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28 EDICIÓN 562 • MAYO · JUNIO 2017 La industria del acero latinoamericana continúa su esfuerzo de modernización de sus instalaciones, incluso en el complicado marco de la situación mundial generada por la sobrecapacidad de China y los subsidios del gobierno de ese país a las exportaciones de acero. Una parte del esfuerzo de modernización se refleja en la construcción de plantas nuevas, que responden a diversas necesidades. INTRODUCCIÓN La industria siderúrgica latinoamericana continúa avanzando a pesar de la difícil situación que atraviesa con la crisis mundial de sobrecapacidad de acero, y las agresivas y subsidiadas exportaciones chinas. En los últimos cinco años se han incorporado nuevas plantas y otras están cerca de incorporarse. En el CUADRO 1 se presenta un listado de las mismas con sus principales características, y en la FIGURA 1 su localización. Se han incluido además de las plantas nuevas, instalaciones incorporadas en plantas existentes, siempre que significaran la introducción de una ruta de procesos nueva (por ejemplo, una acería eléctrica en una planta integrada basada en alto horno) y/o de una línea de productos diferentes (productos planos en una planta de largos o la inversa). No se incluyen inversiones en plantas existentes que no tuvieran esas características; tampoco proyectos cuya construcción no estén en una etapa avanzada. No se puede dejar de mencionar que en paralelo con este proceso, hubo diversos cierres totales y parciales de plantas. Muchos de los proyectos concretados en 2013-2017 fueron formulados en la etapa de crecimiento previa a la crisis de 2009, congelados durante ese momento y concretados cuando comenzó la recuperación. En cambio, los cierres de plantas corresponden especialmente a las especificidades de la crisis que afecta a Brasil. Algunos de estos cierres podrían ser transitorios. Para cada planta, se desarrollan los aspectos principales: el equipamiento y sus características, los productos y algunos aspectos técnicos que han sido presentados en publicaciones o congresos. NUEVAS PLANTAS latinoamericanas Por Jorge Madías, gerente de empresa metallon, Argentina

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EDICIÓN 562 • MAYO · JUNIO 2017

La industria del acero latinoamericana continúa su esfuerzo de modernización de sus instalaciones, incluso en el complicado marco de la situación mundial generada por la sobrecapacidad de China y los subsidios del gobierno de ese país a las exportaciones de acero. Una parte del esfuerzo de modernización se refleja en la construcción de plantas nuevas, que responden a diversas necesidades.

INTRODUCCIÓN

La industria siderúrgica latinoamericana continúa avanzando a pesar de la difícil situación que atraviesa con la crisis mundial de sobrecapacidad de acero, y las agresivas y subsidiadas exportaciones chinas.

En los últimos cinco años se han incorporado nuevas plantas y otras están cerca de incorporarse. En el CUADRO 1 se presenta un listado de las mismas con sus principales características, y en la FIGURA 1 su localización.

Se han incluido además de las plantas nuevas, instalaciones incorporadas en plantas existentes, siempre que significaran la introducción de una ruta de procesos nueva (por ejemplo, una acería eléctrica en una planta integrada basada en alto horno) y/o de una línea de productos diferentes (productos planos en una planta de largos o la

inversa). No se incluyen inversiones en plantas existentes que no tuvieran esas características; tampoco proyectos cuya construcción no estén en una etapa avanzada.

No se puede dejar de mencionar que en paralelo con este proceso, hubo diversos cierres totales y parciales de plantas. Muchos de los proyectos concretados en 2013-2017 fueron formulados en la etapa de crecimiento previa a la crisis de 2009, congelados durante ese momento y concretados cuando comenzó la recuperación. En cambio, los cierres de plantas corresponden especialmente a las especificidades de la crisis que afecta a Brasil. Algunos de estos cierres podrían ser transitorios.

Para cada planta, se desarrollan los aspectos principales: el equipamiento y sus características, los productos y algunos aspectos técnicos que han sido presentados en publicaciones o congresos.

NUEVAS PLANTAS latinoamericanas

Por Jorge Madías, gerente de empresa metallon, Argentina

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I N D U S T R I A D E L A C E R O

Tras la modernización tecnológica

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Grupo Planta Ciudad País Ruta de proceso Productos Capac. Anual (Mt) Año N

Ferroeste Aço Verde Brasil Açailandia Brasil AHcv-BOF Largos comunes 0,6 2015 (acería) 1

ADELCA Milagro Milagro Ecuador HEA Largos comunes 2016 (lamin.) 2

GAN AHMSA eléctrica Monclova México HEA Chapa gruesa 1,2 2013 (lamin.) 3

Gerdau Corsa Ciudad Sahagún Ciudad Sahagún México HEA Perfiles med. y pesados

1,0 semis 0,7 lam.

2015 4

CSN CSN Longos Volta Redonda Brasil HEA Largos comunes 0,5 2013 5

Vale-Posco-Dongkuk CSP São Gonçalo Brasil AH-BOF Planchones 3,36 2016 6

Deacero Ramos Arizpe Ramos Arizpe México HEA Largos comunes 1,5 2013 7

FRISA FRISA Steel García México HEA Lingotes para forja 0,35 2016 8

Gerdau Ludueña Pérez Argentina HEA Largos comunes 0,65 2017 9

Gerdau Ouro Branco Ouro Branco Brasil AH-BOF Chapa bobinas Chapa gruesa

0,8 1,1

2013 2016

10

SIMEC GV do Brasil Pindamonhangaba Brasil HEA Largos comunes 0,6 2015 11

Ternium Pesquería Pesquería México Lam. Frío Planos frío 1,5 2013 12

Hierro Añón SILAT Caucaia Brasil Fase 1: laminación Largos comunes 0,6 2015 13

SIMEC Apizaco Apizaco México HEA Largos esp. 0,6 En const 14

Ternium-NSSMC Tenigal Pesquería México Galvanizado Chapa galvanizada 0,4 2013 15

TYASA TYASA Planos Ixtaczoquitlán México HEA Planos 0,5 En const 16

Métafrique Vemarcorp Villa Hayes Paraguay Inducción Perfiles 0,165 En const 17

AHcv: alto horno a carbón vegetal; BOF: convertidor al oxígeno; HEA: horno eléctrico de arco; AH: alto horno a coque.

