Seminario de la ABM - La mejora continua en las acerías brasileñas

informe

Seminario de la ABM:

El estado del arte de la mejora continua de las acerías brasileñas Por Jorge Madías, desde Belo Horizonte

El evento anual de la Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração, ABM, se realizó en esta oportunidad en el Ouro Minas Palace Hotel, en la ciudad de Belo Horizonte y contó con la participación de alrededor de 350 especialistas. En el encuentro se presentaron 74 trabajos referidos a las innovaciones que se han implementado en el área de la acería.

Como actividad preliminar del seminario organizado por la Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração, ABM, se dictaron dos cursos. Uno por parte de Dr. Klaus Hack, de la Universidad de Aachen, Alemania, sobre termoquímica siderúrgica ayudada por computadora en la práctica industrial y otro, por los ingenieros José Flávio Viana (Tecnosulfur), Katsujiro Susaki (FEI) y Wellington Ferreira Barbosa (CSN), referido al control de temperatura en los procesos de afino primario, afino secundario y colada continua. En la ceremonia de apertura el Director Ejecutivo de la ABM, Ing. Horacídio Leal, anunció el lanzamiento de un mecanismo de patrocinio para la participación de estudiantes en los congresos y seminarios de la entidad, que se materializó con la participación de 10 estudiantes en este seminario en forma gratuita, seleccionados sobre la base de un concurso. La modalidad también se extenderá a los seminarios de Reducción y de Laminación, programados para el segundo semestre de este año. Esta iniciativa se suma al Encuentro Nacional de Estudiantes de Metalurgia (ENEMET) que se desarrolla anualmente en paralelo al congreso anual sobre el tema y que suele convocar a alrededor de 400 estudiantes de universidades de todo el país. También Leal dio cuenta del lanzamiento de una revista científica en inglés, denominada Journal of Materials Research and Technology, tras llegar a un acuerdo con la editorial Elsevier. En la misma instancia inaugural se realizó un homenaje al Ing. José Flávio Viana, quien desarrolló su carrera en Usiminas Ipatinga y actualmente en Tecnosulfur, en mérito a su actividad tecnológica y su apoyo a las actividades de la ABM en el ámbito de acería. Se entregó también el

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premio ArcelorMittal Tubarão al mejor trabajo presentado en el seminario del año anterior, titulado «Caracterización de polvos coladores exentos de flúor para colado de aceros de medio tenor de carbono». Por su parte Geraldo Paixão, directivo de la empresa anfitriona del seminario, Tecnosulfur, hizo una reseña de la actividad de esta empresa proveedora de insumos para las acerías. Como parte del programa, se realizaron visitas a las acerías de Gerdau Açominas en Ouro Branco y de V&M do Brasil en Barreiro.

Mesa redonda sobre eficiencia energética Antes del inicio de esta mesa redonda, dos empresas patrocinadoras realizaron presentaciones. Vamtec anunció un joint venture con la empresa estadounidense de refractarios ANH (cuyas predecesoras son AP Green, NARCO y Harbison Walker). SMS Siemag, a su vez, explicó su estructura en Brasil. Ya en el marco de la mesa sobre eficiencia energética, el representante de Danieli, Luca Mottes, presentó un video sobre la instalación de CMC Arizona, una miniplanta para producción de barras de refuerzo de hormigón en forma continua, a partir de chatarra fragmentada, que cuenta con un horno Consteel, un horno cuchara, una máquina de colada continua de 9 m de radio y una sola línea de 130 x 130 mm, que cuela a una velocidad de hasta 6 m/ min. El material colado, sin ser cortado en palanquillas, pasa a un horno de inducción para igualación de temperaturas y un laminador de barras. Posteriormente presentó

Décio Catarino, de SMS Concast, presentó tecnologías de vacío. El Ing. Pfeifer, de Minitec, la empresa brasileña que desarrolló la tecnología EOF, propuso la utilización en los hornos eléctricos de las toberas sumergidas que se emplean en los EOF para inyectar oxígeno y carbón. Son enfriadas con agua y tienen una vida de 900 a 1.200 coladas. Ayudaría a bajar unos minutos el tiempo entre colada y colada y a disminuir unos 20 kWh/t el consumo de energía eléctrica. Se está haciendo una instalación en un horno de 80 t. El representante de Siemens VAI, Jörg Schwelberger, comentó en su presentación que en Europa, con el costo de la energía eléctrica en aumento y pago por las emisiones de CO2, está acercándose el momento en que el tiempo de repago de la inversión en recuperación de energía de los gases de escape de los hornos eléctricos sea corto y conjuntamente haya inversiones en ese sentido. Con respecto a las acerías al oxígeno, argumentó a favor de las instalaciones de extracción de polvo en seco, porque el briqueteado para reciclado del polvo es mucho más sencillo que el briqueteado de barros. La inversión en el tratamiento de los gases en seco es más elevada que la del tratamiento húmedo, pero el costo operativo es menor.

