Berriak

Atal honetan zuzenean izango duzu prozesu berrien ikerketan egindako aurrerapenen, produktuen berrikuspenen edota gure bezeroen kezkei eta galderei erantzuna emango dien informazioaren berri.

Karea, funtsezko osagaia siderurgian

Karea, funtsezko osagaia siderurgian

Siderurgiaren sektorea ezin uler daiteke karearen erabilerarik gabe, siderurgia-prozesu osoan baitago presente. Beharrezkoa da karea gehitzea arku-labe elektrikoetan, AOD bihurgailuetan, finketa-zalietan... Karea siderurgian gai araztailea da, ezpurutasunak kentzen ditu, desulfuratu eta desfosforatu egiten du, urgarri eta neutralizatzaile gisa jarduten du… Eta hori guztia berariazko helburu batekin, burdin mea eraldatzea, altzairu eta burdinazko bestelako produktu bihurtzeko. Eraldaketa horretan beharrezkoak dira Calcinorrek ekoizten dituen beste produktu batzuk ere, hala nola dolomia kaltzinatua edo erregogorrak.

Siderurgia gaur egunera arte

Real Academia de la Lengua Española espainiar hizkuntzaren akademiak honela definitzen du siderurgia: “Burdinaren, altzairuaren, fundizioaren eta aleazio ferrikoen metalurgia”; hau da, burdina erauzten eta lantzen duen metalaren industriako sektorea. Burdina da, oxigenoaren, silizioaren eta aluminioaren atzetik, Lurrean ugarienak diren elementuetako bat.

Erabili zen lehenengo burdinetako bat Burdin (Fe) eta Nikel (Ni) aleazio bat izan zen ziurrenik eta, kasualitatez, deskubrituko zuten berotzerakoan tolestu egiten zela eta, beraz, geziak eta tresnak fabrikatzeko erabil zitekeela. Kristo aurreko II. mendeak eraiki ziren burdin meak lantzeko lehenengo labeak, baina bitartekoak oso oinarrizkoak ziren eta ez zuten ahalbidetzen metala urtzeko moduko tenperatura altuak lortzea. XV. mendetik aurrera, garaiera handiagoko labeak egin ziren eta hobetu egin ziren intsuflazio-metodoak; horri esker, moldean urtu zitekeen, eta horrela egin ziren lehenengo arrabio edo fundizioak. 1750. urtean eskuratu zen lehenengo altzairu homogeneoa, arragoa batean burdina eta egur-ikatza berotuta.

Burdinaren erabilera historiaurretik datorren arren, XIX. mendean hasi ziren aurrerapenak egiten siderurgian, trenbideen garapenarekin. Orduan sortu zen forjatzeko aukera emango zuen eta, aldi berean, gogorra izango zen material baten beharra.

Gaur egun, siderurgiaren munduko ekoizpena gainerako metalena baino 20 aldiz handiagoa da, neurri handi batean siderurgia-produktuak moldakorrak eta askotarikoak direlako.

UNE 36001 arauak siderurgia-produktuen ondorengo sailkapena ezartzen du: Burdinak, altzairuak, fundizioak edo arrabioak, ferroaleazioak, burdinazko konglomeratuak eta burdinazko aleazioak. Bereziki gailentzen da altzairua, material oso moldakorra, siderurgia-produktuen % 80 ordezkatzen duena, eta Berdina (Fe) eta Karbonoa (C) nahastuta lortzen dena. Altzairuek duten karbono kopurua ez da izaten % 1,5 baino handiagoa; fundizioek edo arrabioek, berriz, –horiek ere Fe-C aleazioak dira– karbono gehiago izaten dute (% 2 eta % 4,5 artean) eta, ondorioz, gogorragoak dira.

Karea, siderurgia-produktuak arazteko beharrezko elementua

Siderurgia-prozesua ezin uler daiteke karearen erabilerarik gabe; karearen egitekoa da altzairugintzan eskuratutako produktuen osaera aldatzea, produktuok aldatzeko. Hain zuzen ere, kaltzio oxidoak edo kare biziak hiru eginkizun izan ditzake siderurgian:

  • Zepa eratzea: Zepa eratzeko erabiltzen da kaltzio oxidoa; zepa horrek, besteak beste, altzairuaren osaketan sortzen diren hondakinak pilatzen ditu. Halaber, atmosferako elementuetatik babesten du, nitrogenotik eta hidrogenotik besteak beste, eta isolatzaile gisa jokatzen du, prozesua garatzeko beharrezko diren tenperatura altuak (1.600-1.800ºC) mantentzea ahalbidetuz.
  • Desfosforizatzea: Siderurdia-prozesuen abiapuntu diren burdinak eta txatarrak fosforoa dute, eta elementu horrek larriki kalte ditzake altzairuaren propietateak. Kantitate handitan, murriztu egiten du altzairuaren harikortasuna eta, ondorioz, hotzean lantzean erraz pitzatzen da. Siderurgia-prozesuan gehitzen den kare biziak altzairuaren fosforoa biltzen du eta, horrela, bere proportzioa murrizten du altzairuaren harikortasuna kaltetzen ez duten mailetara.
  • Desulfuratzea: Sufreak ere kalte dezake altzairua; hauskortu egin dezake eta, horren eraginez, erraztu egin dezake pitzadurak sortzea. Horregatik erabiltzen da kare bizia, altzairuaren osaeran sufre portzentajea murrizteko eta hark duen eragin negatiboa minimizatzeko.

