Acero Latinoamericano | Enero-Febrero 2018 by ACERO LATINOAMERICANO

Fotografía: © Sebastián Crespo + Christoph Hirtz + Yadhira Álvarez.

MUSEO DE LA CIUDAD · QUITO · ECUADOR

Innovación

Sistemas de control de procesos en la acería Conferencia

Evento ABM Week en São Paulo

566

enero · febrero 2018

Congreso Alacero-58

Actualidad de la industria siderúrgica latinoamericana

N U E S T R A P O R T A D A

2018 COMITÉ EJECUTIVO Presidente Jefferson De Paula

Primer Vicepresidente Martín Berardi

Secretario Fernando Reitich

Tesorero Carlos Arturo Zuluaga

Directores Raúl Gutiérrez Muguerza Alexandre de Campos Lyra Marcos Faraco Wahrhaftig Máximo Vedoya

Este material fue elegido como un elemento moderno para la remodelación de parte de una estructura con 500 años de antigüedad.

DIRECTORIO Argentina Martín Berardi Daniel Novegil Fernando Lombardo Javier Martínez Alvarez Javier Grosz José Giraudo

Brasil

Fotografía: © Sebastián Crespo + Christoph Hirtz + Yadhira Álvarez.

EL ACERO APORTA A LA HISTORIA CULTURAL DE AMÉRICA LATINA

Museo de la Ciudad de Quito, Ecuador

Jefferson de Paula Alexandre de Campos Lyra Benjamin M. Baptista Filho Carlos Stella Rotella Marcos Faraco Wahrhaftig Benjamin Steinbruch Marco Polo de Mello Lopes Sergio Leite de Andrade Marcelo Chara

Chile Fernando Reitich Ernesto Escobar Marcos Vinicius Joao Crescencio

Colombia Carlos Arturo Zuluaga Vicente Noero Arango Ricardo Prósperi Rodrigo Belloc Héctor Obeso

Costa Rica Santiago Dapena Rivera

l Museo de la Ciudad tiene su sede en el corazón del Centro Histórico de Quito, en el edificio civil más antiguo de la urbe fundado en 1565 por orden del Rey de España, como Hospital de la Misericordia de Nuestro Señor Jesucristo. Desde el siglo XIX adoptó el nombre de Hospital San Juan de Dios, con el que se le conoce hasta nuestros días. Los muros del viejo hospital, son un homenaje a todos los hombres y mujeres anónimos que día a día, a lo largo de los siglos, han ido construyendo la ciudad con trabajo, ideas, pasiones, alegrías, dolores, y con la enorme expresividad nacida de las diversas identidades que ellos encarnan. Por eso el museo presenta la historia a través de la vida cotidiana, porque solo en ella se pueden rescatar y reconstruir las diversas identidades de los habitantes de la capital del Ecuador. Con el auge de la ciudad, las autoridades emprendieron la tarea de ampliación de un nuevo ingreso a la más que centenaria instalación. Y allí el acero fue elegido como elemento estructural y arquitectónico indispensable para su concreción. Uno de los requerimientos fundamentales del proyecto fue mantener la relación entre

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la edificación existente con el entorno del área donde se ubica el museo, con el fin de preservar la armonía de un barrio colonial, cuya conservación es uno de los atractivos turísticos más relevantes de Quito. Lo anterior se plasma en la definición hecha por el arquitecto Francis Pfenniger del sitio Arquitectura+Acero: “La continuidad de la fachada se recompone mediante una mampara de celosía metálica y cerramiento de cristal por el interior. De esta forma se honra la configuración de la manzana fundacional de la ciudad con un elemento leve y transparente que, pese a ello, define un volumen que se aprecia con nitidez: un gesto sutil que restituye el orden del frente que hasta entonces recibía los patios residuales de la manzana. El edificio está estructurado en base a un sistema de marcos rígidos de columnas y vigas doble T que, parcialmente vistos, permiten entender un orden riguroso y simple que acompaña la propuesta arquitectónica”.

Cuba Manuel Alberto Saíz García

Ecuador Eddie Novillo Rameix Héctor Ramiro Garzón

México José Antonio Rivero Larrea Raúl Gutiérrez Muguerza Máximo Vedoya Luis Alberto Landois Garza Víctor Cairo Julio César Villarreal Guillermo Vogel Fabricio Menegoni Meirelles

Perú Ricardo Cillóniz Champín Juan Pablo García Bayce

República Dominicana Rodrigo Belloc

Uruguay André B. Gerdau Johannpeter

Venezuela Oscar Augusto Machado Koeneke Justo Noguera Pietr

DIRECTOR GENERAL Rafael Rubio

SECRETARIOS REGIONALES Argentina Carlos Vaccaro

Brasil Cristina Yuan

Chile Juan Carlos Gutiérrez

Así, el acero demuestra –nuevamente– su versatilidad y adaptación a modernas formas de construcción y arquitectura, con respeto a un pasado histórico de trascendencia para la preservación de las raíces culturales de América Latina. ••

Colombia Juan Manuel Lesmes

México Salvador Quesada

Perú Luis Tenorio

Venezuela Carlos Román Chalbaud

C O N T E N I D O S

12 Conferencias Congreso Alacero-58

EDITORIAL 8

Actualidad de la industria siderúrgica latinoamericana

BREVES DE LA INDUSTRIA

GENTE DE ACERO

CONGRESO ALACERO-58 EN IMÁGENES

22 Evento ABM Week 2017 en São Paulo 808 trabajos, 1.449 inscritos

TEMAS PREVALECIENTES EN UNITECR 2017

Disponibilidad de magnesia y fusión RHI magnesita

COLADA CULTURAL

40 Sistemas de control de procesos en la acería

ESTADÍSTICAS 56

Avances tecnológicos

Staff

AGENDA 59

Presidente Comité Editorial y Director Rafael Rubio • Editor Roberto López • Editor de Tecnología Alberto Pose • Colaboradores Staff Alacero Venta de Publicidad y Coordinación General Andrea Ortiz • Diseño, diagramación y optimización de archivos digitales versión | producciones gráficas Ltda. Publicación bimestral de la Asociación Latinoamericana del Acero (Alacero) Administración Benjamín N° 2944 - 5° piso • Teléfono (56) 22233 0545 • Fax (56) 22233 0768 • Santiago de Chile Venta de Publicidad revistaal@alacero.org CL ISSN 0034-9798 • Número 566 • Enero · Febrero de 2018 Todos los derechos de la propiedad intelectual quedan reservados. Las informaciones de la Revista podrán reproducirse siempre que se cite su origen. Las opiniones expresadas por los autores no representan necesariamente las del Directorio de Alacero. Acero Latinoamericano se distribuye sin costo en ejemplares limitados entre los miembros de Alacero.