Mesa redonda sobre recursos humanos para la acería Formaron parte del panel Jadir Dadalto, Gerente General de Acería y Laminación de ArcelorMittal Tubarão; Christovam Oliveira, Presidente de la Fundación Gorceix; Bruno Fontana, estudiante de la Universidad Federal Fluminense realizando una pasantía en Votorantim Resende; Cláudio Sérgio Amante de Oliveira, de la Companhia Siderúrgica Nacional; Clarissa Peres de Albuquerque Drummond, de Recursos Humanos de ArcelorMittal Brasil. El Ing. Jadir Dadalto comentó sobre los requisitos exigidos por ArcelorMittal Tubarão y cómo se diseña el primer año de actuación del joven profesional que ingresa a la acería. Los 6 a 9 primeros meses va pasando por diferentes áreas y luego se define la sección de trabajo específica y se realiza un entrenamiento de seis meses. Éste incluye el conocimiento de

Figura 1 Relación entre el consumo específico de mezcla defosforante (mineral + dolomita) y la tasa de defosforación 90

Eficiencia de reducción (%)

la planta de la empresa estatal Emirates Steel Industries, basada en reducción directa y acería eléctrica, que carga 90% de hierro esponja caliente y 10% frío. Con estas proporciones tiene un consumo de energía eléctrica de 392 kWh/t en lugar de 533 kWh/t con carga fría y un tiempo de horno conectado de 35 min en lugar de 49 min.

P

70

P 50

30 15,00

25,00

35,00

45,00

55,00

65,00

75,00

Masa de desfosforante (kg) por masa de arrabio (t)

los equipos, los procesos, las normas y la organización del área. Posteriormente se le asignan proyectos. Se apoya su desarrollo incluyendo la realización de maestría o doctorado, la participación en congresos, entre otros apoyos.

Sesiones técnicas Las sesiones técnicas contaron con 74 trabajos, presentados en tres salas que contaban con traducción simultánea del portugués al inglés y viceversa. A continuación se resumen aspectos importantes de algunos de los trabajos presentados en dichas sesiones, divididos por tema.

Pretratamiento de arrabio El Instituto Federal de Espírito Santo (IFES) realizó un estudio en la planta de Siderúrgica Ibiraçu, ubicada en Espírito Santo. La empresa produce y exporta arrabio para fundición nodular. Obtiene un mejor precio para su producto al poder garantizar un contenido de fósforo bajo. El estudio se realizó sobre el proceso de defosforación del arrabio. Éste se realizaba mediante la adición de una mezcla compuesta por el 50% de dolomita y el 50% de mineral de hierro, en una cuchara con agitado mediante inyección de nitrógeno por tapón poroso. Con esto se logra descender el tenor de fósforo del 0,070% al 0,025%. Se compararon los resultados obtenidos con los que prevé el modelo termodinámico de Healy [1]. Se utilizó una variante de este modelo, que incluye la influencia del tenor de carbono y de la adición de fluorita (Figura 1).

Cal siderúrgica Dos trabajos discutieron temas relacionados con las cales que se utilizan en las acerías para la formación de las escorias de convertidores, hornos eléctricos y cucharas. Uno de ellos fue realizado en Usiminas, Ipatinga, para aumentar el tenor de CaO de la cal cálcica procesada en los hornos de calcinación verticales de la empresa. Entre las medidas de mejora implementadas estuvo: realizar mediciones de la cantidad de caliza alimentada; regular los motovibradores que controlan el ingreso de caliza al horno; disminuir la humedad del coque utilizado como combustible en el horno; controlar el tiempo de apertura de la grilla que comanda la salida de la cal del horno y mejorar la distribución de las camadas de caliza y de coque. Sobre la cal obtenida se determinaba el porcentaje de CaO, P2O5 y S, la reactividad y la pérdida por calcinación. Se logró un mejor rendimiento al aumentar en promedio el tenor de CaO el 7% y disminuir la pérdida por calcinación el 36% en promedio, además de disminuir las respectivas desviaciones estándar (Figura 2). Marcio Campos, de ArcelorMittal Piracicaba, presentó un trabajo de mejora continua en el que se aplicó la metodología PDCA (Planificar, Hacer, Verificar, Actuar, para su sigla en inglés) con el objetivo de mejorar la calidad de la cal suministrada por los diversos proveedores. La planta posee un horno de 140 t en el que se utiliza una mezcla del 45% de cal cálcica y el 55% de cal dolomítica. En el horno cuchara se utiliza solamente cal cálcica. Se apunta a que el aprovisionamiento tenga una granulometría