Azken batean, kare bizia erabilita, arazte-prozesu bat gauzatzen da, propietate ezberdinetako burdinazko produktua eskuratzeko. Bi produkzio-bide erabil daitezke siderurgiaren prozesurako: Lehen mailako siderurgia eta bigarren mailako metalurgia.

Siderurgia-prozesu motak

1) Siderurgia integrala edo lehen mailakoa:

Metala fusionatzeko eta metal horren lehenengo arazketarako Labe garai (Blast furnace) deritzon batean egiten da. Labearen goiko aldetik burdinazko meak (Iron Ore) sartzen dira pellet forman, ikatzarekin edo kokearekin eta kareharriarekin (CaCO3) edo Karearekin (CaO) batera; eta azpitik aire beroa sartzen da, burdinarentzako atmosfera murriztailea sortuz jarduten duen kokearen erreketa errazteko helburuz.

Labe garaiaren beheko aldean bi material urtu mota pilatzen dira:

  • Arrabioa: Burdin likidoa da, dentsoagoa izanik, hondoan pilatzen dena; labetik atera behar da fundiziora edo altzairutegira (bigarren mailako metalurgia) garraiatzeko. Aurrez ikusi dugun bezala, arrabioa burdin karbonoa da, eta lehenengo fundizioa edo lehenengo fusioko fundizioa deitzen zaio. Karbono eta ezpurutasun proportzio handia du, ondorengo etapetan murriztuko dena.
  • Zepa: Urtutako ezpurutasunez osatuta dago zepa eta, horren dentsoa ez denez, arrabioaren gainean flotatzen du. Siderurgia-prozesutik baztertu eta beste industria batzuetan erabiltzen da zepa, zementu-industrian, esaterako.

Duen urtze-eraginagatik erabiltzen da kaltzita edo karea siderurgiaren industrian, altzairuaren ezpurutasun-kontzentrazioa murrizteko balio baitu (batez ere silika eta alumina, baina baita sufrea eta fosforoa ere, besteak beste), zepa deritzona sortzen duelarik. Horretarako, oxigenoa intsuflatzen da burdin urtuaren bitartez eta, horrela, karbono % murrizten da. Silizioak eta fosforoak, ordea, oxidoak sortzen dituzte eta, gehitutako kaltzio oxidoarekin egiten duen erreakzioaren ondorioz, kaltzio silikatozko eta kaltzio fosfatozko konposatu egonkorrak eratzen dira, zepa forman ezabatzen direnak.

Silizea kentzea

CaO (s) + SiO2 (s) → CaSiO3 (l)

Fosforoa kentzea

3 CaO (s) + P4O10 (s) → Ca23(PO4)2 (l)

2) Bigarren mailako metalurgia:

Burdinazko materialak izaten duen ondorengo prozesua da. Fase honetan, labea arrabioz, txatarraz edo bien arteko nahasketaz elika daiteke. Bigarren mailako tratamendu honen helburuak dira:

  • Aleazioko elementuak doitzea: C, Mn, Nb, Ti, etab.
  • Oxigeno, hidrogeno eta nitrogeno kontzentrazioak murriztea.
  • Metalezkoak ez diren ezpurutasunen (fosforoa eta sufrea) zehaztapenak doitzea.
  • Metalezkoak ez diren inklusioak baztertzea, batez ere oxidoak (Al2O3).
  • Altzairuaren morfologia kontrolatzea, tenperatura kalibratuta.

Helburu horiek lortzeko hainbat fase behar da eta produktuak gehitu beharko dira, besteak beste karea. Hiru fase nagusitan bana daiteke bigarren mailako metalurgia:

Fusioa

Arku-labe elektriko batean (HAE edo EAF) egin ohi da. Etapa honetan berriro gehitzen da karea eragile urgarri gisa, alde batetik zepa sortzen laguntzeko (silikatoak hauspeatuz) eta, bestetik, altzairua desfosforatzeko. Azkenean, zepa modura flotatuko dute ezpurutasunek, eta horiek kenduta, oinarrizko altzairua eskuratuko dugu, oro har, karbono-altzairua edo aleazio txikikoa.