E D I T O R I A L

El reto de la región

partir de la información del cierre del año 2017, el escenario económico global y regional, al igual que el mercado del acero, para 2018 se perciben favorables ya que la dinámica del crecimiento que se inició desde mediados de 2016 se mantiene y se pronostica que se extienda hasta 2019. En el reporte de enero, el Fondo Monetario Internacional (FMI) revisó al alza sus números de crecimiento económico mundial para el cierre de 2017, que se estima será del 3,7%, al igual que las cifras para 2018 y 2019, se prevé tendrán tasas del 3,9% ambos años. Se destaca que el crecimiento ha sido sincronizado entre países en desarrollo y emergentes, lo que ha propiciado un desempeño generalizado en 120 países que representan el 75% del PIB mundial. El comercio mundial, indicador importante del estado de la economía, también ha mostrado una recuperación importante. De crecer el 2,5% en 2016, pasó a una tasa del 4,7% en 2017; y se estima que se mantendrá en esos niveles en 2018 (4,6%) y 2019 (4,4%). De acuerdo a información disponible hasta noviembre 2017, las importaciones mundiales crecieron el 4,6% respecto de enero-noviembre 2016, donde las de países en desarrollo lo hicieron el 3,1%, los emergentes el 6,8% y las de América Latina el 6,4%. Por su parte, las exportaciones mundiales en el mismo período tuvieron un desempeño del 4,3%: los países desarrollados el 3,8%, los emergentes el 4,8% y la región latinoamericana el 3,9%. El “sustento” del escenario mundial son las buenas condiciones financieras, la baja inflación, una política monetaria acomodaticia, la recuperación del precio de los commodities, una política fiscal expansiva y la recuperación de la demanda y el sentimiento (opinión) de los consumidores.

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En el lado de los “riesgos”, destacan los niveles de endeudamiento gubernamental y privado, la volatilidad del dólar y sus efectos en las monedas de los países emergentes, el creciente proteccionismo comercial de los EE. UU. y factores geopolíticos que generen inestabilidad en varias regiones del mundo. Por lo que toca a América Latina, la región también está en una etapa de buen desempeño económico sobre todo después de la etapa recesiva 2015-2016. De acuerdo a la última información disponible para el último trimestre del 2017, los países de la región cerraron el año de forma importante. La tasa del PIB del 4T se estima en 3,1%: Argentina 5,0%; Brasil 3,1%; México 2,2%; Perú 4,6%; Colombia 2,5% y Chile 3,2%. Venezuela, por su parte, es el único país de la zona que se mantiene en una etapa recesiva. En el reporte del FMI, se pronostica que el crecimiento latinoamericano será del 1,3% en 2017, pero con una tendencia a continuar mejorando en 2018 (≈1,9%) y 2019 (≈2,6%), aunque estas cifras podrían resultar conservadoras. En ese contexto, en la mayoría de los países se prevé aceleración económica este año y el siguiente. Perú continúa siendo el de mejor desempeño en 2018 y 2019 (≈4,2% y ≈4,4%, respectivamente); le siguen Argentina y Chile (≈3,0% y ≈3,5% para el primero y ≈3,3% y ≈3,1% para el segundo); Colombia con ≈3,0% y ≈3,2%; Brasil ≈3,0% y ≈2,5%; y México con ≈2,2% y ≈2,8%. Contribuyen a esta recuperación el mejor escenario económico, comercial y financiero mundial. También apoyan el consumo doméstico y la inversión de la región.

E D I T O R I A L

En el lado de los “riesgos”, destaca el ciclo político de 2018 en varios países. Se tendrán elecciones presidenciales México (julio 1), Brasil (octubre 7) y Colombia (mayo 27); al igual que legislativas en Colombia (marzo 11) y en México y Brasil (misma fecha que las de presidente); Ecuador tendrá un referéndum en febrero 4. Las diferencias de las posiciones políticas de los candidatos en cada país y la incertidumbre en los resultados, crean un ambiente poco propicio para el buen desempeño de los negocios.

Lo que sí debe ser claro para los gobiernos de la región es que deben de aprovechar los “buenos tiempos” para implementar las reformas estructurales que se necesitan para poder lograr un desempeño sustentable y competitivo en el tiempo. La historia no muestra un buen record en este tema, pero de eso depende que América Latina retome la senda del crecimiento sostenido. Este es el reto de la región. ••

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B R E V E S D E L A I N D U S T R I A

Disponible informe “América Latina en Cifras” Alacero ha puesto a disposición de los interesados el documento “América Latina en cifras”. La economía de la región se ha beneficiado con el crecimiento económico mundial y el repunte de los precios de los commodities; se expandió el 0,8% anual en el 1° trimestre de 2017, representando el primer crecimiento en dos años. En tanto, al cierre de 2017, el consumo de acero alcanzará los 67,2 millones de toneladas (Mt), mientras que la producción de laminados llegará a 52,8 millones, el 3,7% y el 3,2% más que en 2016, respectivamente. Se pronostica un incremento del consumo mundial del 7,0% mientras que en China será del 12,4%. A pesar del menor saldo exportador de China, la región sigue recibiendo mayores volúmenes de acero chino año tras año y el 2017 no es la excepción. Las importaciones totales de América Latina alcanzarán 23,8 Mt, lo que representa un aumento del 7,8% frente a 2016, de estas, 8,5 Mt corresponden a productos chinos, que entran en su mayoría en condiciones de comercio desleal. A partir de 2015, los gobiernos de los países de la región junto con las empresas han fortalecido sus esfuerzos por nivelar el campo de juego, estableciendo acciones antidumping y salvaguardas, que buscan asegurar la competitividad internacional de la industria. En la actualidad, América Latina mantiene 63 acciones de defensa comercial vigentes, 40 de estas son contra China. Los capítulos que incluye “América Latina en Cifras” son: • Producción de Acero Crudo. • Producción y Consumo de Laminados. • Comercio Siderúrgico Latinoamericano. • Indicadores Económicos y Siderúrgicos. • Siderurgia China. Podrá descargar la publicación presionando aquí.

