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Tecnología

Una alianza rentable

La asociación con las universidades, vigente desde hace 14 años, le rinde a la Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) 85 millones de dólares

La mayor dificultad que encuentran las alianzas y convenios exitosos concretados entre la universidad y la iniciativa privada, cuando trabajan conjuntamente en la búsqueda de innovaciones tecnológicas, es la cuantificación de los logros. De acuerdo con los cálculos de la gigante Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), el incremento de la productividad de la central siderúrgica de Volta Redonda, Río de Janeiro, sumado a la elevación de la calidad de los aceros obtenidos, resultó en beneficios del orden de los 85 millones de dólares durante un período de 14 años de convivencia con la Universidad Federal de São Carlos (UFScar) y la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara.

Este monto en utilidades es producto de la aplicación de 41 proyectos para la implementación de nuevas metodologías y procesos surgidos como producto de investigaciones llevadas a cabo por el Laboratorio Interdisciplinario de Electroquímica y Cerámica (Liec) mantenido por ambas universidades, en conjunto con el Centro de Investigaciones de CSN. Este laboratorio forma parte desde hace tres años del Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos (CMDMC), uno de los diez Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepids), creados en el marco de un programa especial de la FAPESP. Las ganancias de la CSN con las innovaciones representan un volumen de dinero considerable, y más para un país con poca historia en el incentivo a la investigación y el desarrollo.

Pero este monto es aún mayor si se considera que buena parte del mismo es el resultado de la evolución en el área de cerámicas refractarias, un insumo que, hace menos de diez años, pesaba en la pauta de las importaciones brasileñas. Las ganancias y el viraje en este punto de la balanza comercial se lograron gracias a la calificación alcanzada por el Liec y por los investigadores de CSN, que propagaron sus conocimientos a lo largo de toda la cadena productiva, que abarca desde las industrias de materia prima para los fabricantes de refractarios hasta las compañías siderúrgicas.

Actualmente, muchas empresas nacionales, como es el caso de Magnesita, de Minas Gerais, se han convertido en exportadoras de tecnología de refractarios en magnesio-carbono y magnesio-carbono-aluminio. La historia de la alianza entre CSN y el Liec se inicia bien “a la brasileña”. Parafraseando a la publicidad de una industria de artículos electroelectrónicos que tuvo mucho éxito y se transformó en dicho popular, sucedió a la manera de: “Nuestros japoneses son mejores que los de ellos”.

Todo empezó con las dificultades operativas en el alto horno, el alma del negocio de una siderúrgica, en donde se produce el arrabio, la fase previa a la elaboración del acero. La CSN contrató los servicios de consultoría de una empresa japonesa, que diagnosticó un problema de shock térmico en el quemador cerámico de los regeneradores. La paralización de la operación de este dispositivo, responsable del suministro de aire caliente al alto horno, durante al menos seis meses, tal como habían sugerido los técnicos japoneses, sería un drama para la producción de la central.

Asustados frente a tal pronóstico y ante las probables pérdidas al fin y al cabo, la estimación de la reforma del quemador giraba en torno a los 15 millones de dólares, los dirigentes de CSN resolvieron consultar al Liec antes de tomar la decisión final. Dos días de incesantes discusiones signarían el año 1989 como el del principio de una unión capaz de generar importantes frutos. De acuerdo con la evaluación de los investigadores de la UFSCar, los consultores japoneses se habían precipitado. No habían ningún problema de shock térmico en los refractarios del quemador cerámico; lo que había era una fuerte corrosión, que podría combatirse con la instalación de filtros para retener las partículas de óxido de hierro provenientes del gas del alto horno.

La solución presentada por el Liec y los ingenieros de la CSN acabó prorrogando la vida del quemador cerámico por tres años, tiempo suficiente como para planear su reforma y ejecutarla sin ocasionar pérdidas de producción. Y ese dispositivo ganó en un tratamiento posterior otros cuatro años de vida útil. Y todo sin parar de funcionar jamás. Al profesor Elson Longo, director del CMDMC de São Carlos, le gusta recordar, puntuando cada palabra con la cadencia típica del docente en clase, enfáticamente: “Cuando llegamos a CSN, ellos producían anualmente 4 millones de toneladas de acero.

Hoy producen 5,5 millones, y prácticamente con los mismos equipos. Y eso teniendo en cuenta que la capacidad nominal de la siderúrgica era de un máximo de 4,6 millones”. El incremento de 1,5 millones de toneladas si debió al cambio de toda la concepción de los refractarios, en el transcurso de los 14 años de vida en común. La excelencia en el dominio de estos materiales cerámicos se vio facilitada por la unión de varios inversores en el Liec de São Carlos. Éste fue fundado con recursos del orden de los 400 mil dólares, aportados la FAPESP, la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep), el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), el Banco do Brasil y la Compañía Brasileña de Metalurgia y Metales (CBMM).

Y aun cuando atiende demandas provenientes de varios grandes grupos industriales presentes en su cartera de clientes, recibe anualmente tan solo 180 mil reales de parte de la iniciativa privada para su mantenimiento, que cuesta en torno a 1,3 millones de reales anuales. El grueso del dinero proviene efectivamente de organismos de financiamiento. Al margen de la FAPESP y el CNPq, hay una colaboración de la Coordinación del Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (Capes).