I N D U S T R I A D E L A C E R O

CUADRO 1. Nuevas plantas latinoamericanas 2013-2017: aspectos principales

AÇO VERDE BRASIL

Esta iniciativa pertenece al grupo Ferroeste, del empresario minero Ricardo Carvalho Nascimento. Este grupo consta de tres plantas de producción de arrabio: Ferroeste (Divinópolis, Minas Gerais); CBF (João Neiva, Espirito Santo) y Gusa Nordeste (Açailândia, Maranhão). También incluye una destilería de alcohol de caña de azúcar y una cementera.

La planta de producción de acero se instaló en Açailândia y recibe el arrabio líquido desde los altos hornos de Gusa Nordeste, por carretera. En la primera etapa se ha construido una acería LD provista por CISDI, un horno cuchara y

una colada continua de palanquillas de tres líneas (FIGURA 2). La segunda etapa, planeada para finalizar en 2017, incluye un laminador de barras y alambrón que está en plena construcción [1].

Las palanquillas obtenidas pueden ser de 120, 130 o 150 mm de lado, y se ofrecen aceros de bajo, medio y alto carbono y microaleados. Uno de los consumidores es la planta de SILAT, descripta más abajo.

Se encuentra en construcción un alto horno a carbón vegetal, dentro del predio de la planta, que sería puesto en marcha hacia fines del corriente año.

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ADELCA (ACERÍA DEL ECUADOR C.A.) MILAGRO

Perteneciente a la familia Avellán, opera una acería eléctrica, dos laminadores de productos largos y una planta de productos de alambre en Alóag, Pichincha, Ecuador. Con base en las necesidades de su propia planta de alambre y del mercado ecuatoriano, decidió instalar una acería eléctrica y laminador de barras y alambrón en la localidad de Milagro, a unos 40 km de Guayaquil. La inversión es de US$130 millones, para una producción de 400.000 t anuales. La ingeniería y los principales equipamientos son provistos por la empresa italiana Sider Engineering.

La acería incluye un horno eléctrico, un horno cuchara, un tanque desgasificador y una colada continua de palanquillas que puede utilizar buza sumergida y polvo colador, o buza calibrada y aceite. Se le dio prioridad a la construcción del laminador, que fue puesto en marcha en 2016 (FIGURA 3).

AHMSA (ALTOS HORNOS DE MÉXICO S.A.)

Acería eléctrica y laminador de chapa gruesa. Esta siderúrgica pertenece al Grupo Acerero del Norte, desde su privatización. Cuenta con minas de hierro y carbón, y una planta integrada en Monclova, estado de Coahuila, dedicada a productos planos (chapa laminada en caliente, en frío, estañada y cromada) y perfiles estructurales. En el marco del proyecto Fénix, diseñado para aumentar la competitividad de la empresa, se decidió incorporar una acería eléctrica y colada continua de planchones y un laminador de chapa gruesa.

I N D U S T R I A D E L A C E R O

FIGURA 1. Localización de las nuevas plantas latinoamericanas 2013-2017. Los números correspondientes a cada planta se presentan en la columna derecha del Cuadro 1

FIGURA 2. Colada continua de palanquillas de Aço Verde de Brasil, Açailândia, Brasil

FIGURA 3. Laminador de barras y alambrón de ADELCA en Milagro [2]

Venezuela

Brasil

Uruguay

Argentina

Cuba

México

Guatemala

Paraguay

Bolivia

Chile

Perú

Ecuador

Colombia

312 15

7

414 16

21

13 6

511

17

9

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La acería incluye un horno de 150 t de colada y 40 t de fondo húmedo, equipado con un transformador de 140 MVA y electrodos de 24” de diámetro. Aportan energía química cuatro quemadores RCB con capacidad de 3,5 MWh cada uno, de los cuales tres están montados sobre la pared de la coraza superior y uno sobre el EBT. Para la práctica de escoria espumosa hay tres puntos de inyección de carbono y cuatro puntos de inyección supersónica de oxígeno. Para proteger los refractarios en los puntos calientes se dispone de tres inyectores de cal colocados sobre la bóveda del horno. Se dispone de robots para preparación y limpieza de la puerta de escoria, toma de temperaturas y muestras y para la alimentación de arrabio líquido por la puerta de escoria [3].

Para la metalurgia secundaria se dispone de un horno cuchara y un desgasificador RH. El horno cuchara tiene dos estaciones de afino y un sistema único de calentamiento, del tipo gemelo, con electrodos de 457 mm de diámetro y una gradiente de calentamiento de 4.5°/min. El desgasificador RH está destinado a la obtención de aceros de ultra bajo carbono para la industria automotriz y aceros limpios para la producción de tubos soldados.

La máquina de colada continua de planchones es de una línea. Pueden producirse planchones de 150 o 200 mm de espesor, y un ancho de 1.524 a 2.464 mm. La ingeniería de la acería fue realizada por Primetals Technologies. Se producen planchones de aceros de bajo, medio y alto carbono, peritécticos, microaleados y para tuberías.