El acero utilizado como aislante acústico A partir del acero producido por Ternium, su cliente Metal Shaping Ind. y la ciudad de Buenos Aires desarrollaron una solución para que exista menor ruido de vehículos. Por la Ciudad Autónoma de Buenos Aires circulan casi 2 millones de vehículos diarios y desde el 2003, es considerada la más ruidosa de Latinoamérica por la Organización Mundial de la Salud. Al ruido de los autos, los camiones y los colectivos se suma al frenético ritmo de una megalópolis. Metal Shaping Ind. desarrolló con acero Ternium una solución eficiente para minimizar la transmisión del sonido en puntos claves de la ciudad. Para ello, se colocaron paneles de acero de alta densidad compuestos por acero galvanizado Ternium que por su gran capacidad de aislación acústica, ayudan a reducir la contaminación sonora. Esta solución fue aplicada en uno de los túneles de la ciudad, logrando exitosamente crear una barrera entre los vehículos que generaban el ruido y el exterior. Así, con acero, se logró dar una respuesta moderna, inteligente y eficiente a un problema cada vez más común en las grandes ciudades del mundo. EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

B R E V E S D E L A I N D U S T R I A

Concurso Alacero para Estudiantes de Arquitectura: Pabellón Invernadero para un Parque Botánico

Diseñar un Pabellón Invernadero para un Parque Botánico es el tema de la 11° edición del Concurso Alacero de Diseño en Acero para Estudiantes de Arquitectura 2018. Inspirado en la “Agenda 2030 Para Un Desarrollo Sostenible” de las Naciones Unidas, tiene por objetivo proteger los bosques, luchar contra la desertificación, detener la degradación de las tierras y revertir la pérdida de biodiversidad. Para esto, los estudiantes deberán desarrollar un edificio que exhiba estos diversos biomas y la conservación de las especies, la investigación científica, la recreación, la enseñanza y la difusión, permitiendo tomar conciencia de la necesidad de un desarrollo sostenible para la humanidad. Los equipos ganadores de cada país participante –Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México y República Dominicana– viajarán a Cartagena de Indias, Colombia, para participar en la etapa final que se desarrollará durante el Congreso Latinoamericano del Acero, Alacero-59, en el mes de noviembre de 2018. Este certamen es realizado por la Asociación Latinoamericana del Acero, Alacero, junto a las entidades que desarrollan localmente este certamen: Cámara Argentina del Acero (Argentina), Centro Brasileiro da Construção em Aço CBCA (Brasil), CAP Acero (Chile), FEDEMETAL - Andi (Colombia), FEDIMETAL (Ecuador), Canacero (México) y Adoacero (República Dominicana). Toda la información sobre el Concurso Alacero y cómo participar está disponible en alacero.org

Lanzamiento de la traducción al español de la Especificación para la Construcción en Acero (ANSI/AISC 360-16)

Las sucesivas versiones de las especificaciones norteamericanas para la construcción en acero (ANSI/ AISC 360) han sido la referencia para la confección de los reglamentos nacionales de construcción de América Latina, así como son el default para los estudios de ingeniería en casos no contemplados por esos reglamentos. La frecuencia de edición de esas normas es de 5 a 6 años. En abril del 2017, la AISC emitió una nueva versión y en mayo, en la reunión de los Secretarios Regionales de Alacero, se resolvió encarar en forma conjunta, evitando la duplicación de esfuerzos, la traducción de su articulado al español. Por lo que la gestión de la traducción, diagramación y revisión quedó a cargo de Alacero junto al patrocinio de la ANDI-Fedemetal, Cámara Argentina del Acero (CAA), Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (Canacero), Instituto Chileno del Acero (ICHA) y Alacero. Esta versión abierta permitirá editar versiones nacionales cambiando los términos de acuerdo a las modalidades de los países (ej.: trabes en lugar de vigas principales, etc.). También acerca el material a los institutos de normalización y organismos de reglamentación para acelerar la actualización de las normativas nacionales. De esa forma se facilitará una Construcción en Acero, actualizada respecto a la seguridad y economicidad.

Alacero recibe certificado del programa “Climate Action” Nuevamente Alacero fue reconocida por worldsteel por su participación en el programa “Climate Action”, recibiendo el certificado correspondiente al período 2017-2018. El programa distingue a los productores de acero que han cumplido su compromiso de participar en el programa de recopilación de datos de emisiones de CO2 del mundo. En 2008, se lanzó “Climate Action”, en virtud del cual las empresas informan sobre las emisiones. Una empresa u organización participante recibe un informe que muestra los datos de emisión promedio de la ruta del proceso y el rango con el que se puede comparar. El programa de recopilación de datos se encuentra en el núcleo del enfoque sectorial siderúrgico mundial del acero para el cambio climático. Basado en una metodología común, definiciones y límites acordados, el programa de recopilación de datos permite a las plantas siderúrgicas individuales compararse con el rendimiento promedio y el mejor e identificar su alcance. La participación está abierta a todos los organismos, compañías productoras de acero, miembros de worldsteel y no miembros. EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

CONGRESO ALACERO-58

Más de 500 representantes de la cadena de la industria siderúrgica de América Latina se hicieron presentes en los dos días de sesiones del Congreso Latinoamericano del Acero, Alacero-58, realizado en Cancún. En la misma oportunidad, 23 empresas ocuparon 35 stands en la tradicional ExpoAlacero 2017.

Conferencias

Congreso Alacero-58 C

uatro paneles conformaron la estructura del Congreso Alacero-58, con temas de gran vigencia y proyección para la actividad siderúrgica. La perspectiva económica en tiempos de incertidumbre política, sobrecapacidad global y situación de China, la denominada cuarta revolución industrial y el mercado mundial y regional del acero concitaron la atención de los delegados. A continuación se sintetizan algunos de los conceptos expuestos por los conferencistas.

PANEL I. ECONOMÍA EN TIEMPOS DE INCERTIDUMBRE LA VISIÓN DE LOS ESPECIALISTAS

Tras la ceremonia inaugural del Congreso Alacero-58, se dio de inmediato inicio a las conferencias contempladas en el programa. Así, ocuparon el estrado para intervenir en el Panel I “Economía: la perspectiva económica en tiempos de incertidumbre política”, los siguientes especialistas. Eric Farnsworth, Vicepresidente, Council of the Americas and the Americas Society con el tema “El nuevo paradigma geopolítico: las tendencias mundiales y América Latina”; Dany Bahar, miembro de la Brookings Institution Global Economy and Development y asociado al Harvard University Center for International Development cuya conferencia versó sobre “Los retos del comercio mundial: globalización o fragmentación”; y Marcos Casarin, Jefe de EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

Investigación Macro y Servicios de Inversión para América Latina, de Oxford Economics, con su visión sobre “La economía global y regional: los nuevos escenarios”. El panel fue coordinado por Oscar Machado, Director de Alacero.

NUEVO PARADIGMA GEOPOLÍTICO Eric Farnsworth inició su presentación con el análisis de la situación mundial posterior a la Segunda Guerra Mundial, que trajo –entre otros cambios– la instalación de mercados abiertos a nivel global y la instauración de regímenes democráticos en el mundo occidental. Así comienza a construirse un nuevo orden mundial basado en el libre mercado en lo económico y la democracia en lo político.

CONGRESO ALACERO-58

Actualidad de la industria siderúrgica latinoamericana

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CONGRESO ALACERO-58

El momento actual y futuro de la economía mundial y su impacto en América Latina, fue el tema central analizado en el primer panel del Congreso Alacero-58, realizado en Cancún, México.