Deskarburizatzea

[C] + [O] = CO

Zepa sortzea

2(CaO) + [Si] + 2[O] = (2CaO.SiO2)

[Mn] + [O] = (MnO)

Desfosforizatzea

2[P] + 5[O] + 3(CaO) = (3CaO.P2O5)

Finketa

Finketa-estazioan –zali-labe batean egiten da (HC edo LF)– eskuratzen da altzairua, nahi den osaketarekin. Bigarren mailako metalurgiaren fase honetan ere karea gehitzen da, kasu honetan altzairuari sufrea kentzeko. Gainera, karearekin gehitzen den kaltzioak inklusioen (etapa honetan sortzen diren oxidoak eta sulfuroak) morfologia eta banaketa aldatzen ditu, bai eta altzairuaren iragazgarritasuna handitu ere, ondorengo iragazte jarraiturako. Prozesu horren ondorioz sufre eta gas kopuru oso txikiko altzairuak eskuratzen dira, oso ondo desoxidatuak eta garbiak.

Altzairu herdoilgaitzak eskuratu nahi izanez gero, altzairuaren deskarburizatzea muturrekoa izan behar denez (0.03% C), finketa-prozesua AOD bihurgailuan egin behar da, eta ez zali-labean. AOD bihurgailuko prozesu horretan ere gehitzen da Karea, bai desulfuratzeko, bai desfosforatzeko eta zepa eratzeko ere.

Iragazketa

Behin altzairuaren lortu nahi den osaketa eskuratu ondoren, hozteko, solidotzeko eta forma emateko unea da. Iragazketarako instalazioan egiten da etapa hori; oraskatan jartzen da altzairua, hoztutako hodietan barrena pasarazten da, eta altzairu solidozko formatu ezberdinak lortzen dira.

Ondoren, produktu batzuk laminazio-instalazioetan prozesatzen dira; instalazio horietan, deformazio permanente bat sortzen da altzairuaren harikortasuna aprobetxatuz. Berotan edo hotzetan egin daitezke laminazioak, eta hainbat produktu eskura daitezke, hala nola xaflak, erreiak edo burdinagak, zuzenean erabiliko direnak. Calcinorren produktuek egiteko garrantzitsua dute laminazio-fase honetako prozesuetan ere.

Prozesu horietako bat da zerrenda desugertzea edo garbitzea; horren bitartez, materialaren gainazalera itsatsitako herdoil-azala eta gainerako ezpurutasunak kentzen dira. Urrats honetan erabiltzen diren desugertzaileek burdin-gatzak dituzte batez ere, azkenean kaltzio hidroxidoz (kare hidratatua) neutralizatu behar direnak. Beraz, metalezko gainazalak desurgertzeko eta garbitzeko prozesuetan erabilitako urak berreskuratzeko erabiltzen da hidroxidoa; horiek laminazioaren eta galbanizatuaren aurreko faseak izan ohi dira.

Calcinorren produktuak siderurgian

Ikusi dugun bezala, kaltzio oxidoa zein kaltzio hidroxidoa oso garrantzitsuak dira siderurgia-prozesu osoan zehar: arku-labe elektrikoetan, labe garaietan, AOD bihurgailuetan, finketa-zalietan, iragazketan, etab. Baina ez da karea siderurgia-industrian erabiltzen den Calcinorren produktu bakarra.

Dolomia kaltzinatua HAEn zein finketa-zalian botatzen da, eta eginkizun bikoitza du. Batetik, sufrea eta fosforoa desegiteko prozesuan hartzen du parte eta, bestetik, zeparen osaketa saturatzen du magnesio oxidoan; horrek estaldura erregogorraren bizitza erabilgarria luzatzeko aukera ematen du.

Erregogorrak Calcinor taldeko Refractarios Kelsen enpresak siderurgiarako produktu-sorta zabala ekoizten eta eskaintzen du. Ore bezala edo konformatuta erabiltzen dira, siderurgia-prozesuko elementuen babes termiko eta kimiko gisa: labeak, finketa-zaliak, bihurgailuak eta oraskak babesteko. Produktuon purutasunari eta erregogortasunari esker, energiari dagokionez eraginkorragoa da siderurgia-prozesua. Refractarios Kelsen enpresak eskaintzen duen zerbitzu tekniko propioak aholkularitza eta bezeroaren neurriko soluzioak eskaintzen ditu.

Kareharria eta Dolomita Herrialde eta kontinente askotako labe garaietan erabiltzen da, eta altzairuaren finketa eta fabrikazioa ahalbidetzen du, bai eta labeen eta bihurgailuen estaldura erregogorra babestea ere.

Calcinorrek, gainera, sektore honetarako berariazko produktuak ditu, hala nola REFRADOL® produktua, ore erregogor gunitagarrietan erabiltzeko diseinatutakoa, hidratazioari aurre egiteko gaitasun handia duen dolomía sinterizatua baita.

Elementu horiek guztiak, kare biziarekin eta hidratatuarekin batera, funtsezkoak dira siderurgia bezalako industria handi baten barruan.