El laminador de chapa es del tipo Steckel. Tiene una capacidad nominal de 1 Mt de laminados en caliente, de los cuales 250.000 t en bobinas y 750.000 t en planchas. Los datos principales de diseño se incluyen en el CUADRO 2. En la FIGURA 4 se presenta el aspecto del laminador en operación.

Un trabajo presentado en 2016 describe la operación del horno eléctrico. En función de las demandas de calidad y los volúmenes a producir de cada tipo de acero, se definieron cargas típicas, que se caracterizan por la amplia utilización de arrabio líquido de los altos hornos de la empresa, y de hierro briqueteado en caliente (HBI), proveniente de la planta de voestalpine en Corpus Christi, Texas, EE. UU. (CUADRO 3).

I N D U S T R I A D E L A C E R O

Variable Dato

Espesor de la chapa 4,5 - 50 mm

Ancho de la placa 1.600 - 3.200 mm

Longitud de la chapa 6 - 40 m

Fuerza de laminación máxima 80.000 kN

Diámetro de rodillos de trabajo 915 - 1.010 mm

Potencia del motor 2 x 8.000 KW

Esfuerzo de flexión del rodillo 2.500 kN/lado

Velocidad de laminación 0 - 11,0 m/s

CUADRO 2. Datos principales del diseño del laminador Steckel de AHMSA [4]

FIGURA 4. Laminador Steckel para chapa en bobinas y en planchas de AHMSA

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Se observan los beneficios del uso del arrabio líquido con relación al consumo de energía eléctrica, así como la incidencia del HBI en el aumento del mismo.

En la puesta en marcha del horno eléctrico, como es usual, se presentaron diversos problemas que hubo que resolver: sistema de conexión a tierra, interruptor principal, sistema de enfriamiento de la coraza superior, enfriamiento insuficiente en el quemador del lado de la puerta de escoria, y otros de menor impacto.

CSN LONGOS

CSN es un grupo siderúrgico cuyo accionista principal es el grupo textil Vicunha, de la familia Steinbruch, la empresa textil más importante de América Latina, con operaciones en Brasil, Argentina y los EE. UU. El grupo CSN, surgido de las privatizaciones de la década de 1990, tiene su base principal en la planta siderúrgica integrada de Volta Redonda, y posee otras plantas siderúrgicas en los EE. UU. (CSN LLC, la antigua Heartland Steel, laminación en frío), en Alemania (Stahlwerk Thüringen, acería eléctrica

y laminación de perfiles pesados) y en Portugal (Lusosider, laminación en frío y galvanizado). También explota mineral de hierro en Casa de Pedra, Minas Gerais, y tiene una planta de cemento en Volta Redonda.

El proyecto CSN Longos sufrió varias dilaciones debido a la crisis de fines de 2008, pero finalmente se puso en marcha en el año 2013. Se trata de una acería eléctrica, un laminador de barras y alambrón y un laminador blooming. La acería consta de un horno eléctrico de arco de ultraalta potencia, con tres quemadores y dos lanzas supersónicas, con carga de chatarra y arrabio; un horno cuchara y una colada continua de palanquillas con moldes de 150 x 150 mm, equipada con agitador electromagnético en los moldes y con cambio automático de buzas calibradas.

El laminador procesa palanquillas de 12 m de longitud. Obtiene alambrones desde 5,5 hasta 16 mm de diámetro y barras desde 8 hasta 32 mm de diámetro. Consta de seis cajas desbastadoras, seis cajas intermedias, seis cajas preterminadoras y diez cajas terminadoras de alambrón [5] (FIGURA 5).

I N D U S T R I A D E L A C E R O

Variable Unidad Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 Modelo 4

Chatarra % 80 35 40 10

Arrabio líquido % – 30 – 30

HBI % 20 35 60 60

Cestas 2 1 1 1

Rendimiento metálico % 93 93 91 92

Tiempo de horno conectado Min 44 31 51 39

Tiempo horno desconectado Min 20 20 18 19

Energía eléctrica kWh/t 417 294 491 373

Oxígeno m3/t 29 28 34 30

Gas natural m3/t 5 3 5 4

Carbono inyectado kg/t 7 5 11 7

Cal cálcica kg/t 14 37 31 23

Cal dolomítica kg/t 21 43 38 28

CUADRO 3. Cantidad de cestas, tiempos de proceso y productividad horaria en el horno eléctrico de AHMSA para diferentes cargas típicas

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Se instaló también un laminador blooming, cuyo objetivo es partir de tochos de grandes dimensiones, cortados de planchones, y de esta forma poder hacer, por ejemplo, alambrón de ultra bajo carbono a partir de aceros producidos en la acería al oxígeno de CSN. La ingeniería, construcción y puesta en marcha de la planta se contrató con CISDI.

El personal técnico de esta planta se ha destacado entre las plantas nuevas presentadas en este artículo por el hecho de haber expuesto varios trabajos en los eventos de la ABM. Antes de la puesta en marcha, se presentó un interesante estudio sobre la disponibilidad de chatarra para esta y otras plantas proyectadas para la misma época en Brasil [7]. Ya con la planta en marcha, se realizó una mejora que debió hacerse en el sistema de regulación de electrodos del horno de arco, para disminuir las roturas de electrodos, que habían llegado al número de 154 en cinco meses, prolongando el tiempo con horno conectado a 55 minutos [8].

Debido a un elevado número de poros superficiales y subsuperficiales en las palanquillas se desarrolló un importante trabajo de mejora continua para minimizar el problema, en el que se hicieron diversos cambios en las prácticas operativas [9].