Ya en los tiempos actuales, se refirió al nuevo nivel de producción global y su impacto directo en la creación y calidad de los empleos, haciendo una especial referencia a los acuerdos internacionales de comercio, como el NAFTA; analizando en este caso las consecuencias favorables y aspectos negativos del tratado que involucra a las tres grandes economías de América del Norte. Especial mención tuvo en su presentación el tema del medio ambiente, al que considera una de las materias primordiales que deben solucionar en breve. Desde su perspectiva afirmó que los tiempos están cambiando en forma constante y que se presentan nuevas oportunidades para América Latina respecto a posibles alianzas comerciales. En este aspecto hizo un somero análisis de las posibilidades de Perú y Colombia, de los cambios que se están llevando adelante en Brasil y de la situación en Venezuela que, en medio de su difícil situación, incluso ha tenido el apoyo de China y Rusia. Analizó luego el impacto que las políticas del gobierno de los EE. UU. tienen en América Latina, con referencia especial a la situación de la industria automotriz en México que podría acarrear un eventual cambio de reglas en el NAFTA. Para Farnsworth, se viven tiempos interesantes, con grandes oportunidades, donde la cooperación e integración comercial mundial juegan un papel preponderante para el desarrollo de las naciones. En este panorama, finalizó, la industria del acero cumple un rol determinante por su dinamismo para contribuir a la prosperidad global.

COMERCIO MUNDIAL: GLOBALIZACIÓN O FRAGMENTACIÓN Dany Bahar partió afirmando que el comercio mundial se ha convertido en el “chivo expiatorio” de los populismos políticos que lo culpan por la pérdida de empleos, dando como ejemplos los ocurrido con el presidente Trump en los EE. UU. y la mayor aceptación de los partidos ultranacionalistas en Francia y Alemania.

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Afirmó también que la pérdida de puestos de trabajo (especialmente en la industria manufacturera) tiene una causa más profunda: el aumento de la productividad vía los avances tecnológicos que permitieron aumentar la eficiencia en el trabajo. Señaló que hoy el trabajador en los EE. UU. es el 50% más productivo que en 1990, mientras que en México subió el 10% considerando iguales parámetros. Más adelante afirmó que la competitividad puede integrar y crear mayor prosperidad a nivel mundial, cambiando las reglas locales a las que hasta ahora ha estado sometida la industria. De allí que insistiera sobre el tema de invertir en tecnología, ya que los que se quedan atrás serán desplazados por los más eficientes. Bahar se refirió a tres circunstancias que rodean actualmente al comercio mundial: 1. Dependiente: la integración industrial ha creado una dependencia total entre las naciones. Ejemplificó el hecho con la construcción de uno de los aviones más modernos, el que sin cooperación internacional sería imposible. Sobre el mismo tema, expuso una cifra: el 50% de las exportaciones de México a los EE. UU. son bienes intermedios altamente competitivos. Gran Bretaña, al concretar el Brexit, se verá fuertemente afectada dada la integración que tiene con la economía del resto de Europa. 2. Consumidores: fuerte crecimiento del segmento denominado “clase media” (especialmente en China e India), con poder de compra de bienes y servicios. El intercambio comercial entre los países para satisfacer esta nueva demanda está llevando a la reducción de tarifas aduaneras, al intercambio de productos y a la eliminación de barreras proteccionistas. 3. Competitividad: el comercio aumenta la competencia y por ende la productividad, lo que explica el 70% de diferencia en los ingresos de países que son más competitivos con los que no lo son. Así, la productividad explica el crecimiento económico de los países. Sin embargo, lo anterior debe ir

CONGRESO ALACERO-58

Dany Bahar

Erick Farnsworth

acompañado con redes de seguridad social para los trabajadores que se vean afectados por ese comercio.

LOS NUEVOS ESCENARIOS Para Marcos Casarin, la economía mundial disfruta de un repunte sincronizado inicialmente desencadenado por el “factor de China”, provocando que el crecimiento del comercio mundial sea el más rápido desde la última crisis financiera global (GFC, para su sigla en inglés), que luego ha retroalimentado el crecimiento de la demanda interna en la mayoría de los países. Si bien el expositor analizó la situación de los EE. UU. antes de conocerse la aprobación de la reforma impositiva propuesta por Donald Trump y aprobada por el Congreso, se mantienen los hechos que expuso sobre lo que llamó “pruebas” y “error”. En lo positivo, están el recorte de impuestos, inversiones en infraestructura y menos regulación. La otra cara de la moneda es: incertidumbre masiva, proteccionismo y antiinmigración. Según Casarin, si Trump cumple con la reforma fiscal, es posible que se produzca un “bache”... seguido de un “chapuzón”, que la convertirá en un estímulo fiscal a corto plazo que se transformará en un lastre a largo plazo. Mientras tanto en China, dijo, el crecimiento alcanzó su punto máximo, la desaceleración administrada siguió mientras las autoridades cambiaban de tono hacia una política menos

Marcos Casarin

expansiva. ¿Pero China se excederá en el ajuste? No, porque el ajuste de crédito es bastante modesto; las tasas de interés efectivas reales han estado cayendo a pesar de mayores tasas nominales; el RMB ya no está sobrevaluado: un gran aflojamiento monetario; capacidad de los políticos para dirigir la economía china y su determinación de cumplir su objetivo de duplicar el PIB entre 2010 y 2020. Tampoco ve un “momento Minsky” [1] o un aterrizaje forzoso. Aunque China acumuló más deuda que cualquier otra economía emergente en la última década (y sus niveles de deuda son mucho más altos de lo que su PIB per cápita sugeriría) su endeudamiento está totalmente financiado en el país (cuenta corriente positiva) y sus préstamos están totalmente cubiertos por depósitos. Por lo tanto, no espera un momento Minsky para China en el corto plazo. Respecto a América Latina dijo está en un buen momento en 2017, pero el punto es si durará. Como el principal exportador mundial de productos básicos, la región se benefició muy por encima del aumento en los precios del petróleo y los metales industriales en 2017.

Economista H. Minsky descubrió que en tiempos de prosperidad se desarrolla una euforia especulativa mientras aumenta el volumen de crédito, hasta que los beneficios producidos no pueden pagarlo, momento en que los impagos producen la crisis.

[1]

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

CONGRESO ALACERO-58

Los términos de intercambio actuales son un factor positivo después de un largo declive. Aunque los gobiernos han evitado en gran medida el “pecado original” de la década de los 90 de emitir deuda en dólares estadounidenses, las empresas no. La región también se benefició de la debilidad en los EE. UU. en 2017, provocando un retorno gradual en los flujos de cartera, ayudando a fortalecer las monedas de

América Latina y apoyando la disminución de la inflación. Por último, pero no menos importante, Casarin destacó que la formulación de políticas nacionales ha mejorado en dos de los países más grandes de América Latina (Argentina y Brasil), ayudándolos a superar sus recesiones económicas.