[1] Healy expresó la distribución de equilibrio del fósforo con ecuaciones que se aplican a rangos específicos de concentración en el sistema CaO-SiO2-FeO. Ver «The Oxigen Steel Making, Part One» [en: http://www.keymetals.com].

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informe

Figura 2 Evolución de la pérdida por calcinación en la cal luego de las modificaciones realizadas

Pérdida por calcinación (%)

30 25 20 15 10 5

11 -2 0

11 10

-1 0

-2 0

11 03

-1 0

-2 0

11 28

-0 9

-2 0

11 26

-0 9

-2 0

11 19

-0 9

-2 0

11 14

-0 9

-2 0

11 05

-0 9

-2 0

11 31

-0 8

-2 0

11 29

-0 8

-2 0

11 24

-0 8

-2 0

11 03

-0 8

-2 0

11 29

-0 7

-2 0

11 25

-0 7

-2 0

11 22

-0 7

-2 0

11 18

-0 7

-2 0

11 -0 7

-2 0 13

-0 7 08

06

-0 7

-2 0

11

0

Fecha

de 10 a 40 mm. Este trabajo surgió debido a los problemas originados para la fluctuante calidad de la cal, no sólo en cuanto a la formación de la escoria espumosa y la defosforación, sino también por la existencia de reacciones y proyecciones al final de la fusión con relación a la liberación de CO2 y la elevación del consumo de energía eléctrica. Los proveedores están localizados en los estados de Paraná y Minas Gerais y poseen hornos «de barranco», hornos verticales y hornos rotativos. La evaluación en la planta es sencilla, de manera de poder ser ejecutada con rapidez, acompañando la descarga de los camiones. Se evalúa si la cal es pesada (menos calcinada) o liviana; si presenta cantos puntiagudos (sin calcinar); si la hidratación es lenta (no deseable) y se evalúa la presencia de finos. En general, la

cal de hornos rotativos presentaba pocas fluctuaciones. Se implementó el análisis de CO2 en las muestras, utilizando el equipo de combustometría para determinación de carbono en aceros. Por ejemplo, una pérdida por calcinación del 6% se correspondía con un análisis del 4,7% de CO2. Para sensibilizar a los proveedores se hicieron presentaciones y un taller con ellos, considerado un paso muy importante para que los proveedores entendieran la función de la cal en los hornos eléctricos y hornos cuchara y los fundamentos de los requisitos de calidad fijados (Figura 3).

Aceración al oxígeno Se hizo una evaluación teórica de la práctica catch carbon en el convertidor LD de V&M

do Brasil. Esta práctica se caracteriza por finalizar el proceso con un tenor de carbono por encima del obtenido con la práctica usual. Cuanto mayor es el tenor de carbono al fin del soplo, menor es el oxígeno disuelto en el acero y menor el tenor de FeO en la escoria. Se evaluó mediante el programa comercial de termodinámica computacional ThermoCalc la temperatura de líquidos de la escoria con menor FeO pero con adición de Al2O3 para fluidificarla. También la saturación de la escoria en MgO. Los principales beneficios son el aumento del rendimiento metálico el 0,9%; la reducción en el consumo de desoxidante, un tiempo entre colada y colada más corto y una mejor calidad del producto final por una menor formación de alúmina en la desoxidación. Pero se consume más arrabio y se debe adicionar alúmina a la escoria (Figura 4).

