{"id":72856,"date":"2001-10-01T00:00:00","date_gmt":"2001-10-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2001\/10\/01\/en-la-boca-del-horno-la-nueva-siderurgia\/"},"modified":"2015-02-23T14:07:40","modified_gmt":"2015-02-23T17:07:40","slug":"en-la-boca-del-horno-la-nueva-siderurgia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/en-la-boca-del-horno-la-nueva-siderurgia\/","title":{"rendered":"En la boca del horno: la nueva siderurgia"},"content":{"rendered":"
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eduardo cesar<\/span>Refractarios: cuerpos de prueba construidos en el laboratorio de la UFSCareduardo cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Una asociaci\u00f3n entre la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar) y Alcoa Alum\u00ednio result\u00f3 en la creaci\u00f3n de un instrumento in\u00e9dito: el re\u00f3metro para cementos. Dicho equipo se destina al registro del grado de calidad y de las reacciones entre las materias primas utilizadas en las f\u00f3rmulas de cementos refractarios, aplicados en el revestimiento de hornos y en equipos de producci\u00f3n de hierro y acero. Estos concretos son formulados con un bajo tenor de cemento y un alto tenor de al\u00famina, un subproduto de la industria del aluminio, muy resistente a las altas temperaturas.<\/p>\n

Este re\u00f3metro fue desarrollado en el marco de un proyecto tem\u00e1tico sobre concretos refractarios avanzados financiado por la FAPESP y coordinado por Victor Carlos Pandolfelli, del Departamento de Ingenier\u00eda de Materiales (Dema) de la UFSCar. Dicho proyecto abri\u00f3 una l\u00ednea de estudios que ya ha producido diez disertaciones de maestr\u00eda y siete tesis doctorales, adem\u00e1s de un libro que pas\u00f3 a ser fuente de consultas en cursos sobre materiales. Y tambi\u00e9n posibilit\u00f3 el registro de tres patentes. Una es la del propio re\u00f3metro, otra del\u00a0software<\/em> Particule Size Designer, que define y analiza los materiales en part\u00edculas utilizados en los cementos.<\/p>\n

Lanzado el 23 de octubre por Alcoa, el\u00a0software<\/em> cuesta 800 reales, y los ingresos generados por las ventas ir\u00e1n a parar \u00edntegramente a la UFScar. Dicho\u00a0software<\/em> tambi\u00e9n contribuy\u00f3 para que se registrara la tercera patente: una generaci\u00f3n de cementos refractarios con bajo tenor de agua en la preparaci\u00f3n y una mayor resistencia mec\u00e1nica a las altas temperaturas. El re\u00f3metro y otros equipamientos y procesos desarrollados surgen en un momento oportuno. En 2000, la producci\u00f3n mundial de acero fue de 847 millones de toneladas. La demanda actual de la siderurgia requiere cementos refractarios cada vez m\u00e1s resistentes y durables. Por lo tanto, la diferencia competitiva surgir\u00e1 del desempe\u00f1o y del valor agregado del material, y no solamente de la productividad. Pero una previsi\u00f3n es un\u00e1nime: las sider\u00fargicas menos eficientes deber\u00e1n cerrar su puertas, y este fen\u00f3meno ya empieza a verse en EE.UU.<\/p>\n

El desaf\u00edo de la industria del acero es reducir los costos y elevar los rendimientos. Para ello, son decisivos los refractarios, as\u00ed como tambi\u00e9n las tecnolog\u00edas que surgieron en los \u00faltimos a\u00f1os para elevar la eficiencia. “Los refractarios utilizados hoy”, dice Pandolfelli, “son una sofisticada clase de materiales, cuya concepci\u00f3n y proyecto de microestructura va mucho m\u00e1s all\u00e1 de la cl\u00e1sica combinaci\u00f3n de materias primas para obtener un mejor componente”. Las industrias est\u00e1n obrando correctamente al cambiar los viejos hornos de ladrillos refractarios por revestimientos de cemento refractario: “Con los ladrillos se gasta m\u00e1s tiempo y mano de obra, ya que son colocados uno por uno. El cemento refractario utiliza maquinarias r\u00e1pidas, no necesita diferentes formatos de ladrillos para componer el horno y no deja juntas, por donde pueden desencadenarse procesos de corrosi\u00f3n.”<\/p>\n