PANEL III. LA 4ª REVOLUCIÓN INDUSTRIAL IMPACTO EN LA INDUSTRIA DEL ACERO

El concepto Industria 4.0 también es denominado como la cuarta revolución industrial, industria inteligente o ciberindustria. En definitiva, corresponde a una nueva manera de organizar los medios de producción aprovechando los adelantos tecnológicos disponibles. El objetivo que pretende alcanzar es la puesta en marcha de un gran número de fábricas inteligentes (Smart Factory).

En una mirada global de la digitalización, estableció tres grandes dimensiones:

La relevancia del tema llevó a Alacero a incluirlo en el Panel III del Congreso realizado en noviembre pasado, que estuvo coordinado por Alexandre de Campos Lyra, vicepresidente Senior del Grupo Vallourec en América del Sur. Participaron Pinakin Chaubal, gerente general de ArcelorMittal Global R&D; Jun H. Goh, vicepresidente Ejecutivo, Instituto de Investigación Posco; y Richard Oppelt, Director Principal, Accenture Strategy.

Desde su visión, la digitalización está en el centro de las principales iniciativas mundiales en ejecución, como Manufactura China 2025, Industria 4.0 o Smart Manufacturing, entre otras. Hizo referencia al programa implementado por ArcelorMittal que tiene un monitoreo a distancia en tiempo real, que permite la detección temprana de problemas e identifica las medidas a tomar para encontrar la mejor solución. Esta tecnología está presente a través de toda la cadena de actividades de la empresa, partiendo del diseño del producto, planificación del mismo, diseño de ingeniería, producción y servicios.

MANUFACTURA DIGITAL Pinakin Chaubal de ArcelorMittal inició su exposición definiendo lo que se entiende por digitalización: es el uso de las tecnologías de digitación y datos con el objetivo de crear beneficios, incrementar los negocios, reemplazar y mejorar los procesos y crear un ambiente donde la información digital es relevante. Agregó luego que los conceptos de digitalización han existido por un largo tiempo, pero que su concreción fue posible ahora por la evolución de la tecnología, que considera: disminución masiva en el costo de la computación de alta velocidad; disminución masiva en el costo de almacenamiento de datos; baja en el valor de discos duros de gran capacidad y menor valor en el costo de conectividad del equipo. EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

1. Desarrollo de tecnología de “digitalización” global. 2. Geográficamente global: integración de operaciones distribuidas en diferentes ubicaciones. 3. Integración de funciones de la empresa.

Más adelante Pinakin Chaubal desarrolló su visión sobre la Fábrica Inteligente (Smart Factory), que incluye diseño digital, tiempo real, automatización flexible, procesos de producción digital, comercio electrónico, administración del ciclo de vida y cadena de abastecimiento en tiempo real, entre sus principales componentes. Al final de su conferencia, puntualizó que la digitalización en una tendencia imparable sosteniendo su afirmación en los siguientes datos: en 2003 había 0,5 billones de aparatos conectados y se estima que en el 2020 habrá 50 billones. En 2003 existían 0,08 aparatos digitales por persona con una población de 6,3 billones en el mundo. Para 2020 se espera que sean 6,8

CONGRESO ALACERO-58

A finales del siglo XVII fue la máquina de vapor la que inició la Revolución Industrial. Esta vez, son los robots integrados en sistemas ciberfísicos los responsables de una transformación radical en los procesos de producción. Los economistas le han puesto nombre: la cuarta revolución industrial.

aparatos por persona con una población global de 7,6 billones.

UNA NUEVA ERA Para Jun H. Goh, vicepresidente ejecutivo del Instituto de Investigación Posco (República de Corea), con la 4ª revolución industrial estamos frente a una nueva era en la producción de manufacturas, que incluye nuevos elementos como el Big Data, inteligencia artificial y la manufactura inteligente. Este hecho afectará no solo al proceso de fabricación del acero, sino que a toda la cadena de valor de la industria siderúrgica (productos con óptimos materiales, más livianos y de alto rendimiento). Los sistemas inteligentes de producción serán aplicados a las operaciones de control de calidad y seguridad, incrementando la integración y mejorando la eficiencia productiva. Ejemplificó sus afirmaciones con lo que se realiza en la empresa Posco mediante una plataforma inteligente llamada Posframe, basada en la producción de acero, ingeniería, construcción y energía. Es una nueva plataforma de negocios en venta y distribución que permite respuesta en tiempo real a las necesidades de los clientes. La nueva revolución industrial, en su opinión, traerá cambios a las industrias consumidoras de acero y a los productores siderúrgicos. Puso como ejemplo la industria automotriz que demandará nuevos materiales. Esto porque para el 2035 se estima que el 30% de los vehículos circulando serán eléctricos, el 18% autónomos y el 27% compartidos, lo que hará disminuir la demanda de autos convencionales. De allí que el consumo de acero bajará, subiendo los materiales más livianos y fuertes. Respecto a la actual sobrecapacidad del acero, dijo que se mantendrá hasta el 2025; que crecerá la demanda por buques-tanques y portacontenedores y que el uso intensivo del acero en barcos caerá cuando estos sean más grandes y livianos, con propulsión eléctrica y mayor autonomía.

Con este nuevo paradigma, concluyó, la demanda de acero será creciente aunque a tasas moderadas. La nueva revolución industrial acelerará la transformación inteligente en la industria siderúrgica.

ACERO Y MATERIAS PRIMAS Richard Oppelt en su conferencia presentó escenarios de producción de acero y materias primas, a través de un modelo que se amplió para considerar diferentes mezclas de tipos de producción de acero para proyectar el balance de la oferta y la demanda de chatarra. El escenario supone que la producción de hornos de arco eléctrico (EAF, para su sigla en inglés) aumente hasta el 40% del total. En este escenario, el consumo de chatarra estaría por debajo del potencial de suministro de ese material. Sin embargo, la disponibilidad de chatarra no se distribuirá de manera uniforme ya que China tiene una mayor disponibilidad de chatarra del consumo proyectado, incluso suponiendo el 20% de cuota de EAF para 2035. El resto del mundo tendría un déficit de chatarra con supuestamente China como exportadora. Otro resultado interesante del escenario es que en la parte intermedia de la próxima década el mundo llegará al pico del consumo de mineral de hierro. En otros temas, Oppelt espera lo siguiente: • Un escenario de interrupción incremental redujo la tasa de crecimiento de la demanda de acero de aproximadamente el 1,4% por año al 1,1%. • Una producción de 1,87 mil millones de toneladas en 2035 significa una reducción de 130 millones de toneladas en comparación con la proyección de referencia de 2,0 mil millones. • No se espera que la demanda mundial de acero alcance su punto máximo en este período, pero podría llegar a eso a mediados de siglo. • Se espera que los mercados automotrices y de bienes de capital experimenten las mayores reducciones porcentuales.

