En 2022, Estados Unidos era el tercer productor mundial de acero en bruto (después de China y la India) y el sexto productor de arrabio . La industria produjo 29 millones de toneladas métricas de arrabio y 88 millones de toneladas de acero. La mayor parte del hierro y el acero en Estados Unidos se fabrica ahora a partir de chatarra de hierro y acero, en lugar de mineral de hierro. Estados Unidos también es un importante importador de hierro y acero, así como de productos de hierro y acero.
El empleo en 2014 era de 149.000 personas empleadas en acerías y 69.000 en fundiciones. El valor del hierro y el acero producido en 2014 fue de 113 mil millones de dólares. [1] Alrededor del 0,3% de la población estadounidense está empleada en la industria del acero. [2]
En 2022, los principales fabricantes de acero en los Estados Unidos incluían Cleveland-Cliffs , Carpenter Technology , Commercial Metals Company , Nucor , Steel Dynamics y US Steel . [3]
Hay dos tipos principales de acerías. La tradicional gran acería integrada, que reduce el hierro metálico del mineral (óxido de hierro) y lo convierte en arrabio y acero, ha ido perdiendo importancia constantemente durante décadas en Estados Unidos. El segundo tipo, la miniacería o acería especializada, que produce nuevos productos de acero fundiendo chatarra de acero, ahora produce la mayor parte del acero en Estados Unidos.
En 2017, había 9 acerías integradas en funcionamiento en Estados Unidos (más una inactiva), frente a 13 en 2000. Las acerías integradas produjeron el 31% del acero producido en Estados Unidos.
En una acería integrada, el mineral de hierro se reduce a hierro metálico. En EE. UU., esto se hace en altos hornos y, desde 2014, nuevamente utilizando hornos de hierro de reducción directa en la planta de Nucor en Luisiana , así como otra planta de DRI (que produce una versión compactada de DRI llamada hierro briquetado en caliente o HBI) en Texas por Voestalpina . Parte del hierro de los altos hornos se convierte en acero; hoy esto se hace en hornos de oxígeno básicos. El mineral de hierro, el coque y el fundente se introducen en el alto horno y se calientan. El coque reduce el óxido de hierro del mineral a hierro metálico y la masa fundida se separa en escoria y hierro. Parte del hierro del alto horno se enfría y se comercializa como arrabio; el resto pasa a hornos de oxígeno básico, donde se convierte en acero. Se podrá añadir chatarra de hierro y acero tanto al alto horno como al horno básico de hierro.
US Steel opera varias acerías integradas, incluida Gary Works en Gary, Indiana . También operan Edgar Thomson Works , que es la unidad de fabricación de hierro y acero de Mon Valley Works, que incluye otras tres plantas relacionadas. La compañía opera Great Lakes Works, [4] y Granite City Works. [5]
Cleveland-Cliffs opera todas las acerías integradas: en East Chicago, Indiana , Burns Harbor, Indiana y Cleveland, Ohio . [6]
En 2020, Cleveland Cliffs adquirió AK Steel Corporation junto con sus tres acerías integradas, una en Middletown, Ohio, Dearborn, Michigan y la otra en Ashland, Kentucky. Ashland Works ya no está activo y ha sido demolido.
Acerías integradas actuales en EE. UU.
Había alrededor de 112 miniacerías o plantas especializadas en EE.UU., que en 2013 produjeron el 59% de la producción total de acero del país. Las acerías especializadas utilizan chatarra de hierro y acero, en lugar de mineral de hierro, como materia prima, y funden la chatarra en hornos eléctricos.
Especialidades y miniacerías destacadas en EE. UU.
Los dos insumos principales para la fabricación de hierro y acero son una fuente de hierro y una fuente de energía. Los requisitos adicionales son un material fundente para eliminar las impurezas y una aleación de metales para darle propiedades particulares al metal.
Materias primas utilizadas en la producción de hierro y acero de Estados Unidos, 2012
Dos tercios del hierro y el acero producidos en Estados Unidos se fabrican a partir de chatarra reciclada, en lugar de mineral de hierro. En 2014, se produjeron 81 millones de toneladas de hierro y acero a partir de chatarra. [12] La mayor parte del acero a partir de chatarra se produce mediante hornos de arco eléctrico.
El coque, producido a partir de carbón coquizable , se utiliza para reducir el mineral de hierro (compuesto de óxidos de hierro) a hierro metálico.
Se agrega fundente a la carga del horno (mineral de hierro, arrabio o chatarra) para reducir el punto de fusión y atraer impurezas no deseadas a la escoria. El fundente más común es la cal. Otros fundentes incluyen dolomita, carbonato de sodio y espato flúor.
Comúnmente se agregan otros metales al acero para producir aceros aleados de varios tipos. Las aleaciones de metales comunes son manganeso, níquel, molibdeno, cromo y vanadio. El acero inoxidable suele contener un mínimo de 10,5% de cromo y también puede contener cantidades significativas de níquel o molibdeno.
La escoria, un subproducto de la fabricación de hierro y acero compuesto principalmente de vidrio altamente impuro, normalmente sería un producto de desecho. Sin embargo, tiene demanda como agregado en concreto, pavimentación asfáltica y relleno de construcción. En 2014, la industria produjo y comercializó alrededor de 16,0 millones de toneladas de escoria, por un valor estimado de 270 millones de dólares. [13]
Estados Unidos ha sido un importante importador de acero y productos siderúrgicos desde la década de 1960. En 2014, Estados Unidos exportó 11 millones de toneladas de productos de acero e importó 39 millones de toneladas. Las importaciones netas representaron el 17 por ciento del consumo. [14]
La industria siderúrgica estadounidense ha seguido un desarrollo tecnológico paralelo al de otros países. En el siglo XIX, Estados Unidos pasó del carbón al coque en la fundición de minerales, adoptó el proceso Bessemer y vio el surgimiento de grandes acerías integradas. En el siglo XX, la industria estadounidense adoptó sucesivamente el proceso de hogar abierto y luego el horno de oxígeno básico. Desde que la industria estadounidense alcanzó su punto máximo en las décadas de 1940 y 1950, la industria estadounidense se ha desplazado hacia pequeñas miniacerías y fábricas especializadas, utilizando chatarra de hierro y acero como materia prima, en lugar de mineral de hierro.