Se estima que, en el a\u00f1o 2007, la totalidad de los altos hornos y otras instalaciones de las acer\u00edas brasile\u00f1as estar\u00e1n utilizando cementos refractarios. Actualmente, \u00e9stos corresponden al 60% del material refractario empleado en el sector, que mueve 350 millones d\u00f3lares anuales. La calidad del refractario se revela en su resistencia a las temperaturas de la transformaci\u00f3n de mineral en hierro y acero, que llegan a 1.600\u00ba C. Tres d\u00e9cadas atr\u00e1s, el consumo de refractarios por parte de la siderurgia brasile\u00f1a era de 30 kilogramos (kg.) por tonelada de acero producida. Actualmente, esta relaci\u00f3n es de 9 kg., cercana a aqu\u00e9lla considerada excelente: 7 kg. Cuanto m\u00e1s eficiente y bajo control se encuentre el proceso sider\u00fargico, menor es el consumo de refractarios.<\/p>\n

Con ello, la siderurgia brasile\u00f1a se ha vuelto m\u00e1s competitiva. Pero, para mantener este nivel, e incluso superarlo, se ha estrechado el margen para estudios y experimentaciones: es necesario dominar y aplicar r\u00e1pidamente formas de conocimiento cada vez m\u00e1s espec\u00edficas. En este contexto, seg\u00fan Pandolfelli, el re\u00f3metro marcar\u00e1 la diferencia. Este instrumento constituye una parte fundamental en la producci\u00f3n de cementos refractarios bombeables, producidos en mezcladores en el propio local de la obra y transportados por mangueras a presi\u00f3n hacia el revestimiento de los altos hornos.<\/p>\n

Nuevos tiempos
\n<\/strong>El re\u00f3metro mide el torque (esfuerzo de torsi\u00f3n) necesario para mezclar el cemento en diferentes condiciones, simulando el bombeo industrial. Tambi\u00e9n indica el pH (\u00edndice de acidez) y la temperatura, seg\u00fan como van produci\u00e9ndose las reacciones. De esta manera, dicho instrumento permite simular las solicitaciones a las que los cementos ser\u00e1n sometidos, desde el momento en que sus componentes son mezclados hasta su aplicaci\u00f3n.<\/p>\n

El ingeniero Carlos Pagliosa, actualmente empleado de Magnesita, el mayor fabricante brasile\u00f1o de refractarios, fue uno de los primeros en trabajar con Pandolfelli, como alumno de posgrado, en el desarrollo de concretos bombeables. Para Pagliosa, los nuevos tiempos imponen el uso de productos multifuncionales y adecuados a un proceso de instalaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pido, como lo es el sistema de bombeo. “Fue necesario tratar a los cementos refractarios como productos de alta tecnolog\u00eda. En ese contexto, los nuevos productos ya no pudieron ser generados mediante concepciones emp\u00edricas, por eso se emprendi\u00f3 el rumbo hacia el modelado computacional y el desarrollo de equipos espec\u00edficos”, afirma Pagliosa.<\/p>\n

La asociaci\u00f3n de la UFSCar con Alcoa -que genera el 25% de la producci\u00f3n de aluminio en Brasil- naci\u00f3 hace diez a\u00f1os, per\u00edodo en el cual la empresa ha invertido 650 mil d\u00f3lares en varios proyectos conjuntos. “Con elre\u00f3metro, la empresa espera diferenciarse al brindarle al mercado un instrumento de evaluaci\u00f3n de la calidad de sus propias materias primas”, dice el qu\u00edmico Jorge Gallo, que comanda la investigaci\u00f3n en la empresa y realiza la vinculaci\u00f3n con la UFSCar, desarrollando su doctorado dentro del proyecto tem\u00e1tico.<\/p>\n

Menos esfuerzo
\n<\/strong>Los recursos invertidos por Alcoa en la UFSCar apoyan necesidades que el financiamiento de la FAPESP no puede atender, como la ampliaci\u00f3n de los espacios f\u00edsicos de la universidad. De esta manera, con recursos de la empresa, fue construida una unidad de 900 metros cuadrados en donde se encuentran los equipos y en donde trabaja el grupo implicado en este proyecto. Un ejemplo de los beneficios de Alcoa en la asociaci\u00f3n se produjo durante el primer semestre, cuando \u00e9sta reform\u00f3 uno de sus hornos de calcinaci\u00f3n (quema) de al\u00famina. “Foi una operaci\u00f3n de rutina, que se realiza una vez cada dos a\u00f1os. Pero esta vez fue diferente”, explica Jorge Gallo.<\/p>\n