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

CONGRESO ALACERO-58

Jun H. Goh

Pinakin Chaubal

Respecto a previsiones, estima que la demanda en las economías desarrolladas mostrará tasas de crecimiento cero a ligeramente negativas durante el período. El crecimiento de la demanda en las economías emergentes estará en el rango del 2,5% al 4%, menos robusto que lo experimentado por países en desarrollo en el pasado. Se pronostica que la demanda en la India crecerá en torno al 5,6% por año para alcanzar alrededor de 240 millones de toneladas. Se espera que la demanda en China disminuya el 1,1% por año. La demanda global de mineral de hierro aumentará de 2.000 millones de toneladas a un máximo de alrededor de 2.240 millones en 2025, luego presentará una disminución. Los avances tecnológicos han impulsado el consumo de acero per cápita en los países para alcanzar su punto máximo en los niveles más bajos de PIB. Sin embargo, el acero se verá afectado por una variedad de tecnologías digitales. Hay cuatro tendencias clave que se destacan por encima del resto: 1. Tareas de rutina serán reemplazadas por tecnologías digitales. 2. Trabajadores conduciendo tareas no rutinarias serán cada vez más habilitados para tecnologías digitales.

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Richard Oppelt

3. Habrá datos y sistemas que conecten a productores, clientes y proveedores; todos tendrán acceso a la misma información. 4. El ritmo de la innovación se acelerará con el análisis digital mediante la conexión a través de la cadena de suministro y el modelado. En las conclusiones de su presentación, Oppelt estima que cualquier supuesto de que el consumo mundial de acero aumentará significativamente en el futuro parece ser defectuoso, dados los factores potencialmente disruptivos, que incluyen: • Economía circular impulsada por preocupaciones económicas y ambientales. • Tecnologías digitales que permiten reducir la intensidad de los productos. • Ciencia de los materiales que impulsa la ponderación ligera y la sustitución del acero. Un crecimiento más lento tendrá un impacto en la demanda relativa de materias primas, que a su vez influirán en la elección de tecnologías. Así, las empresas siderúrgicas deberán adoptar estrategias centradas en “menos masa y más valor”.

CONGRESO ALACERO-58

PANEL IV. MERCADO MUNDIAL Y REGIONAL DEL ACERO PERSPECTIVA ANTE EL NUEVO MUNDO

El Panel IV del Congreso Alacero-58 se dividió en dos partes. En la primera, especialistas en el desarrollo siderúrgico mundial entregaron sus visiones personales, basadas en los hechos relevantes que deberían marcar el rumbo futuro de la industria del acero. El podio estuvo formado por el coordinador de la sesión José Luis de la Cruz, Director General, Instituto para el Desarrollo Industrial y el Crecimiento Económico. Los panelistas fueron Paul Butterworth, ejecutivo de la consultora internacional CRU y Peter Marcus, socio-director de World Steel Dynamics.

la utilización de la capacidad ha mejorado notablemente; los grandes recortes de producción podrían elevar los precios del acero en China y reducir las exportaciones. Las restricciones del lado de la oferta han llevado a fuertes aumentos en el precio del electrodo de grafito cuyo mayor impacto será en el costo. Este valor puede ser, de acuerdo a estudios de mercado en curso, absorbido por el sector siderúrgico chino, sin duda hasta 2030. Estos cambios en la competitividad de costos abrirán oportunidades para algunos productores de acero. Entre las conclusiones de Butterworth, destacan las siguientes:

Los cambios en las condiciones del mercado provocan un impacto directo en la industria del acero en América Latina. De allí que la opinión de los analistas de la situación sea relevante para quienes toman las decisiones.

SE ACERCA UNA NUEVA ERA Para Paul Butterworth, de la consultora internacional CRU, una nueva era se acerca para la industria siderúrgica. Según sus proyecciones, la demanda de acero continuará expandiéndose en el mediano plazo, pero la mayoría del crecimiento está fuera de China. La reforma de la oferta en China asegurará que la rentabilidad en el mercado interno se mantendrá elevada y cabe recordar que la fortaleza del mercado interno es un determinante clave. Desde una perspectiva de rentabilidad, la industria mundial del acero está funcionando bien hoy. China está impulsando la recuperación actual, aunque la producción de acero crudo de China no alcanza niveles récord, si bien la producción informada oficialmente es inferior a los datos que sobre el tema tiene CRU. Para el especialista, hay riesgos y oportunidades. Por ejemplo, no se puede olvidar que en China

• la industria del acero ha entrado en una nueva era; • la reforma del lado de la oferta de China ha transformado a la industria siderúrgica mundial; en el mediano plazo, se prevé un crecimiento de la demanda de acero fuera de China; • junto con las exportaciones de menor volumen y precios más altos de China, la rentabilidad del sector acero debería situarse en niveles más elevados; • controles adicionales de la temporada de invierno probablemente exacerben la volatilidad de los precios; • el suministro limitado de electrodos afecta la capacidad del sector para responder a los shocks de oferta; • la generación de chatarra en China tendrá un impacto sobre la materia prima a granel y los precios de la misma; • la exposición al tipo de cambio y las materias primas modificará la competitividad de costos subyacente, pero es probable que la fricción comercial disminuya.

NUEVA ESTRUCTURA Para el especialista en la industria siderúrgica Peter Marcus, socio-director de la consultora World Steel Dynamics, los políticos chinos que conducen la industria siderúrgica de ese país están haciendo lo que corresponde para lograr una industria más estable y menos volatilidad en los precios.

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CONGRESO ALACERO-58

Paul Butterworth

Peter Marcus

En el futuro cercano no contempla ningún cambio en la producción mundial de acero hasta el 2025. También considera una actividad intensa de fusiones y adquisiciones, recuperación masiva de chatarra de acero china, ajuste del mercado de terceros y eventualmente una nueva “era del proteccionismo”. Para Marcus habrá un estancamiento global del acero, basada en las siguientes cifras de producción: Regiones China Países avanzados América Latina Resto del mundo Total

2017 2035 839 709 457 476 64 81 329 413 1.689 1.679

Estima una nueva estructura de la industria, específicamente por los avances de la revolución tecnológica.