Recientemente se presentó el desarrollo de materiales para la producción de barras de

refuerzo de hormigón CA50 de 32 mm de diámetro, que se utilizaron inicialmente para las obras relacionadas con los juegos olímpicos de Río de Janeiro [10]. Se probaron aceros al carbono ABNT 1024 y 1030, y aceros microaleados al niobio ABNT 1630 y 1635, en algunos casos con tratamiento térmico de temple y autorrevenido en línea. Finalmente, se adoptó el acero 1030 con tratamiento en línea.

COMPANHIA SIDERÚRGICA DO PECÉM

Se trata de una planta siderúrgica integrada, productora de planchones destinados a exportación. Sus propietarios actuales son la minera Vale y los grupos siderúrgicos coreanos Posco y Dongkuk.

En la FIGURA 6 se presenta la disposición de los equipos en la planta, incluyendo los que se instalarían eventualmente en una fase 2. La ingeniería y los principales equipos fueron aportados por Posco Engineering. En el CUADRO 4 se resumen las diversas unidades que conforman la planta y las capacidades de producción respectivas.

La empresa que hizo la ingeniería de la coquería, Paul Wurth, realizó una presentación en un congreso con todos los detalles constructivos de la sección dedicada al tratamiento del gas de coquería. Vale la pena mencionar que se trata de la primera coquería Jumbo en las Américas [12].

I N D U S T R I A D E L A C E R O

FIGURA 5. Planta de CSN Longos. Izquierda: Horno cuchara [6]. Derecha: Cabezal formador de espiras y transportador para enfriamiento de alambrón en planta de CSN Longos, Volta Redonda, Brasil [5]

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I N D U S T R I A D E L A C E R O

Ítem Área Unidad Fase I

Datos técnicos

Coquería Hornos 240

Sinterización m3 450

Alto horno m3 3.800

Convertidor T 2 x 300

Colada continua Líneas 1 x 2

Producción

Planchones t/año 3.000.000

Acero líquido t/año 3.100.000

Arrabio t/año 3.135.000

Sínter t/año 4.230.000

Coque t/año 1.020.000

FIGURA 6. Disposición de los equipos en la planta de Companhia Siderúrgica do Pecém, incluyendo los que se instalarían en la fase 2 [11]

Sinter feed, antracita y fundentes

Coquería

Planta de sínter

Planta de cal

Central térmica 1

Central térmica 2

Colada continua

Metalurgia secundaria

Acería LD

Alto horno

Desulfuración

Planchones

Chatarra reciclada

Gas deacería LD Gas natural

A usuarios

Planta detratamiento de agua

PCI

Carbón pulverizado

SínterPellets

Coque

Gas de alto horno

Vapor

Carbóncoquizable

Caliza, dolomita

Cal cálcica, cal dolomítica

SínterAceríaColada continuaCalcinación

Plantade

oxígeno

Sínter• Oxígeno• Nitrógeno• Argón

CUADRO 4. Unidades que conforman la planta de Compañía Siderúrgica do Pecém y sus respectivas capacidades de producción [11]

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DEACERO: RAMOS ARIZPE

Este grupo mexicano, especializado en alambrón y otros productos largos, ha inaugurado su cuarta acería en Ramos Arizpe, Estado de Coahuila. Esta planta puede producir hasta 1,5 Mt anuales de palanquillas, tochos y esbozos para vigas, de hasta 320 x 400 x 90 mm. Con esta planta, Deacero entra en el mercado de perfiles, luego de haberse consolidado fuertemente como productor de alambrón y barras. Incluye un horno eléctrico de 150 t, con previsión para la instalación de un sistema de precalentamiento de chatarra, un horno cuchara que puede tratar en paralelo dos cucharas, y una máquina de colada continua de seis líneas.

FRISA STEEL

Esta denominación surgió para diferenciarla de FRISA Forjados, la empresa madre del grupo mexicano FRISA, de la familia regiomontana Garza. Este grupo posee en Santa Catarina, Nuevo León, una planta de producción de anillos forjados de superaleaciones para la industria aeroespacial y cuatro líneas de forjado. En García, también en el estado de Nuevo León, tiene plantas de forja libre y forja en matriz abierta, para aceros y superaleaciones.

Con la instalación de la acería en García, el grupo comienza a proveerse con lingotes propios en lo que hace a los aceros al carbono y de baja aleación, remplazando importaciones principalmente de Europa. La acería incluye un horno eléctrico de arco, un horno cuchara, un tanque desgasificador y el área de colado en lingotes, suministrados por la empresa austríaca Inteco. Se apunta a producir 600 grados diferentes de aceros al carbono y de baja aleación [13]. El horno es alimentado con retornos internos y chatarra de la industria zonal, así como ferroaleaciones y fundentes.

Los lingotes a producir pueden tener sección redonda, poligonal o cuadrada. Las dimensiones transversales puede variar desde 300 hasta 1700 mm, y el peso varía entre 3 y 100 t. Luego de los procesos de forjado, se despachan para la industrial del petróleo, de generación de energía en base a gas, vapor o viento, construcción, minería, y maquinaria industrial.

GERDAU CORSA: CIUDAD SAHAGÚN

Gerdau y Aceros Corsa han constituido un joint venture en México, que opera bajo la denominación Gerdau Corsa. Tiene plantas en Tultitlán (la antigua Sidertul) y La Presa (la

antigua Aceros Corsa). Gerdau Corsa decidió en 2007 adicionar una nueva planta greenfield, con una capacidad anual de 1 Mt de semiproductos de colada continua y 0,7 Mt de perfiles medianos y pesados. El proyecto fue demorado por la crisis, y se retomó en 2012 [14]. La ingeniería y principales equipos de la planta fueron aportados por Danieli de Italia.