Figura 3 Resultados del análisis de CO2 en cales cálcicas y dolomíticas de diversos proveedores con posterioridad a la realización de las acciones de mejora 4,70

Media

4,20

Desviación estándar

3,70

CO2 (%)

3,20

2,73

2,70

2,39

2,20 1,70 1,20 0,70

1,80

1,76 1,33

1,20 0,45

0,98

1,03

0,99

1,09

Proveedor C Cal cálcica Horno vertical

Proveedor D Cal cálcica Horno

Proveedor E Cal dolomítica Horno rotativo

Proveedor F Cal dolomítica Horno vertical

0,63

0,20 –0,30 Proveedor A Cal cálcica Horno rotativo

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Proveedor B Cal cálcica Horno rotativo

Horno eléctrico

Armando Vázquez, de Tenova, presentó los conceptos que desarrolla esta empresa para las futuras instalaciones de hornos con carga continua de chatarra: uso de quemadores en el transportador de chatarra, un diseño de transportador más ancho para mejorar la captación del calor de los humos por parte de la chatarra; uso de inyectores móviles; análisis de gas en la salida para la casa de humos y en la salida para el transportador. Nicola Rondini, también de Tenova, presentó el primer horno Consteel de América Latina, en operación en Jeceabá, en la planta de Vallourec Sumitomo Tubes. El horno está en condiciones de producir 150 t/h, cuela 140 t en 57 minutos, posee un transformador de 70 MVA y 70 t de pie líquido. La carga de diseño es de 30 t de chatarra, 70 t de arrabio líquido y 55 t de arrabio sólido. Puede eventualmente cargar el 80% de arrabio y el 20% de chatarra. Mientras el arrabio sólido se carga mediante un carro de carga a un silo y luego pasa a una cinta transportadora, el arrabio líquido ingresa por una piquera, siendo la cuchara vaciada por el pico. El horno está equipado con cuatro lanzas de oxígeno, dos inyectores de carbono y un inyector de cal. Se hace agitado por el fondo mediante cuatro tapones porosos por los que se inyecta argón a razón de 40 L/min en cada uno. Para la marcha con arrabio líquido está programado operar durante 20 min con inyección de oxígeno, antes de bajar los electrodos. Por ahora la carga es del 65% de chatarra y el 35% de arrabio en lingotes,

Arrabio líquido 851 kg/t acero (79%) C 4,4%; Si 0,7% Chatarra 224 kg/t acero (21%) Fundentes 62 kg/t acero

Práctica catch carbon

Acero T fin soplo: 1.620°C C 0,02%; Mn 0,1% O2: 800 ppm

Acero T fin soplo: 1.620°C C 0,2%; Mn 0,2% O2: 200 ppm Escoria 101 kg/t acero Basicidad 3,0 FeO 13%; MgO 7,3% Al2O3 5,58%

Escoria 106 kg/t acero Basicidad 3,0 FeO 25%; MgO 7,3% Al2O3 0,79%

Resultados Rendimiento metálico 93,0% Tiempo de colada a colada 39,0 min Costo variable 100%

Arrabio líquido 877 kg/t acero (82%) C 4,4%; Si 0,7% Chatarra 187 kg/t acero (19%) Fundentes 72 kg/t acero Alúmina: 7 kg/ t acero

Resultados Rendimiento metálico 93,9% Tiempo de colada a colada 35,0 min Costo variable 100,6%

Figura 5 Evolución del consumo de energía eléctrica y de las pérdidas térmicas en función el porcentaje de arrabio líquido en la carga, en un horno eléctrico de 80 t 450

140

126

120

120

400

100 74

79

350

79

77

80 60 40

300 y = 411,46e R2 = 0,836

–0,011x

20

250

Pérdidas térmicas (kWh/t)

Personal de Votorantim Resende señaló en la discusión posterior que en su caso, debido a la ausencia de una fragmentadora de chatarra, consideran en base a mediciones realizadas que en la carga se incorpora el 5% de SiO2. En este caso, el efecto de la incorporación de arrabio sea sólido o líquido, tiene un efecto beneficioso sobre la basicidad de la escoria.

Práctica estándar

Energía eléctrica

Un balance térmico del horno, para el caso particular de la carga de arrabio líquido, fue presentado por Breno Maia, actualmente en Lumar Metals. Entre las conclusiones se puede mencionar que de acuerdo a los resultados del balance, vale la pena hacer la carga de este material en tanto su participación sea como mínimo del 15%, ya que en el caso de cargas menores, las pérdidas térmicas en que se incurre no alcanzan a ser compensadas por el aporte de calor del arrabio líquido. Para un tenor mayor se concluyó que el aporte energético es de unos 3,6 kWh/t por cada punto porcentual de arrabio líquido adicionado. Debido a la oxidación del silicio presente en el arrabio líquido, a medida que se carga más arrabio la basicidad de la escoria disminuye (Figura 5).