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En China habrá un enorme aumento de recuperación de la chatarra luchando contra mineral de hierro y coque. Pronostica una nueva era de proteccionismo a la que podrán hacer frente con éxito las empresas bien administradas. Respecto al sector siderúrgico de América Latina, el especialista considera los siguientes hechos como lo más positivo: • bajos costos; • mercados concentrados y protegidos; • buena perspectiva de crecimiento de la demanda; • rentabilidad sólida; y • gestión competente. En lo negativo, estima que el “riesgo país” es un hecho que perturba la concreción de inversiones y que se debe avanzar en la aplicación de disciplinas como la información y los avances tecnológicos. ••

gente de

ACERO

PREMIO A LA EXCELENCIA Alacero junto a la Comisión Organizadora Mexicana otorgó el Premio a la Excelencia 2017 a Ildefonso Guajardo Villarreal, Secretario de Economía de México, hecho que se anunció durante la Ceremonia de Apertura del Congreso Alacero-58, realizado en Cancún. Esta distinción fue otorgada por su destacada trayectoria y apoyo a la actividad siderúrgica de México. El galardón fue entregado por el presidente de la Comisión Organizadora, Guillermo Vogel, y recibido por Rogelio Garza en nombre del premiado. Ildefonso Guajardo Villarreal es licenciado en Economía de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Realizó estudios de posgrado en la Universidad Estatal de Arizona y en la Universidad de Pennsylvania. Fue economista asociado en el Departamento de Asuntos Fiscales en el Fondo Monetario Internacional; se integró a la Oficina para Asuntos del Tratado de Libre Comercio, con sede en la Embajada de México en Washington, la cual dirigió. En la administración pública federal ha ocupado los cargos de Oficial Mayor en la Secretaría de Relaciones Exteriores (19941997); Subsecretario de Desarrollo Turístico (1997); Secretario Técnico de Planeación, Comunicación y Enlace en la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial (1998-1999). Electo Diputado Federal en la LVIII Legislatura (2000-2003). A nivel estatal, fue Jefe de la Oficina Ejecutiva del Gobernador del 2003 a 2006, año en que fue electo Diputado Local por el Primer Distrito en el H. Congreso del Estado de Nuevo León. A partir del 1° de diciembre de 2012, por nombramiento del Presidente Enrique Peña Nieto, el Lic. Ildefonso Guajardo se desempeña como Secretario de Economía.

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Luego de dos versiones de ABM Week en Río de Janeiro, el evento anual de la Asociación Brasileña de Metalurgia, Materiales y Minería se desplazó a São Paulo, al centro de convenciones PRO MAGNO.

Evento ABM Week 2017

en São Paulo

Por Jorge Madías, desde São Paulo, Brasil

a actividad principal se concentró los días 3, 4 y 5 de octubre. Hubo una jornada previa destinada a dos cursos de actualización, que se realizaron en la sede de la ABM, y un día posterior dedicado a dos visitas técnicas. Como es usual, se tuvo en cuenta la cadena de valor de los metales, desde la extracción de los minerales, pasando por la elaboración y afino, el conformado y otros procesos, así como el uso final. Como siempre, el grueso de los trabajos estuvo dedicado al acero. Tuvieron también un espacio temas de logística, automatización, tecnología de la información, energía, gases, entre otros. La disposición física del complejo, con todas las salas, el espacio para pósteres y la exposición en una misma planta, evitó la dispersión facilitando el intercambio de los participantes. Cincuenta y siete empresas patrocinaron el evento y por lo tanto dispusieron de stands. La presencia extranjera, como en el año anterior, correspondió a especialistas provenientes de empresas proveedoras de tecnología,

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equipamiento e insumos. Nuevamente hubo una importante presencia de estudiantes de diversas universidades locales, en esta oportunidad ascendieron a 313. En la apertura se dirigió a los asistentes el Ing. Sergio Neves Monteiro, Presidente del Consejo de Administración de la ABM y del Instituto Militar de Ingeniería. Se entregó la medalla al mérito a ArcelorMittal Tubarão, recibida por el Vicepresidente de Operaciones Industriales Aceros Planos América del Sur, Jorge Luiz Ribeiro de Oliveira. Finalmente, se homenajeó con la medalla “Hubertus Colpaert” al profesor de la Universidad Federal Fluminense, André Luiz Vasconcellos da Costa e Silva. El Ing. Francisco Dornelas, consultor independiente y ex presidente del Comité de Tecnología y Control Ambiental de Alacero, realizó una presentación especial sobre benchmarking de productividad en América Latina, basado en un estudio realizado por Alacero.

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808 trabajos, 1.449 inscritos

Ing. Sergio Neves Monteiro, Presidente del Consejo de Administración de la ABM, inaugurando el evento.

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Entrega de premio industrial al Dr. Carlos Cicutti, de TenarisSiderca, en relación con la aplicación de termodinámica y diagramas de fase a la resolución de problemas industriales.

La exposición que acompañó al evento contó con 57 stands de proveedores locales e internacionales. En la ceremonia de cierre se entregaron diez premios de reconocimiento técnico por trabajos presentados en ABM Week 2016 y se realizaron homenajes a los ingenieros Delmar Barros Ribeiro (ex ArcelorMittal Largos) y Ronaldo Barbosa (UFMG). La Comisión Internacional de Diagramas de Fase de Aleaciones (APDIC, por sus iniciales en inglés), otorgó su Premio Industrial a TenarisSiderca, recibido por el Dr. Carlos Cicutti, por el uso de conocimiento en los campos de la termodinámica y los diagramas de fase. A continuación, en diversos recuadros, se analizan algunos de los trabajos presentados en las sesiones técnicas.

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Ing. Francisco Dornelas presentando el estudio de productividad.

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PUESTA EN MARCHA DE LA COQUERÍA DE COMPANHIA SIDERÚRGICA DO PECÉM Esta nueva coquería es la primera tipo “Jumbo” en las Américas. Cuenta con cien hornos de 7,6 m de alto, 55 m de ancho y una capacidad anual de producción de coque de 1,3 Mt. Se enfrentó el desafío de operar con el 70% de mano de obra local, sin experiencia en ambientes industriales semejantes al siderúrgico, y certificar su sistema de gestión de calidad en paralelo con la puesta en marcha. En el trabajo se detallan las tareas realizadas en las diferentes etapas de preparación de la puesta en marcha. El principal evento de la puesta en marcha en caliente fue el calentamiento de las baterías de coque, siguiendo una curva de calentamiento definida. Se usó como combustible una mezcla de gas licuado de petróleo y aire (“gas natural sintético”). Para quemar este gas en el interior de los hornos se utilizó un cañón que atravesaba las puertas de los hornos inyectando el gas y el aire. Se montaron hornos falsos que sirvieron de material de sacrificio para que la llama no incidiese directamente sobre el refractario de las paredes de los hornos (FIGURA 1). El aspecto crítico del calentamiento es la dilatación de los ladrillos de sílice, estimada en el 1,3%. La curva se diseñó para una dilatación del 0,02% por día. Luego de alcanzar los 800°C, se reemplazaron

los cañones por el sistema regenerativo normal de las baterías en operación. La temperatura se mantuvo a 1.050°C hasta el primer enhornamiento, momento en que la temperatura fue ajustada a 1.100°C. La mezcla de carbones actual contiene el 11% de carbón alto volátil de América de Norte; el 12% de medio volátil de Australia; el 25% de medio volátil de Mozambique; el 11% de medio volátil de América del Norte (semi-hard); el 7% de carbón semi-soft de América del Norte y el 35% de carbón semisoft de Australia. Los objetivos de calidad del coque son: • Índice de tambor* (150/15) >85% • CSR**>65% • Tamaño medio>55 mm • Azufre <0,75% • Humedad <4% Para alcanzar estos objetivos (especialmente el índice de tambor) hubo que hacer varios cambios en la mezcla de carbones, la preparación de los mismos, el muestreo del coque, etcétera.