Saber acumulado
En el caso específico de la siderurgia, los aceros brasileños adquirieron una enorme competitividad en el exterior tras la incorporación de estos avances tecnológicos. “El acero nacional llega a Estados Unidos más barato que el que ellos producen”, informa Longo. Las ganancias derivadas de la sociedad, calculadas por CSN en 85 millones de dólares, son consideradas como una referencia conservadora. “Ése número está lejos de mostrar la realidad, pues contabiliza el resultado obtenido únicamente durante el primer año a posteriori de implementada la innovación; no considera los beneficios subsiguientes”, explica el profesor.

“No obstante, lo más importante no es el número en sí, pese a que éste demuestra que invertir en investigación genera excelentes resultados económicos, sino que es necesario poner de relieve la acumulación de saber que estas experiencias en el campo le reportaron a la universidad, y sus implicaciones en la formación de nuevos profesionales.” Aunque durante los dos primeros años la asociación con CSN se fijó sobre la base de la emergencia, como para apagar incendios, luego se fue dando una gradual definición de prioridades y de montaje de una cartera de proyectos, juntamente con los ingenieros Sidiney Nascimento Silva y Oscar Rosa Marques, de CSN, lo que permitió profundizar las investigaciones, en busca de soluciones para la mejora de la calidad del acero y la reducción de los costos de producción, tal como explica el profesor Carlos Alberto Paskocimas, coordinador de innovación tecnológica del Liec.

En la actualidad, en una clara señal de la consciencia del valor de esta asociación, CSN mantiene un apartamento para albergar a los investigadores de la universidad, que pasan temporadas trabajando en Volta Redonda. Éstos se turnan para efectuar investigaciones dentro de la propia central. En estos momentos se encuentran allí seis profesores doctores, tres alumnos de doctorado, dos de maestría y otros tres de iniciación científica, implicados en los proyectos destinados a la siderúrgica.

“La contribución del conocimiento y de las ideas de la universidad constituye un punto destacado de nuestra área de investigación y desarrollo”, comenta Sidiney Silva, de CSN. “En la siderúrgica, los investigadores encuentran instrumentos y condiciones para hacer ensayos con arrabio y acero líquidos, por ejemplo. Contamos con una serie de plantas de simulación en donde ellos pueden finalizar los estudios iniciados en laboratorio.” Tras el debut con el salvamento del quemador cerámico, los investigadores del Liec, juntamente con los de CSN, introdujeron varias alteraciones, que aseguraron el desempeño y la vida útil de los altos hornos: desde el cambio de los refractarios hasta la forma de fabricación de los mismos.

“Solamente contando la mejora de las condiciones del alto horno fueron 12 proyectos vinculados a cuestiones operativas, y con las técnicas de adición de titanio en el crisol, ubicado en la región inferior del horno, en donde se acumula continuamente el arrabio líquido producido, se logró un ahorro estimado en 13 millones de dólares para la empresa”, comenta Longo. “El crisol es el corazón del alto horno. Está revestido con bloques refractarios de carbono, y su desempeño es vital para la producción de toda la central siderúrgica”, explica Silva, de CSN.

Las innovaciones aplicadas en el crisol, tras las investigaciones en laboratorio, resultaron en una reducción de las pérdidas térmicas del proceso, con las consecuente economía de reductores (el carbón que se transforma en coque), materia prima importada, utilizada en la prolongación de la vida útil del equipamiento, entre otras ventajas. “La vida del alto horno, que era en promedio de diez años, está ahora programada en 20 años”, destaca el profesor Longo. Uno de los aspectos estudiados en profundidad fue la corrosión presente en el revestimiento del crisol. “Analizamos los efectos del titanio, que, en contacto con el carbono y el nitrógeno del arrabio y con el óxido de calcio de la escoria del alto horno, provoca la formación de una capa de protección del revestimiento del refractario”, comenta Silva.

Carro torpedo
El próximo paso en materia de introducción de innovaciones tecnológicas en la rutina de CSN abarcó al carro torpedo, encargado del transporte del arrabio líquido desde los altos hornos a los convertidores, en donde el material se transforma en acero. Uno de los problemas en la manipulación de este equipamiento residía en la pérdida de energía durante la colada del alto horno al carro y el posterior transporte hasta la acería propiamente dicha. La sugerencia de los investigadores fue la instalación de una capa de sílice microporosa en el revestimiento refractario del carro torpedo.

De inmediato se verificó una disminución de 25° C en la temperatura promedio durante el transporte del arrabio líquido hasta los convertidores. Con los nuevos revestimientos del carro torpedo, la cantidad de arrabio transportada se elevó de 250 mil a 450 mil toneladas. El éxito de cada innovación puede cuantificarse de acuerdo con la economía de energía en cada etapa del proceso, en la reducción del consumo de insumos, en el aumento de la productividad y en la mejora de las condiciones de seguridad.

La infinidad de detalles de esta especie de maratón tecnológico en pos de la obtención de mejores aceros prospera más allá de CSN. El profesor José Arana Varela, de la Unesp, coordinador de innovaciones del Cepid-Cerámica, informa que el Liec mantiene convenios tan antiguos como el que mantiene con CSN, como con la CBMM. Deben contarse también otros socios de larga data, como White Martins, que mantiene hace ocho años un vínculo con el Liec, y la Industria Brasileña de Artículos Refractarios (Ibar), hace casi diez años.

El Proyecto
Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos (CMDMC)
MODALIDAD
Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid)
COORDINADOR
Elson Longo ? Universidad Federal de São Carlos
INVERSIÓN
R$ 1.032.071,98 – durante 2002

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