Figura 4 Comparación entre la práctica tradicional y la práctica catch carbon

0 0

5

10

15

20

25

30

Arrabio líquido (%) Energía

ya que los altos hornos a carbón vegetal todavía no entran en operación. En la primera colada de una campaña se hace una carga con cesta, de manera convencional. En la última colada el horno se vacía completamente. Cuando la carga incluye paquetes, la eficiencia de calentamiento es menor.

Metalurgia de cuchara Hudson Asth, de V&M do Brasil, presentó un trabajo en el que se realizó una evaluación de diferentes composiciones de escoria de cuchara, para un grado particular de acero

Pérdidas térmicas

para tubos sin costura, desde el punto de vista de la absorción de inclusiones, la viscosidad, la capacidad de desulfuración, el ataque sobre los refractarios y la absorción de hidrógeno. Los cambios operativos que se tradujeron en la modificación de la composición de la escoria existente fueron: hacer el ajuste de silicio en el horno cuchara en lugar de realizarlo en el sangrado, generando de esta manera menos SiO2; agregar un portador de Al2O3 en el sangrado, para incrementar el porcentaje de Al2O3 en la escoria; agregar cal en el sangrado y utilizar bajo caudal de argón en el horno cuchara para evitar la reoxidación del acero por contacto con el aire. Detrás

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informe

Cuadro 1 Análisis químico al final del proceso en el horno cuchara y propiedades calculadas de las tres escorias ensayadas

de estos cambios estaba también la idea de llegar al horno cuchara con la escoria formada, para tener un arco estable desde el principio de la operación. Las coladas con la práctica usual se realizaban con una escoria del 15% de Al2O3; se realizaron tres coladas de prueba con el 20% de Al2O3 y otras tres con el 25% de Al2O3. Entre los beneficios obtenidos, se mejoró la desulfuración en el sangrado, el hidrógeno se mantuvo en lugar de subir 2 ppm como lo hacía anteriormente y hubo menos ruido en la operación del horno cuchara (4dB) (Cuadro 1).

20

21,1

Escoria C 24,2

CaO (%)

57,0

55,2

52,1

SiO2 (%)

18,0

16,9

11,2

MgO (%)

7,3

5,7

8,3

FeO + MnO (%)

1,3

1,0

3,7

Viscosidad (poise)

0,41

0,39

0,26

Temperatura líquidos (°C)

1619

1515

1615

Basicidad binaria

3,2

3,26

4,64

Basicidad cuaternaria

1,9

1,6

1,7

0,015

0,010

0,005

En la sesión dedicada a este tema tres trabajos giraron alrededor de la temática del molde de colada continua. Uno estuvo centrado en las perforaciones de línea y los dos restantes en el problema de la romboidicidad.

0,000 0

300

600

900

1.200

1.500

Tiempo (s) 5-15 mm

15-30 mm

Briquetas

Figura 7 Distribución de las causas de perforación de línea 80 100

70

Porcentaje

60

80

50 60

40 30

40

20 20

10 0 C1

Grietas off-corner

Pegado de la línea al molde

Enfriamiento secundario

Tirón de línea

Otras

0

Porcentaje acumulativo

En el primer caso se atribuyeron las mejoras obtenidas al aumento del caudal de agua de refrigeración en el molde y en la primera zona de rociadores y a la limitación de la vida útil de las lingoteras. En el segundo caso, a la inversa, la mayor parte de las ocurrencias se daba con moldes con una vida menor a 80 coladas. Las soluciones pasaron por la evaluación de las conicidades de los moldes provistos por diferentes empresas

Escoria B

15,9

0,020

Colada continua de palanquillas

El trabajo sobre perforaciones de línea fue presentado por personal de la acería de ArcelorMittal Piracicaba. El problema implicó en un período determinado una pérdida de producción de 14.000 t, además de los riesgos en cuanto a la seguridad del personal. Esto motivó un trabajo de mejora continua siguiendo la metodología PDCA. En la etapa de identificación del problema se concluyó que la mayor cantidad de perforaciones estaba relacionada con las grietas denominadas off-corner. A esta causa le seguía la rotura a la salida del molde (Figura 7).

