Overview
en 1856, Henry Bessemer (1813-1898) desarrolló un nuevo método para la fabricación de acero. El proceso de Bessemer hizo posible la fabricación de grandes cantidades de acero de alta calidad por primera vez. Esto, a su vez, proporcionó acero a un costo relativamente bajo para varias industrias. Al revolucionar la industria del acero, el proceso de Bessemer ayudó a estimular la Revolución Industrial., En pocas décadas, las fundiciones estaban fabricando vías férreas, vigas de puentes, locomotoras, blindajes y otros productos a base de acero.
Background
El Hierro ha sido conocido por el hombre durante varios miles de años; los primeros implementos de hierro encontrados hasta ahora son de Egipto y se fabricaron alrededor del 3000 A.C.. Sin embargo, el hierro es un metal relativamente suave y quebradizo por sí solo. Alrededor del año 1000 A.C. Los griegos habían descubierto que calentar hierro ayudaría a endurecerlo, pero todavía era frágil y no era muy útil para cualquier tarea que requiriera fuerza., Otras culturas calentaron mineral de hierro y carbón juntos, haciendo lo que ahora llamamos hierro forjado.
durante el siglo XIV, se desarrolló el arrabio. El arrabio se hace calentando barras de hierro, coque de carbón y piedra caliza juntos en un fuego o horno. En primer lugar, el mineral de hierro se cubre con elcoco y la piedra caliza y se calienta durante un máximo de una semana, lo que permite que el carbono se difunda en la superficie del hierro. Luego, el metal es martillado y doblado para mezclar el carbono por todo el hierro de la misma manera que el pan amasador distribuye la levadura por toda la masa., Desafortunadamente, este proceso requería mucho tiempo y mano de obra y producía acero de calidad variable.
calentar estos ingredientes juntos en un crisol fue la siguiente innovación. Al permitir cierto grado de mezcla durante el calentamiento, este proceso produjo una calidad más uniforme del acero, aunque todavía en cantidades limitadas. Aun así, este método permitió a una ciudad en Inglaterra aumentar su producción de acero de aproximadamente 200 toneladas anuales a más de 20,000 toneladas por año en un siglo.
el siguiente avance llegó en 1856 cuando Henry Bessemer desarrolló el proceso para la fabricación de acero llamado así en su honor., De hecho, desconocido para Bessemer, este método de fabricación de acero fue desarrollado casi simultáneamente por el estadounidense William Kelly (1811-1888). Sin embargo, Bessemer presentó su solicitud de patente en los Estados Unidos primero y ha recibido la mayoría del crédito. En el proceso de Bessemer, el aire es continuamente forzado a través del acero mientras está contenido en el crisol. Esto quemó el carbono presente en el acero, aumentando la temperatura y eliminando muchas de las impurezas que de otro modo afectarían la calidad y la resistencia del metal final., Además, los convertidores de Bessemer (ahora también llamados altos hornos debido a los grandes volúmenes de aire que se chorrean a través del acero fundido) funcionaban de forma continua en lugar de en lotes como era el caso del acero de crisol. Esto produjo mayores cantidades de acero, otra mejora. En este proceso, algo de carbono permanece en el acero, ayudando a que el acero sea más fuerte y más flexible que el hierro original.
el proceso Bessemer ha demostrado ser casi tan duradero como el acero que produce. Después de casi 150 años sigue siendo el principal método de fabricación de acero en el mundo., Se utilizan otros procesos de fabricación, pero sobre todo para tipos específicos de acero que requieren diferentes propiedades. Además, aunque el acero hoy en día es similar al de la década de 1860, se han desarrollado una serie de aceros especiales. Algunos ejemplos de estos son el acero inoxidable, acero para herramientas, acero para muelles y aleaciones especiales utilizadas en entornos extremos (como motores a reacción, reactores nucleares, dentro del cuerpo humano, etc.).
impacto
El impacto de la disponibilidad de acero barato y de alta calidad difícilmente puede ser exagerado., El siglo xix en Europa fue la época de la Revolución Industrial. El desarrollo de la máquina de vapor en un dispositivo útil, el desarrollo del ferrocarril y el motor de combustión interna ocurrieron durante este siglo. Estos dispositivos fueron hechos más eficientes por el acero de Bessemer. Y este nuevo acero también hizo posibles otras innovaciones. La importancia del acero de Bessemer pronto se hizo evidente en las áreas de la industria y el comercio, la ingeniería civil y el ejército.
