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Estratégia de dessulfuração em uma planta siderúrgica integrada

21 de June de 2021 Blog por Cassotis Consulting

Pode ser estranho explicar para um não metalúrgico a necessidade de uma estratégia de dessulfuração em uma usina siderúrgica integrada. Afinal, o aço é composto principalmente de ferro e, em uma proporção muito pequena, dividido em vários outros elementos. Alguns deles, principalmente fósforo, carbono e enxofre, requerem atenção especial, pois têm um grande impacto nas propriedades e aplicações do aço. É por isso que existem especificações rígidas para cada tipo de aço para garantir suas características. Dentre esses elementos, o enxofre é o mais interessante de se examinar. Vamos descobrir o porquê.

 

Bem, a primeira razão é econômica. Devido ao seu impacto no aço, o preço de um tipo de aço geralmente é inversamente proporcional ao seu teor de enxofre. À medida que a proporção aumenta, o preço diminui, o que implica em um fluxo de receita menor. Por outro lado, a mesma lógica vale para a aquisição de matérias-primas, como o carvão a coque, principal fonte de enxofre nas plantas integradas (com base na rota Alto-Forno - Convertedor LD). Em geral, os materiais com alto teor de enxofre são mais baratos que outros. Do ponto de vista do custo do material, a tentação é, portanto, muito alta. Mas essa decisão também deve levar em consideração o impacto negativo na cadeia produtiva global.

 

A segunda razão é ambiental. Um dos principais poluentes gerados no processo de fabricação do aço é o gás SO2, conhecido por causar chuva ácida e prejudicar a saúde humana. Esse composto tem origem na combustão dos gases, principalmente do gás de coqueria (COG). Portanto, todo processo que usa COG como fonte de energia ou que produz gases naturalmente (por exemplo, o gás de escape na planta de sinterização) deve cumprir as restrições ambientais impostas pelos reguladores.

 

O próximo motivo é operacional. O enxofre extraído do material no formato de dióxido de enxofre corrói os tubos, o que acaba gerando um aumento de custo. Além disso, muitas decisões de processo, como basicidade da escória e temperatura, afetam as taxas de dessulfuração e os equilíbrios químicos relacionados. Todas essas decisões têm um custo (por exemplo, fundentes) ou são limitadas pelo tempo de processo (por exemplo, dessulfuração de gusa) e fazem parte da chamada estratégia de dessulfuração da planta.

 

A tabela a seguir mostra, em detalhes, todos os trade-offs e desafios esperados em relação ao enxofre em uma usina integrada.

 

 

Com tantas possibilidades operacionais e impactos econômicos em toda a planta integrada, é imperativo que os departamentos coordenem esforços. No entanto, é muito comum ter especificações químicas de longo prazo para cada produto intermediário, como coque, ferro gusa, etc. E é muito desafiador atualizar dinamicamente esses padrões conforme as mudanças das condições do mercado e dos procedimentos.

 

No final, a parte mais difícil de definir a estratégia de dessulfurização é equilibrar esses três aspectos. Uma decisão que pode parecer operacionalmente ruim para um determinado processo pode ser economicamente compensadora para outro que está à frente na linha de produção. A administração só pode ter certeza de sua estratégia se utilizar modelos integrados capazes de avaliar todas as decisões relativas à aquisição de matéria-prima e operação do processo. Se você se interessa pelo assunto, confira o artigo publicado no METEC 2019 e na ABM Week 2019, escrito pelo time de consultoria da Cassotis.

 

  Emmanuel Marchal - Managing Partner na Cassotis Consulting

 

Guilherme de Castro Martino - Consultor Sênior na Cassotis Consulting

 

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