La acería opera con el 100% de chatarra, que se carga en un horno eléctrico de arco con precalentamiento de chatarra, del tipo Consteel, con una capacidad de colada de 120 t. El afino del acero se hace en un horno cuchara con levantador automático de cuchara. Se alimenta una máquina de colada continua de 10 m de radio y cinco líneas, que puede colar palanquillas, tochos o esbozos para vigas (beam blanks) de hasta 470 x 350 x 90 mm.

El laminador puede procesar hasta 180 t/hora, cuando se hace carga en caliente. Produce vigas H con alma de hasta 610 mm, perfiles U de hasta 254 mm, ángulos de alas iguales o diferentes de hasta 203 mm y planchuelas (soleras) de hasta 305 mm de ancho.

La laminación se inicia en una caja desbastadora reversible, seguida de cuatro cajas con dos desbastadores universales, un canteador y un terminador universal. Para la preterminación y terminación se utiliza el concepto Profile Sizing Process (PSP) (FIGURA 7). Entre las ventajas están las siguientes:

• Evitar el doblado y desdoblado de las alas de las vigas durante la secuencia de laminación.

• Prevenir el desgaste severo de los rodillos en el área de la unión entre el alma y el ala, ya que no hay doblado del ala.

• Asegurar el afino del grano en esa misma área, gracias a una distribución homogénea de la temperatura.

• Asegurar la reducción adecuada en el radio entre el alma y el ala.

• Limitar los cambios de rodillos gracias a un desgaste balanceado de los mismos.

• La vida de los canales de las cajas desbastadora y canteadora es más larga, al no estar determinada por la caja terminadora.

• Cantidad limitada de rodillos de repuesto en el taller, porque no es necesario un mecanizado profundo.

Luego del terminador se hace la medición en línea de las dimensiones de los perfiles. La línea continua con una mesa de enfriamiento de 114 m de largo, una enderezadora en línea de 9

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rodillos, corte a medida con dos sierras de disco estacionarias y las instalaciones para pesado, atado y colección final.

GERDAU ARGENTINA: LUDUEÑA

La planta de Gerdau en Argentina no disponía de acería. En 2008 se anunció un plan para instalarla, que se congeló con la crisis y se retomó posteriormente. La acería está localizada en Ludueña, a unos kilómetros de la planta de laminación de Pérez. La capacidad nominal es

de 650.000 t anuales. Se incluye un patio de chatarra, un horno eléctrico de arco, un horno cuchara y una máquina de colada continua de palanquillas. La ingeniería es de la empresa italiana Danieli. Al momento de escribir este artículo, la acería está en vísperas de ser puesta en marcha.

GERDAU BRASIL: OURO BRANCO

Esta planta integrada del grupo Gerdau, conocida anteriormente como Açominas, hacía productos largos e incorporó productos planos. El primer paso para esto fue la instalación y puesta en marcha de una colada continua de planchones, en 2009. En 2013 inauguró un laminador de chapas en caliente y en 2016 un laminador de chapas gruesas, provistos por Primetals Technologies [15]. Ambas líneas se configuraron para funcionar de forma independiente (FIGURA 8).

El laminador de chapa en bobinas consiste de un horno de recalentamiento, una tijera rotativa, una caja Steckel de cuatro cilindros en alto con tecnología SmartCrown, hornos de bobina, enfriamiento laminar, bobinadora y manipulación de bobinas para obtener una producción de 800.000 t/año. Está dotado del sistema de automatización, modelos matemáticos y actuadores dinámicos para atender a la producción de bobinas de aceros al carbono y microaleados en espesores de 1,8 a 25,4 mm y ancho de 860 a 2.100 mm [16].

I N D U S T R I A D E L A C E R O

FIGURA 7. Concepto Profile Sizing Process utilizado para el preteminador y terminador

FIGURA 8. Principales equipos del laminador de chapa en caliente y el laminador de chapa gruesa de Gerdau Ouro Branco

17

16

1514131211

7

6 6 8 9 105441

1

2

3

Producción de bobinas

Bobinadora2 Enfriamiento laminar3 Caja laminadora Steckel

4 Horno bobinadory rodillos de arrastre

5 Cizalla rotativa6 Descascarillador

7 Hornos precalentamiento8 Caja lamnadora9 Prenivelador

10 Enfriamiento MULPIC11 Nivelador en caliente12 Lecho de enfriamiento

14 Cizalla divisoria15 Zona de transfer.16 Nivelador en frío

13 Cizalla lateral 17 Apilador

Producción de planchas

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Uno de los desafíos más importantes fue la producción de chapas de 2 mm de espesor a partir de planchones de 220 mm de espesor, en un laminador de una sola caja. La integración de los actuadores instalados, la automatización, y la experiencia operativa y de procesos lo hizo posible en forma regular y con una calidad que permitió competir con productos de laminadores convencionales. Para esto el mantenimiento del laminador jugó un rol importante.

El laminador de chapa gruesa puesto en marcha tres años después, en 2006, consiste en un horno de recalentamiento, una caja de cuatro cilindros en alto con tecnología SmartCrown, un prenivelador, una máquina de enfriamiento de chapas MULPIC incluyendo temple profundo, nivelador en caliente y una mesa de enfriamiento de viga galopante. La capacidad de diseño es de 1.100.000 t año de chapas.

