En 2022, Estados Unidos fue el tercer mayor productor mundial de acero en bruto (después de China e India) y el sexto mayor 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 ahora se fabrica 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.
En 2014, el empleo en las plantas siderúrgicas era de 149.000 personas y en las fundiciones de 69.000. El valor del hierro y el acero producidos en 2014 fue de 113.000 millones de dólares. [1] Alrededor del 0,3% de la población de Estados Unidos trabaja en la industria siderúrgica. [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]
Existen dos tipos principales de acerías. La tradicional acería integrada de gran tamaño, que reduce el hierro metálico del mineral (óxido de hierro) y lo convierte en arrabio y acero, ha ido perdiendo importancia de forma constante durante décadas en los EE. UU. El segundo tipo, la miniacería o acería especial, que produce nuevos productos de acero fundiendo chatarra de acero, produce actualmente la mayor parte del acero en los EE. UU.
En 2017, había 9 plantas siderúrgicas integradas en funcionamiento en Estados Unidos (más una parada), cifra inferior a las 13 de 2000. Las plantas siderúrgicas integradas produjeron el 31% del acero producido en Estados Unidos.
En una acería integrada, el mineral de hierro se reduce a hierro metálico. En los 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 DRI (que produce una versión compactada de DRI llamada hierro briqueteado en caliente o HBI) en Texas por Voestalpine . Parte del hierro de los altos hornos se convierte en acero; hoy en día, esto se hace en hornos de oxígeno básico. 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 en el 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 fluye hacia hornos de oxígeno básico, donde se convierte en acero. La chatarra de hierro y acero se puede agregar tanto al alto horno como al horno de hierro básico.
US Steel opera varias plantas siderúrgicas integradas, entre ellas Gary Works en Gary, Indiana . También opera Edgar Thomson Works , que es la unidad de fabricación de hierro y acero de Mon Valley Works, que incluye otras tres plantas relacionadas. La empresa opera Great Lakes Works [4] y Granite City Works [5] .
Cleveland-Cliffs opera todas las plantas siderúrgicas integradas: en East Chicago, Indiana , Burns Harbor, Indiana y Cleveland, Ohio . [6]
En 2020, Cleveland Cliffs adquirió AK Steel Corporation junto con sus tres plantas siderúrgicas integradas, una en Middletown, Ohio, Dearborn, Michigan y la otra en Ashland, Kentucky. Ashland Works ya no está activa y ha sido demolida.
Las acerías integradas actuales en EE.UU.
En Estados Unidos había alrededor de 112 miniacerías o plantas de acero especializadas, que en 2013 produjeron el 59% de la producción total de acero del país. Las plantas de acero especializadas utilizan chatarra de hierro y acero, en lugar de mineral de hierro, como materia prima, y funden la chatarra en hornos eléctricos.
Principales fábricas de especialidades y miniacerías en EE. UU.
Los dos principales insumos para la fabricación de hierro y acero son una fuente de hierro y una fuente de energía. Otros requisitos son un material fundente para eliminar las impurezas y metales de aleación para dar propiedades particulares al metal.
Materias primas utilizadas en la producción de hierro y acero en 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 utilizando 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 añade fundente a la carga del horno (mineral de hierro, arrabio o chatarra) para reducir el punto de fusión y atraer impurezas no deseadas hacia la escoria. El fundente más común es la cal. Otros fundentes incluyen dolomita, carbonato de sodio y fluorita.
Se suelen añadir otros metales al acero para producir aceros aleados de diversos tipos. Los metales de aleación más comunes son el manganeso, el níquel, el molibdeno, el cromo y el 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 hormigón, pavimento asfáltico y relleno de construcción. En 2014, la industria produjo y comercializó alrededor de 16,0 millones de toneladas de escoria, con 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 el mismo camino que la de otros países en materia de desarrollo tecnológico. En el siglo XIX, Estados Unidos pasó del carbón vegetal al coque en la fundición de minerales, adoptó el proceso Bessemer y fue testigo del surgimiento de grandes acerías integradas. En el siglo XX, la industria estadounidense adoptó sucesivamente el proceso de hogar abierto y, después, el horno básico de oxígeno. Desde que la industria estadounidense alcanzó su apogeo en los decenios de 1940 y 1950, ha pasado a utilizar pequeñas miniacerías y acerías especializadas, que utilizan chatarra de hierro y acero como materia prima, en lugar de mineral de hierro.