“Formamos un grupo con integrantes de la empresa, del Dema-UFSCar y del proveedor del refractario: Magnesita. Juntos, bajo la orientaci\u00f3n del profesor Pandolfelli, pudimos organizar los trabajos de una manera mucho m\u00e1s fundamentada. Estimamos que esto nos permitir\u00e1 agrandar el intervalo de tiempo entre las paradas de los equipos para su mantenimiento, cosa que, si se confirma, implicar\u00e1 una reducci\u00f3n considerable en los costos.”El proyecto tambi\u00e9n contribuy\u00f3 para que Cer\u00e2mica Saffran, de Betim (Minas Gerais), se convirtiera en pionera en el uso de tecnolog\u00eda nacional para desarrollar concretos refractarios bombeables, incluso para reparar equipamientos sider\u00fargicos.<\/p>\n

Con el equipo de la UFScar, la empresa logr\u00f3 mejorar el desempe\u00f1o de los canales en los que el metal fundido se desliza hacia los altos hornos. El uso del re\u00f3metro redund\u00f3 en el desarrollo del cement\u00f3 refractario utilizado en estos canales. La empresa tambi\u00e9n economiz\u00f3 tiempo de desarrollo y gastos con tests industriales, que son caros, pues involucran una cantidad m\u00ednima de dos toneladas de material. De esta manera, la experiencia de Saffran, fundada en 1954, fue importante para comprobar la eficiencia del re\u00f3metro. Mientras el mercado brasile\u00f1o de cementos refractarios apostaba firme a las maquinarias y tecnolog\u00edas importadas, Saffran encontr\u00f3 un camino propio junto a la UFSCar.
\nMarcelo Guerra, ingeniero de investigaci\u00f3n de la empresa, lo explica: “Nuestro nuevo cemento es bombeado con una mayor eficiencia, permitiendo as\u00ed que el producto aplicado tenga una mejor calidad y desempe\u00f1o. Como no necesitamos aplicar ninguna vibraci\u00f3n -operaci\u00f3n necesaria en el antiguo sistema de bombeo, para que el concreto fluyera con mayor facilidad-, redujimos en dos tercios el tiempo de operaci\u00f3n. Un horno de 200 toneladas, por ejemplo, demandaba 72 horas de aplicaci\u00f3n con vibraci\u00f3n. Para el mismo volumen, ahora realizamos toda la operaci\u00f3n en 20 horas”.<\/p>\n

Concepci\u00f3n casera
\n<\/strong>Pagliosa, cuya tesis doctoral se focaliza en los cementos bombeables, agrega: “El desarrollo de la tecnolog\u00eda de cementos bombeables de Saffran fue efectuado dentro de la propia empresa, con el apoyo del equipo del proyecto tem\u00e1tico de la FAPESP. No fue algo desarrollado dentro de la empresa y que migr\u00f3 hacia la universidad. La concepci\u00f3n del producto fue plasmada de forma conjunta por la empresa y la UFSCar; los tests de evaluaci\u00f3n del producto por el re\u00f3metro y las discusiones t\u00e9cnicas fueron fundamentales para el \u00e9xito del desarrollo”.<\/p>\n

Entre otros resultados delproyecto tem\u00e1tico, Pandolfelli destaca otros cinco equipamientos que fueron construidos a lo largo de estos \u00faltimos cuatro a\u00f1os -algunos de ellos en fase prueba actualmente, para posibles pedidos de patentes. El equipo participante recibi\u00f3 nueve premios y public\u00f3 71 art\u00edculos en revistas especializadas en Brasil y en el exterior. “Son resultados que muestran a las claras la generaci\u00f3n de ciencia y sus aplicaciones”, completa Pandolfelli.<\/p>\n

EL PROYECTO<\/strong>
\nEstudio Sistem\u00e1tico para el Desarrollo de Cementos Refractarios Avanzados<\/em>
\nMODALIDAD<\/strong>
\nProyecto Tem\u00e1tico
\nCOORDINADOR<\/strong>
\nVictor Carlos Pandolfelli – UFSCar
\nINVERSI\u00d3N<\/strong>
\nR$ 525.877,47 y US$ 456.438,54<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un novedoso instrumento de precisi\u00f3n y una nueva generaci\u00f3n de cementos refractarios ayudan a mejorar la eficiencia de las sider\u00fargicas y mantener la competitividad de Brasil en el sector","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[437,785],"class_list":["post-72856","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72856","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=72856"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72856\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=72856"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=72856"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=72856"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=72856"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}