GRUPO SIMEC: PLANTA APIZACO

El Grupo SIMEC, controlado por los hermanos Vigil, se especializa en productos largos comunes y especiales. Tiene plantas en México, EE. UU., Canadá y Brasil. Este grupo ha crecido, al inicio mediante adquisiciones, y recientemente por la instalación de nuevas plantas [17].

En etapa de construcción se encuentra una planta greenfield en la ciudad de Apizaco, Tlaxcala, México. Su diseño es para la producción de 600.000 t año de barras redondas de gran diámetro y alambrones para uso automotriz. Está localizada muy cerca de la planta existente del grupo SIMEC (exAceros Atlax), que produce 400.000 t año de barras de pequeño diámetro y planchuelas para uso automotriz.

La planta incluye procesamiento de chatarra, fusión en horno eléctrico de arco, tratamiento en horno cuchara y desgasificador en vacío, colada continua de redondos, laminación en caliente, tratamiento térmico en línea, inspección en frío, en línea, de las barras terminadas y una línea de alambrón. La instalación ha sido contratada con Danieli. Se prevé la puesta en marcha a fines de 2017 [18].

GV DO BRASIL

Esta planta del ya mencionado grupo SIMEC, se diseñó para una producción anual de 520.000 t de palanquillas y 400.000 t de laminados largos: barras de refuerzo de hormigón de 6 a 16 mm de diámetro y alambrón de 5,5 a 16 mm de diámetro. El equipamiento fue provisto por SMS Siemag [19].

La acería comprende un horno eléctrico de 65 t, de corriente alterna y colado excéntrico por el fondo, para una carga del 100% de chatarra. Se diseñó para unas 30 coladas diarias, con un transformador de 80 MVA. Un horno cuchara con un transformador de 10 MVA se utiliza para el ajuste térmico y químico del acero. La máquina de colada continua tiene tres líneas y un radio de 9 metros. Se pueden producir palanquillas de 127 x 127 hasta 200 x 200 mm de sección. Se emplean moldes Convex, con oscilación hidráulica.

El horno de recalentamiento es de viga galopante, con capacidad de procesar 100 t/hora. La disposición de los equipos permite hacer carga caliente. El desbastador consiste de seis cajas y el intermedio de ocho cajas, todas en disposición horizontal/vertical. Las barras de refuerzo se pueden templar y revenir en línea. Hay una línea de alambrón constituida por diez cajas terminadoras, un cabezal de formación de espiras de alta velocidad y un transportador de enfriamiento de 80 m de longitud. Se puede laminar alambrón a una velocidad de hasta 105 m/s.

SILAT (SIDERÚRGICA LATINO-AMERICANA)

Hierros Añón es una empresa ubicada en La Coruña, Galicia, España, propiedad de Manuel Añón. Tiene intereses en la distribución de aceros (Acersa), en la fabricación de mallas electrosoldadas (Gallega de Mallas) y otros negocios relacionados. Fue propietario de Siderúrgica Añón hasta su venta en 2007 al grupo CELSA.

El proyecto brasileño de Añón está localizado en Caucaia, en la Región Metropolitana de Fortaleza, Ceará, Brasil, y opera con la

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denominación de Siderúrgica Latino-Americana S/A (SILAT). La Agencia de Desarrollo del Estado de Ceará (AdeCe) tiene una participación accionaria del 10%. Se definieron tres fases: en la fase 1 se producen barras de refuerzo de hormigón, alambrón y mallas electrosoldadas, a partir de palanquillas adquiridas. La capacidad instalada es de 600.000 t año de barras y alambrón, y 60.000 t año de mallas. La fase 2 constaría de la instalación de un laminador para producir 700.000 t año de chapas laminadas en caliente para la industria naval, de torres eólicas, de línea blanca y automotriz. La fase 3 contemplaría la instalación de una acería para la producción de palanquillas [20]. La fase 1 fue puesta en marcha en el año 2015.

TENIGAL (PESQUERÍA, NUEVO LEÓN, MÉXICO)

Se trata de un joint venture de Ternium y Nippon Steel Sumitomo Metals Corporation (NSSMC). Cuenta con capacidad de producir 400.000 t anuales de chapa galvanizada para la industria automotriz [21]. Tiene una ubicación accesible por ferrocarril y carretera a las principales ciudades de México y los EE. UU. En la FIGURA 9 se presenta un aspecto de la planta.

TERNIUM (PESQUERÍA)

Ternium, junto con Tenaris, son las dos ramas siderúrgicas de la Organización Techint. En México, Ternium cuenta con diez plantas de producción de acero y elabora 5 Mt año [22]. La planta de Pesquería, a unos 5 km al norte del aeropuerto de Monterrey, responde a la necesidad de laminar en frío chapas de alta calida demandadas por la industria automotriz. La inversión total fue US$1.200 millones.

Con una capacidad instalada de 1,5 Mt anuales en rangos de espesores en frío de 0,18 a 3,5 mm y anchos de 900 a 1.850 mm, en aceros libres de intersticiales (IF), bake hardening (BH), bifásicos (DP), de calidad comercial (CQ), para embutido (DQ), para embutido profundo (DDQ), para embutido extra profundo (EDDQ), y eléctricos, entre otros. En el CUADRO 5 se presentan las principales características del equipamiento. En la FIGURA 10 un esquema de la planta.

En los seis primeros meses de operación, a partir de la puesta en marcha en julio de 2013, fue aumentando la producción y la productividad horaria, y disminuyendo el material con defectos y con reprocesamiento [22].