Escoria A

Al2O3 (%)

Figura 6 Disolución del niobio en función del tiempo, en horno de 80 t, para adiciones de FeNb en piedras con tamaño de 5 a 15 mm y de 15 a 30 mm, y en briquetas

Niobio (%)

Marcelo Carboni presentó un trabajo de CBMM, continuidad de otros presentados en años anteriores, donde se analiza la disolución del ferroniobio en la cuchara. Se basa en ensayos en un horno de inducción en el centro de investigaciones de la empresa y en un horno de arco de 70 t de uno de sus clientes. En el horno industrial la demora para llegar al objetivo del 0,016% Nb era de unos cinco minutos. Se verificó la influencia de dos tamaños diferentes y de la adición en forma de briquetas, formadas a partir de finos. Tanto los finos como las briquetas se disolvían más rápido que los gruesos, a la misma temperatura. El rendimiento era del 95% al 98%, independientemente del tamaño. A las temperaturas más bajas se verificó una mayor influencia del tamaño de partícula (Figura 6).



Figura 8 Corte transversal de palanquillas con diverso grado de romboidicidad y de penetración de grietas diagonales

y por la optimización de la lubricación en las lingoteras. El primer trabajo sobre romboidicidad fue presentado por el autor de este artículo. En él se revisa la literatura sobre este problema, discutiéndose en detalle las diversas causas que le pueden dar origen, dado que si bien es una situación que se conoce desde los primeros tiempos de la colada continua de palanquillas, todavía se sigue presentando en la etapa de arranque de diversas máquinas de tecnología moderna, bien operadas y mantenidas (Figura 8).

La especificación del acero se modificó de 1027 a 1030, teniendo en cuenta las propiedades mecánicas requeridas, con el objetivo de aumentar la diferencia entre la temperatura de líquidos y sólidos. El molde original, de cuádruple conicidad estaba diseñado para una franja de velocidades entre 3 y 3,5 m/min, en tanto que la operación real era a un ritmo menor, entre 2,2 y 2,7 m/min. Esto llevó a utilizar un molde con conicidad parabólica del 2,84%/m al 0,51%/m x m/min. En marzo de 2011 se revisaron las prácticas operativas, con el objeto de mantener un sobrecalentamiento de 25°C ± 10°C. También se buscó mejorar la desulfuración, a los efectos de tener una relación Mn/S mayor que 30. La velocidad de colada se subió a 2,8 m/min para tener un mejor contacto entre el molde y la línea. Se decidió operar en este acero con una vida de molde limitada a 200 coladas (se reutilizaban para otros aceros). En un período determinado, sólo el 10% de las palanquillas estaban coladas con moldes de más de 200 coladas, pero el 36% de las palanquillas que presentaban romboidicidad correspondían a esas coladas. Un trabajo de Sinobras versó sobre la minimización de la formación de «chanchos» en el repartidor. En la situación inicial, era típico tener chanchos de unos 2.000 kg en

Figura 9 Relación entre la velocidad del agua en el molde, el caudal de enfriamiento primario y el espacio entre el molde y la camisa de agua 7,00 Velocidad del agua en el molde

Como para ratificar este concepto, el trabajo siguiente se refirió a un problema de romboidicidad que se presentó en el arranque de la planta de Votorantim Resende, con el acero 1027 para barras de refuerzo. El trabajo resume las medidas tomadas a lo largo de 2 años y medio para minimizar su ocurrencia. Entre ellas se encuentra la disminución del caudal de enfriamiento primario, de 2.200 a 1.900 L/min (se trata de palanquillas de 150 x 150 mm de sección), procurando un flujo laminar en lugar de turbulento pero sin abandonar la práctica de molde frío. Se incrementó la extracción de calor a la salida del molde (anillo + zona II) al pasar el consumo específico de 1 a 1,7 L/kg, cambiando los picos rociadores para posibilitar el aumento de la distribución de agua en los anillos, que pasó del 20% al 25% del total de agua de enfriamiento secundario (Figura 9).

