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Estrategia de desulfuración en una planta siderúrgica integrada

21 de June de 2021 Blog por Cassotis Consulting

Puede resultar extraño explicar a un no metalúrgico la necesidad de una estrategia de desulfuración en una planta siderúrgica integrada. Una vez que el acero se compone principalmente de hierro y, en una mínima proporción, de otros elementos. Algunos de ellos, principalmente el fósforo, el carbono y el azufre, requieren una atención especial, ya que tienen un gran impacto en las propiedades y las aplicaciones del acero. Por eso existen especificaciones estrictas para cada grado de acero que garantizan sus características. Dentro de estos elementos, el azufre es el más interesante de estudiar. Vamos a averiguar por qué.

 

Bueno, la primera razón es económica. Debido a su impacto en el acero, el precio de un grado de acero suele ser inversamente proporcional a su contenido de azufre. A medida que la proporción aumenta, el precio disminuye, lo que implica un menor flujo de ingresos. Por otro lado, la misma lógica se aplica a la adquisición de materias primas, como los carbones de coque, que son la principal fuente de azufre en las plantas integradas (basadas en una ruta de Altos Hornos - Convertidor LD). En general, los materiales con alto contenido en azufre son más baratos que otros. Desde el punto de vista de los costos de los materiales, la tentación es por lo tanto muy alta. Pero esta decisión también debe considerar el impacto negativo en la cadena de producción global.

 

La segunda razón es medioambiental. Uno de los principales contaminantes generados en el proceso de fabricación del acero es el gas SO2, conocido por causar lluvia ácida y dañar la salud de los humanos. Ese compuesto se origina en la combustión de los gases, principalmente el gas de horno de coque (COG). Por lo tanto, todo proceso que utilice COG como fuente de energía o que produzca gases de forma natural (por ejemplo, los gases de escape de la planta de sinterización) debe cumplir las restricciones medioambientales impuestas por los reguladores.

 

La siguiente razón es operativa. El azufre extraído del material en forma de dióxido de azufre corroe las tuberías, lo que finalmente implica un aumento de los costos. Además, muchas decisiones del proceso, como la basicidad de la escoria y la temperatura, afectan a las tasas de desulfuración y a los equilibrios químicos relacionados. Todas esas decisiones tienen un costo (por ejemplo, los fundentes) o están limitadas por el tiempo del proceso (por ejemplo, la desulfuración de arrabio), y forman parte de la llamada estrategia de desulfuración de la planta.

 

La siguiente tabla muestra, en detalle, todas las compensaciones y desafíos previstos en relación con el azufre en una planta siderúrgica integrada.

 


 

Con tantas posibilidades operativas e impactos económicos en toda la planta integrada, es imperativo que los departamentos coordinen sus esfuerzos. Sin embargo, es muy común tener especificaciones químicas a largo plazo para cada producto intermedio (coque, arrabio, etc.). Y es muy difícil actualizar dinámicamente dichas normas a medida que cambian las condiciones del mercado y de los procedimientos.


Al final, lo más difícil de definir la estrategia de desulfuración es equilibrar esos tres aspectos. Una decisión que podría parecer mala desde el punto de vista operativo para un determinado proceso, puede resultar económicamente rentable para otro que se encuentre más adelante en la línea de producción. La dirección sólo puede estar segura de su estrategia si utiliza modelos integrados capaces de evaluar cada decisión relativa a la adquisición de materias primas y al funcionamiento del proceso. Si le interesa este tema, consulte este artículo publicado en METEC 2019 y ABM Week 2019, escrito por el equipo de consultoría de Cassotis.

 

 

Emmanuel Marchal - Managing Partner en Cassotis Consulting

Guilherme Martino - Senior Consultant en Cassotis Consulting

 

 

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