La chatarra es una de las materias primas más valiosas e importantes de la industria siderúrgica. Dado que su bajo contenido de elementos nocivos como S y P es bajo, resulta beneficioso acortar el tiempo de fundición y reducir el consumo de hierro y materiales auxiliares. Actualmente, con el desarrollo de la industria, la chatarra industrial de acero es cada vez mayor. Para aprovechar eficazmente este recurso, países de todo el mundo buscan aumentar la proporción de chatarra en el proceso de fundición en hornos eléctricos. La chatarra representa entre el 70 % y el 80 % del acero total. Como resultado, la chatarra se ha convertido en el principal recurso para la producción de acero en hornos eléctricos.
Origen y clasificación de la chatarra
Las fuentes de chatarra son principalmente chatarra devuelta, chatarra desmantelada, chatarra y desechos de la industria de procesamiento, etc.
- La chatarra de retorno es una carga de alta calidad. Se produce en los procesos de fabricación de acero, acero de escoria, forja o acabado, como tramos cortos, lingotes de desecho, canales de sopa, residuos de inyección y acero de escoria en el taller de fabricación de acero, o cabezas y colas cortadas, entre otros desechos en el taller de forja. El proceso de preparación de la chatarra de retorno es mínimo y se clasifica y agrupa según la cantidad de elementos y su contenido, de modo que pueda ser devuelta al horno para su uso en cualquier momento y lugar. Para los productores de acero para hornos, el uso de la chatarra de retorno tiene una gran importancia económica. Esto se debe a que su uso como carga del horno permite su fundición mediante métodos de no oxidación o de retrosoplado, lo que no solo permite recuperar una gran cantidad de elementos de aleación preciosos, sino que también reduce los costos, acorta el tiempo de fundición y, por lo tanto, mejora la productividad de los hornos eléctricos.
- La chatarra obtenida del desmantelamiento de diversas máquinas, automóviles, barcos, rieles y componentes de construcción antiguos, armas y herramientas antiguas, etc., se denomina chatarra de desmantelamiento. Cuanto más desarrollada esté la industria en un país o región, mayor será la proporción de chatarra de desmantelamiento en el volumen total de acero. Sin embargo, su ciclo de retorno es más largo y, a menudo, tarda mucho tiempo, o incluso décadas, en volver al horno para su uso.
- En el proceso de fabricación de productos de acero, diversos desechos, virutas y cabezas de material también son una de las principales fuentes de chatarra.
- Los desechos de basura se reciclan principalmente a partir de latas y materiales delgados en la basura urbana, que contienen alto contenido de Sn o Zn; deben separarse antes de su uso.
La chatarra se puede dividir aproximadamente en chatarra pesada, chatarra mediana, chatarra pequeña, chatarra ligera, escoria de acero y virutas según su forma, tamaño y requisitos de composición y densidad.
Requisitos generales para la chatarra en la fabricación de acero en hornos eléctricos
- La chatarra utilizada en la fabricación de acero en hornos eléctricos no puede estar severamente corroída o contener demasiado óxido, de lo contrario, el peso del metal fundido no se puede determinar con precisión y el peso inexacto del acero fundido afectará el control preciso de la composición química durante el proceso de fundición; durante el vertido, debido al peso insuficiente del acero fundido, es fácil causar chatarra de longitud corta; cuando se funde con no oxidante, es fácil aumentar la pérdida por combustión de los elementos de aleación.
- La chatarra debe tratar de evitar que esté manchada con barro, escoria y mezclada con caucho, hueso, esmalte, materiales refractarios, bloques de hormigón, etc. El contenido de escoria del acero de escoria no debe ser mayor del 15% en volumen, porque su presencia reducirá la conductividad de la carga.
- La chatarra no debe mezclarse con metales no ferrosos como Cu, Pb, Zn y Sn. El Zn tiene un punto de fusión bajo y es muy volátil. Su producto de oxidación, el óxido de zinc, corroe el material refractario de la cubierta del horno, especialmente la cubierta de ladrillos de sílice. El Pb tiene un punto de fusión más bajo, alta densidad y es volátil. Es difícil de disolver en acero. Por lo tanto, si la carga se mezcla con Pb, no solo puede contaminar el aire, sino también dañar fácilmente el fondo del horno.
- El Cu y el Sn hacen que el acero sea caliente y quebradizo.
Procesamiento de chatarra
A excepción de la chatarra devuelta, la chatarra generalmente no está limpia. No solo presenta manchas de barro, hielo y nieve en su superficie, sino que también contiene numerosos elementos nocivos y no metálicos. Su forma, tamaño y densidad son muy irregulares, lo que dificulta su transporte, almacenamiento, carga, fundición, etc. Para solucionar estos problemas, es necesario adoptar diferentes métodos de preprocesamiento.
El preprocesamiento de la chatarra también es una tarea muy compleja e importante. Muchas grandes acerías especiales cuentan con talleres y equipos especiales para esta operación. La chatarra pesada se tritura mediante corte, cizallamiento en frío, martillado y granallado. Los materiales ligeros y delgados se empaquetan y briquetan tras clasificarlos y eliminar las impurezas. Los recortes se compactan mediante entubado o briquetado en frío o en caliente. Además, diversos residuos de armas, cañones y proyectiles deben manipularse de forma segura, es decir, deben retirarse las mechas, los fusibles y la munición sin detonar. Algunos materiales importantes de hornos especiales también deben decaparse para eliminar el óxido de hierro y las impurezas superficiales.