6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00

2200

2100

2000

1900

1800

1700

Caudal de refrigeración primaria Espacio entre molde y camisa de agua 3,3 mm Espacio entre molde y camisa de agua 3,2 mm Espacio entre molde y camisa de agua 3,1 mm

el fondo del repartidor y de unos 800 kg en las paredes. Utilizando el programa ANSYS, basado en elementos finitos, se hizo un modelo matemático térmico y fluidodinámico del repartidor a partir de sus dimensiones de proyecto y datos de operación. El modelo era alimentado con datos recogidos en la planta. Las soluciones pasaron por el uso de ladrillos aislantes contra la carcasa del repartidor y la introducción de un escalón en el piso para minimizar el acero remanente al final de la secuencia. Con el escalón la merma en el fondo bajó de 2 a 1,5 t; con el aislante, el chancho bajó de 800 a 250 kg. La temperatura externa de la carcasa pasó de 260°C a 150°C al cabo de cinco horas (o cinco coladas). El repartidor quedó con una capacidad de 12 t, para una cuchara de 40 t (Figura 10).

Colada continua de planchones Un trabajo de ArcelorMittal Tubarão y la Universidad Federal de Espírito Santo (UFES), se centró en la presencia de grietas

longitudinales en planchones de aceros peritécticos. En el relevamiento realizado, las grietas tuvieron una longitud de entre 50 mm y 12 metros y un ancho de 3 a 20 mm. La máquina de colada continua N° 2 produjo en el período estudiado el 31,3% de aceros peritécticos, unos 91.000 planchones. El 90% de las placas que presentaron grietas eran de los grados de acero considerados como peritécticos. Con respecto al ancho de los planchones, de los que tenían entre 900 y 1.600 mm el 0,16% presentó grietas. Este porcentaje creció al 2,45% en los planchones de 1.600 a 2.100 mm de ancho. Con la velocidad de colada el resultado fue el inverso al esperado: con menores velocidades se obtuvieron más planchones con grietas; una posible causa es que el polvo colador estaba diseñado para una colada a velocidad más alta (Figura 11). La Universidad Federal de Ouro Preto presentó un trabajo de modelización física y matemática de un repartidor para una máquina de dos líneas, aplicando el

21

informe

Figura 10 Simulación térmica mediante un modelo matemático del repartidor existente, luego de 1 h de operación

Figura 11 Influencia de la velocidad de colada sobre la formación de grietas superficiales longitudinales 9,0% 8,0%

1470,7 1458,

1521,4

1489,9

1518,3

7,0% 6,0% 5,0% 4,0% 3,0% 2,0% 1,0%

1444,5

0,000

Índice de grietas logitudinales superficiales

1414,1

0,400

0,800 (m)

0,0% 0

0,5

1 Velocidad media (m/min)

1,5

2

Figura 12 Generación de descartes de material refractario en las áreas de Reducción y de Acería, por equipo

8%

Vagones termo

4%

Cucharas de transferencia de arrabio

6%

Convertidores LD

52%

Cucharas de acero

1%

Desgasificador RH

0%

Válvulas deslizantes de cuchara

0%

Tubos de protección

19%

concepto de flujo en remolino desarrollado por el profesor Yokoya en Japón. Se utilizaron partículas de polímero para simular la escoria. Se realizó una medición de las salpicaduras en la zona de impacto del chorro.

generados, su caracterización en laboratorio y la realización de pruebas en una planta que posee CSN para el reciclado de residuos de construcción civil. La conclusión fue que el reciclado era una alternativa viable tanto desde el punto de vista técnico como económico (Figura 12).

Refractarios El profesor Fernando Vernilli, de la Universidad de Lorena, expuso sobre un estudio realizado en CSN, con el apoyo de Magnesita, sobre la posibilidad de reutilizar refractarios como materia prima para la producción de los mismos. Se trató de un relevamiento de todos los descartes

22

Canales de colada de altos hornos

7%

Conclusiones El Seminario de Acería de la ABM confirmó su poder de convocatoria entre los aceristas brasileños, las universidades locales y los proveedores tanto nacionales como internacionales y su validez como espacio

Repartidores

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Buzas sumergidas

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de discusión técnica e intercambio de experiencias y conocimientos entre las partes intervinientes. Como viene sucediendo a lo largo de los años, la fortaleza de este evento está en los trabajos de mejora continua presentados por el personal operativo de las plantas brasileñas. Probablemente sus autores no cuentan con los medios gráficos ni con el tiempo para la elaboración de los trabajos que pueden disponer otros autores, pero los enriquecedores debates que se dan luego de este tipo de trabajos, demuestran el interés que despierta este tipo de reuniones entre participantes.