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FIGURA 9. Planta de galvanizado de chapa de TENIGAL en Pesquería, Nuevo León, México

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Material de entrada Unidad Mínimo Máximo

Espesores de entrada mm 1,5 6

Espesores de salida mm 0,18 3

Ancho de entrada mm 900 1.900

Ancho de salida mm 900 1.850

Peso de entrada kg 35.000

Peso por longitud kg/mm 23

Diámetro de rollo mm 1.110 2.032

Tipos de productos

Comercial CQ

Estructural BH, HSLA 30-40, HSLA 50-60, HSLA 70-80, SS, SS30-50

Embutido DDQ, DQ, EDDQ, IF

Alta resistencia AHSS, DP980, M900

Límite de fluencia MPa 200 550

CUADRO 5. Principales características del equipamiento de laminación en frío de Ternium Pesquería

FIGURA 10. Esquema de la disposición de los equipos en Ternium Pesquería

Desbobinadora

Aplanador

Descascarillado

Decapado

Decapado

Corte lateral

Rodillo tensor

Cizalla rotativa

Cizalla Cizalla

Opcionalmente

RodillotensorLazo de entrada Lazo de salida

Soldadora Lazo de vínculo Laminador tándem

Seguridad

Inspección

Electricidad yautomatización

Enjuagado

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TYASA PLANOS

La empresa Talleres y Aceros (TYASA), de la familia Chaín Trueba, operaba una planta de productos largos comunes en Ixtaczoquitlán, estado Veracruz, México. Aprovechando la instalación de un horno eléctrico Quantum de alta productividad, se planeó la instalación de una línea de productos planos comerciales, basada en una máquina de colada continua de flejes y laminador en frío, con decapado mecánico.

El horno eléctrico Quantum es una evolución del concepto de shaft furnace, con precalentamiento de la chatarra mediante el contacto con los gases de escape calientes, en una tolva [23]. El horno se carga con chatarra, pero para la línea de productos planos se prevé incorporar a la carga hierro briqueteado en caliente (HBI) proveniente de la nueva planta de reducción directa de voestalpine en Texas, EE. UU. Para la carga del horno se utiliza un carro de carga. El sistema de colada consiste en un sifón que permite por una parte el colado libre de escoria y por otra continuar operando los electrodos durante el colado. En la FIGURA 11 se presenta un corte de la nave de la acería.

Se ha escogido el proceso Castrip, para la colada continua de flejes. Este proceso desarrollado en su etapa más reciente por Nucor Steel, que lo emplea en dos de sus plantas, ha encontrado en TYASA su primer licenciatario, fuera del grupo estadounidense. Se trata de un sistema de colado entre dos rodillos. Una parte del acero producido

en el horno Quantum se destinará a la nueva instalación, diseñada para producir 500.000 t año de chapa para el mercado local de la manufactura y la construcción. El equipamiento para el proceso, y los servicios técnicos para la nueva instalación serán suministrados por un consorcio que incluye a Siemens, IHI y Castrip LLC. Los flejes allí producidos se procesarán en un laminador en frío.

VEMARCORP

Este emprendimiento es una iniciativa del grupo Métafrique. Se trata de un grupo de origen indio, dedicado a comercialización de chatarra y metales, y con manufactura de acero, no ferrosos y plásticos. Posee microplantas siderúrgicas en Nigeria y Camerún. Se trata de una microplanta al estilo indio, con hornos de inducción, colada continua de palanquillas y laminación de perfiles. La localización geográfica es Saladillo, en el distrito de Villa Hayes, Paraguay. La planta está en construcción.

CONCLUSIONES

La industria del acero latinoamericana continúa su esfuerzo de modernización de sus instalaciones, incluso en el complicado marco de la situación mundial generada por la sobrecapacidad de China y los subsidios del gobierno de ese país a las exportaciones de acero. Una parte del esfuerzo de modernización se refleja en la construcción de plantas nuevas, que responden a diversas necesidades.

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FIGURA 11. Acería eléctrica de TYASA en Ixtaczoquitlán, México. Corte de la nave de la acería, mostrando el sistema de carga del horno

Tolva de precalentamiento

Carcasa del horno

Silo móvil de carga

Contenedor volcable de chatarra

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Desde un punto de vista geográfico, una buena parte de estas plantas se ha instalado en el centro y norte de México, con miras al fuerte desarrollo de la industria automotriz en ese país y sus consecuentes exportaciones a los EE. UU. Otra porción importante de las plantas nuevas corresponde a los estados de Pará, Maranhão y Ceará, en el norte y nordeste brasileño, donde los gobiernos locales han ofrecido condiciones muy favorables para las inversiones.

Mientras algunos de los proyectos miran al mercado interno, y particularmente al mercado de la construcción (GV do Brasil, CSN Longos, SILAT, TYASA), otros tienen una clara orientación a la exportación, sea de semiproductos (como CSP), de productos terminados o exportaciones indirectas (plantas mexicanas).

Se están introduciendo tecnologías innovadoras: la primera coquería Jumbo en las Américas (CSP); el primer horno eléctrico Quantum en el mundo; la primera colada continua de flejes Castrip fuera de los EE. UU. y la primera planta de decapado ecológico de chapas en América Latina (TYASA). Una de las plantas emplea arrabio producido a base de biomasa (Aço Verde Brasil).

Las rutas implantadas van desde las acerías eléctricas que utilizan chatarra a acerías integradas basadas en altos hornos y acería al oxígeno, incluyendo también rutas usadas solo en América Latina, como las acerías integradas de altos hornos a carbón vegetal y acería al oxígeno.

