Reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) es una de las prioridades de la industria siderúrgica en el mundo. Una de las opciones de descarbonización más rápidas es la transición de la fabricación de acero de convertidores convencionales a hornos de arco eléctrico. Esto incluirá un aumento en la demanda de chatarra y una posible escasez de esta valiosa materia prima.
Železiarne Podbrezová (ZP) ha estado operando un ciclo de acero basado en el reciclaje de chatarra mediante hornos de arco eléctrico durante muchas décadas. Para estar preparada para enfrentar una variedad de escenarios en el futuro, la compañía comenzó a probar una alternativa a la chatarra y el hierro crudo: hierro briqueteado en caliente (HBI), una forma compactada de hierro de reducción directa (DRI).
DRI se puede obtener mediante las tecnologías específicas que involucran la reducción de mineral de hierro usando gas natural o hidrógeno. El resultado es una reducción significativa de las emisiones de CO2 en comparación con la producción de hierro crudo en altos hornos.
«Las briquetas HBI tienen una composición química similar a la del hierro crudo. Al mismo tiempo, no contienen ningunos elementos traza, especialmente cobre y estaño. El uso de HBI reduce así el contenido de elementos indeseables en el acero”, explicó el Ing. Stanislav Turňa, tecnólogo de la acería. «Las briquetas contienen más del 80% de hierro y pueden reemplazar parcialmente la chatarra de acero».
¿Cómo funciona la fusión? «El material HBI se adiciona a la chatarra de acero, que se funde en un horno de arco eléctrico. A medida que aumenta la proporción de HBI, aumenta el tiempo de fusión. Esto consume más electricidad, oxígeno y otras materias primas. Las características de producción del horno EAF con alto contenido de HBI son diferentes del proceso que utiliza chatarra de acero debido al mayor contenido de óxidos y carbono. Si se introdujera más HBI en el horno, , esto requeriría la creación de nuevos programas de fusión o la instalación de nuevos tipos de quemadores y aditivos modificados, como cal o cal dolomita (dolomita).»
HBI como alternativa a la chatarra
En febrero, usamos HBI en acería ŽP. Por el momento esto es solo un experimento: «HBI se probó en nuestra acería en 2005. Por aquel entonces producíamos acero especial para la industria automotriz», mencionó señor Turňa informando que HBI no se había utilizado desde 2011. Actualmentehora, después de más de diez años, la acería ha completado una nueva ronda de pruebas con HBI.
«Presuponemos que puede haber un problema con la escasez de chatarra de acero en el futuro. Como ya se mencionó, debemos buscar soluciones alternativas. Además, debido a las emisiones, muchas acerías también están desmantelando altos hornos, lo que reduce la disponibilidad de hierro crudo. Esta materia prima forma parte de la carga del horno de arco eléctrico. Es por eso que nuestra empresa inició la producción de acero de prueba con HBI”, agregó.
Optimización de procesos complejos
La dinámica de la industria del acero en los próximos años es incierta, pero acería ZP, mediante esta campaña experimental y otras actividades de investigación en curso, busca estar preparada para enfrentar cualquier circunstancia, para estar a la vanguardia del desarrollo técnico, para seguir siendo eficiente y competitivo en todas las circunstancias.
Železiarne Podbrezová tiene un horno de arco eléctrico en el que es posible utilizar material HBI. Los trabajadores de la acería ajustaron las condiciones tecnológicas para una producción sin problemas. Ya hemos completado los primeros resultados de fundiciones innovadoras y los estamos evaluando gradualmente. «Realizamos 60 fundiciones. Pasamos sistemáticamente de dosis más pequeñas a dosis más altas. Poco a poco, descubrimos deficiencias, optimizamos el proceso de producción y buscamos la manera de hacer que la fundición fuera más eficiente. También rastreamos los costos. Hasta la fecha, hemos utilizado casi 400 toneladas de material HBI para la prueba «, aclaró S. Turňa.
Al preguntar si HBI podría reemplazar completamente la chatarra en el futuro, el jefe de tecnología respondió: «Hoy en día, hay acerías que experimentan con añadir más HBI en las fundiciones individuales que de la chatarra misma. Sin embargo, debemos darnos cuenta de que dicha fundición no es la más barata y actualmente no se está considerando el reemplazo completo de la chatarra por HBI material».
La incorporación de HBI a la producción también supone un cambio para los propios empleados. “Además de los parámetros de fundición estándar, controlan si el HBI está fundido o si hay adhesivos en las paredes o en el suelo del horno de arco eléctrico. Todo el proceso es una novedad. La mayoría de ellos dió con ella por primera vez”, dijo el tecnólogo, destacando a los colegas que monitorearon el proceso de fundición durante los turnos individuales y las pruebas de desarrollo.
Nuestras acerías han completado fundiciones de prueba usando cinco, siete y diez toneladas de material HBI por carga. Los tecnólogos y el personal de la acería las están evaluando gradualmente, registrando las deficiencias y buscando la variante más eficiente para que sea lo más ventajosa posible para toda nuestra sociedad.
El artículo fue escrito por:
Luca Orefici
Gerente de Medio Ambiente @Pipex Italia
lorefici@pipex.it
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