la industria fue la primera y más obvia beneficiaria del nuevo acero., La producción de acero en Gran Bretaña aumentó de aproximadamente 50.000 toneladas a más de 1,3 millones de toneladas anuales en solo 25 años. Al mismo tiempo, el precio de este acero cayó a la mitad de su nivel anterior. Gran parte de este acero adicional fue a la industria. Parte del acero se utilizó para infraestructura, para fabricar las máquinas que fabricaban los bienes que se enviaban al mercado. El uso de acero en lugar de hierro, madera u otros materiales ayudó a aumentar la vida útil de los dispositivos de fabricación, al final haciendo que el proceso de fabricación sea más eficiente., Además, la mayor resistencia del acero hizo posible algunos dispositivos que simplemente no se podían construir antes. Las cuchillas de acero o las superficies de corte ayudaron a que las sierras duraran más, reduciendo el costo de fabricación de productos de madera, mientras que las herramientas y piezas de acero ayudaron a hacer posibles Tornos de alta velocidad. Además, la industria podría utilizar el acero en los productos que fabricaba para los consumidores. El acero era más duro que el hierro, menos costoso que el hierro forjado y más duradero que la madera, la piedra o el vidrio. Si bien no es el material perfecto para todos los usos, su versatilidad fue impresionante.,
todos estos atributos hacen del acero una parte importante de cualquier economía nacional. La disponibilidad de productos de acero duraderos y relativamente baratos para los consumidores fomenta la compra, alimentando así la economía de mercado de oferta y demanda. Se pueden exportar productos manufacturados de alta calidad y bajo costo, trayendo divisas a un país. El acero es una de las piedras angulares de una economía industrial saludable, y las plantas siderúrgicas se encuentran entre las primeras compras importantes realizadas por los países en desarrollo a medida que se industrializan., También vale la pena señalar que, sólo en el decenio de 1990, una serie de diferencias comerciales giraron en torno a acusaciones de «dumping» de acero en los mercados extranjeros a precios artificialmente bajos para obtener ventajas económicas o, en algunos casos, para tratar de perjudicar a la industria manufacturera de acero de otra nación. El hecho de que tales prácticas ocurran es otra indicación de la importancia económica del acero para las Naciones.
El acero también fue importante en la fabricación de muchos imperios industriales. En los Estados Unidos, Andrew Carnegie hizo su fortuna vendiendo acero a la nación en desarrollo., El acero de los hornos de Carnegie entró en los trenes que viajaban a la frontera americana, construyó los rieles en los que viajaban, y las armas que llevaban los pasajeros. En Alemania, el imperio industrial de la familia Krupp se construyó, en parte, sobre acero y productos de acero. Mejor conocido por suministrar armas a la Alemania Nazi, Krupp también construyó Equipos agrícolas y vehículos durante muchos años hasta que fueron divididos por los aliados después de la Segunda Guerra Mundial.
El acero también ha tenido un gran impacto en la ingeniería civil y la arquitectura., Sin acero no habría rascacielos, puentes colgantes, ferrocarriles, hormigón armado y carreteras modernas. La fuerza y la relativa ligereza del acero han hecho posible todas estas cosas. Es seguro decir que ninguna ciudad grande se vería igual sin acero.
una de las razones de Bessemer para desarrollar un proceso de fabricación de acero mejorado fue la necesidad de más armas por parte de las tropas británicas durante la Guerra de Crimea. Entre los primeros productos que hizo con su nuevo acero estaban las armas, junto con la vía férrea., Las armas son, por supuesto, directamente útiles por los militares y, al permitir una movilización más rápida de tropas, el ferrocarril ayudó a revolucionar la guerra. Durante la Guerra Civil Estadounidense, la superioridad del sistema ferroviario del Norte combinada con la fuerza industrial del Norte ayudó a los estados del Norte a ganar la guerra.
otros usos a los que el acero se puso rápidamente fueron la armadura para vehículos, cañones más fuertes para piezas de artillería, vehículos de motor, barcos navales, motores y turbinas, y, más tarde, tanques y partes de aviones. Como en muchas otras áreas, es difícil concebir la guerra moderna sin acero.,
aunque el acero está siendo suplantado en algunas áreas por polímeros, cerámicas, compuestos y otros materiales, todavía juega un papel vital en la sociedad moderna. Mientras que algunos automóviles ahora se fabrican con paneles de carrocería de polímero, por ejemplo, el acero se utiliza para superficies horizontales y para el refuerzo dentro de las puertas debido a su resistencia superior y capacidad para proteger a los pasajeros durante un accidente. La computadora y el teclado en los que se escriben estas palabras están compuestos en gran parte de plástico, silicio y cobre, pero la línea de ensamblaje en la que se fabricaron está hecha de acero., El acero puede, en algún momento, ser reemplazado con otros materiales, pero ese momento no es probable que sea en un futuro cercano. Mientras tanto, no cabe duda de que el mundo en el que vivimos sería profundamente diferente sin la disponibilidad de acero barato y de alta calidad.
P. ANDREW KARAM
más información
Diamond, Jared. Guns, Germs, and Steel: The Fate of Human Societies (en inglés). New York: W. W. Norton and Company, 1999.
Instituto de materiales. Sir Henry Bessemer, F. R. S.: An Autobiography. Ashgate Publishers, 1989.Kent, Zachary., Andrew Carnegie: Rey del acero y amigo de las bibliotecas. Enslow Publishers, Inc., 1999.