También se incluyen plantas dedicadas exclusivamente a la laminación en frío o al galvanizado por inmersión en caliente. Una particularidad es la instalación de laminadores de planos de una sola caja, para producciones relativamente pequeñas en comparación con los laminadores clásicos (Gerdau Ouro Branco, AHMSA, TYASA). ••

REFERENCIAS

[1] Emir, A.; “Operando em caráter experimental aciaria de Açailândia já produziu mais de 4 mil toneladas”. Maranhão Hoje, 18 de janeiro de 2016.

[2] Naranjo, C.; Maldonado, F.; “Visitamos a: Acería del Ecuador C.A. ADELCA - Planta Milagro”. EKOS N° 276, abril de 2017, pp. 36-39.

[3] Vélez Name, L.J.; Martínez J., E.A.; Carrión P. L.J.; “Operación y resultados en el arranque de la EAF de Altos Hornos de México, S.A.B. de C.V., desde los patios de chatarra, optimización de energía, energía química y nivel 2 de control de proceso”. Hierro y Acero, Vol. XVI N° 67, Julio-Setiembre 2016, pp. 4-11.

[4] “New 3200 mm plate-Steckel mill AHMSA - Altos Hornos de México, S.A.B. DE C.V. Brochure N°: T04-0-N089-L4-R-V1-EN, 2015, Primetals Technologies Ltd.

[5] “CSN UPV long steel project starts up CISDI exports packaged EAF, billet caster, RHF and bar & wire rod mill”. September 1, 2014, http://www.cisdigroup.com/news41583.html

[6] “CSN-UPV: Wire Rod Line Succeeds in Passing Hot Test”, April 20, 2014, http://www.cisdigroup.com/news3-1623.html

[7] Souza Cândido, F.; Chevrand, L.; Seixas Bittencourt, T.; Vieira de Oliveira, A.; “O comportamento do mercado brasileiro de sucata considerando os novos players”. 44° Seminário de Aciaria ABM, Araxá, Brasil, maio de 2013, pp. 64-73.

[8] de Carvalho Sabença, S.; Garcia Gomes, C.; Rocha, W.M.; Almada, M.D.; “Modernização do controle dos eletrodos da aciaria elétrica da CSN Aços longos”. 47° Seminário de Aciaria, ABM Week, setembro de 2016, Rio de Janeiro, Brasil, pp. 589-600.

[9] Correa de Oliveira, J.C.; Siexas Bittencourt, T.; Belligoli, M.; Souza Candido, F.; “Redução do indice de desclassificação de tarugo na aciaria de longos da CSN”. 46° Seminário de Aciaria, ABM Week, agosto de 2015, Rio de Janeiro, Brasil, pp. 43-52.

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[10] de Fátima Rosa, M.; de Oliveira Junior, A.; da Costa Miranda Lima, A.; “Desenvolvimento do processo de laminação do aço para a produção do vergalhão CA50 32mm”. 53° Seminário de Laminação, ABM Week, setembro de 2016, Rio de Janeiro, Brasil, pp. 520-529.

[11] Sigwalt, J.; “A Vale na siderurgia”. Seminário de Matérias Primas e Redução da ABM, novembro de 2009, appresentação Powerpoint.

[12] Kern, W.; Petzsch, M.; Esposito, A.; Resende Silva Júnior, H.; “Modern coke oven gas treatment technology at a new coke making plant in Brazil”. 45th ABM Ironmaking seminar, ABM Week, August 2015, Rio de Janeiro, Brazil, pp. 842-850.

[13] Garza Dávila, C.; “Acería FRISA”. Presentación Powerpoint, 20/10/2016.

[14] de Faria Junior, A.I.; Voltolina, A.; Gori, L. “An innovative manufacturing process of beams for Gerdau Corsa”. AISTech 2016 Conference Proceedings, pp. 2297-2306.

[15] Beaumont, J.; Pardo Alves, R.; D. Silveira, J.H.; Schuwarten Junior, W.; “Operational Excellence of Gerdau Steckel Mill Producing High-Quality Products for End Customers”. AISTech 2016 Proceedings, pp. 2139-2147.

[16] de Souza, A.L.; Vasconcelos Pires, A.; Furieri, A.; Viana, A.; Pereira Lino, J.J.; Schuwarten Júnior,

W.; “PCT - ferramenta de controle da produção e processo do LTQ da Gerdau Ouro Branco”. 53° Seminário de laminação ABM - ABM Week 2016, Rio de Janeiro, Brasil, pp. 92-100.

[17] De Paula, G.; “SIMEC and Gerdau: crossing national borders in special long products”. Steel imes International, April 2006, p. 12.

[18] “Grupo Simec orders to Danieli a new greenfield minimill for SBQ products”. Danieli News, November 2015.

[19] SMS Concast and SMS Meer - Minimill order for Brazil. Newsletter of the SMS Group 2/2012 pp. 120-121.

[20] Amexeiras, X.; “Hierros Añón arranca su principal factoría en Brasil, donde invirtió 200 millones”. Carballo / La Voz, 05 de junio de 2015.

[21] Folleto institucional, Tenigal, edición 01, 1 de diciembre de 2013, Monterrey, Nuevo León, México.

[22] Rodríguez P., D.F.; Freites M., R.E.; Salinas R., J.; Gómez de la G., C.A.; Ramírez C., J.; “Inicio de operaciones planta de laminación en frío de Ternium en Pesquería N. L. (PL-TCM) para uso automotriz expuesto”. CONAC 2014, Cintermex, Monterrey, México, marzo de 2014.

[23] Müller, A.; Apfel, J.; Beile, H.; “EAF Quantum - First results from TYASA”. METEC & 2nd ESTAD 2015, Düsseldorf, Germany.

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