* Ensayo que indica la resistencia del coque: a mayor índice mayor resistencia. ** Índice de resistencia del coque en el alto horno: a mayor CSR mayor resistencia.

FIGURA 1. Precalentamiento de los hornos mediante gas licuado de petróleo y aire

Presión negativa Humos calientes

Regeneradores

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ALTOS HORNOS DE ARCELORMITTAL TUBARÃO: CONSUMO DE COQUE MENOR DE 290 KG/T Últimamente se tiende a elevar el caudal de inyección carbón pulverizado a 100 kg/t arrabio y disminuir el consumo de coque por debajo de los 300 kg/t. Pero como el carbón no cumple todas las funciones del coque, a partir de ciertos valores de inyección puede incrementarse el consumo total de combustible, debiéndose evaluar el costo final. También pueden suceder otros problemas operativos que se detallan en el trabajo. El proyecto CR298 consistió en estructurar las acciones necesarias para obtener la meta de un consumo de coque de menos de 298 kg/t. Se hicieron reuniones para divulgar el proyecto y promover un nuevo modelo mental con todas las áreas involucradas

(altos hornos, coquerías, sinterización, servicios auxiliares, acería, proveedores, contratados). Se hizo un benchmarking con otras empresas del grupo y se trazó un plan detallado con acciones e indicadores para todas las áreas. Durante el desarrollo del plan surgieron una serie de dificultades técnicas previsibles (ver detalle en el trabajo completo), que se pudieron superar con acciones correctivas sobre distintos aspectos. El objetivo se logró en los tres altos hornos antes de lo programado. En la FIGURA 2 se presenta la evolución del consumo específico de coque y de combustible por tonelada de arrabio, desde el inicio de las operaciones en 1983, hasta el año 2016.

FIGURA 2. Evolución del consumo específico de coque y de combustible por tonelada de arrabio, 1983-2016 600

520 510

500

500 490 480 470

300

460

200

1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

450

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440

Consumo de combustible (kg/t de arrabio)

400 Consumo de coque (kg/t de arrabio)

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DISMINUCIÓN DE “CHANCHOS” EN LANZA DE CONVERTIDOR DE ARCELORMITTAL MONLEVADE Durante la operación de los convertidores se produce la adhesión de acero y escoria a la lanza de oxígeno, fenómeno denominado “chancho” (FIGURA 3, izquierda). A medida que esto va ocurriendo, el diámetro de la lanza aumenta y puede dificultarse su paso a través del domo en el movimiento de ascenso, o generar daños en las cañerías de refrigeración. Este fenómeno da lugar a la necesidad de extraer la lanza para proceder a la remoción de las adhesiones. Durante el año 2014 se debieron hacer 40 cambios de lanza mensuales y durante 2015, 46 cambios de lanza mensuales. Esta situación llevó a considerar la utilización de un “cartucho” de cobre de 3

m de longitud con una cierta conicidad, con una refrigeración que permite extraer calor rápidamente de las adhesiones (FIGURA 3, derecha). De esta forma se produce una rápida solidificación con formación de grietas de contracción, y la lanza se libera. En el diseño se tuvo en cuenta la necesidad de mantener la poscombustión. Hubo una paulatina mejora de la situación: en 2015, al iniciarse el empleo del “cartucho”, se hizo un promedio de 34 cambios de lanza; en el primer semestre de 2016, 28 cambios y en el segundo semestre, 9 cambios. Esto trajo aparejada una mejora en la productividad y una mayor dedicación del área de mantenimiento a tareas preventivas.

FIGURA 3. Izquierda: mecanismo para la formación de chanchos sobre la lanza de oxígeno del convertidor. Derecha: Cartucho con diseño especial para facilitar el desprendimiento de los chanchos

Gas Slag

Emulsión

Metal

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TENARISSIDERCA: PRECIPITACIÓN DE NITRUROS DE TITANIO EN ACERO MANGANESO-BORO Los aceros al manganeso y boro, con tratamiento térmico de temple y revenido, presentan ventajas económicas frente a los aceros de baja aleación, con níquel, cromo o molibdeno. Para que el boro favorezca la templabilidad, es necesario que se encuentre disuelto en el acero. Por esta razón se requiere una adición de titanio que fije el nitrógeno en forma de nitruro de titanio, dejando al boro libre. Pero a su vez, los nitruros de titanio pueden ser perjudiciales para las propiedades finales del material, si tienen un tamaño grande.

precipitados aumenta con la distancia a la superficie del producto, lo que puede explicarse por el hecho de que el tiempo local de solidificación también aumenta con la distancia a la superficie.

Un estudio del área de investigación y desarrollo de TenarisSiderca aborda el tema de la formación de los nitruros de titanio. Para entender mejor los mecanismos involucrados en la generación de estos precipitados, se caracterizaron las partículas encontradas en muestras de repartidor, palanquillas y tubos sin costura, en aceros con diferentes contenidos de titanio y nitrógeno. Se empleó un analizador automático de partículas acoplado a un microscopio electrónico de barrido, evaluando la localización, distribución de tamaños y composición de las diferentes partículas observadas.

Finalmente, se implementó un modelo de la microsegregación para predecir la formación de nitruros durante la solidificación. El moldeo mostró un acuerdo razonable con la cantidad de nitruros medida en el tubo.

En los tubos se encontró un alto número de precipitados ricos en titanio, con tamaño de 1 a 10 micrones. La densidad de estas partículas en el tubo fue similar a la medida en las palanquillas, indicando que la laminación y el tratamiento térmico no introdujeron modificaciones importantes en este aspecto. Pero el número de nitruros de titanio medido en las muestras tomadas el acero líquido fue significativamente inferior, sugiriendo que precipitan durante la solidificación del acero. Un estudio más detallado en las palanquillas mostró que los nitruros de titanio están localizados principalmente en las regiones interdendríticas de la microestructura, conformando que la precipitación tiene lugar principalmente en las etapas finales de la solidificación (FIGURA 4). Además se observó que el tamaño medio de los

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Procesando la información recolectada durante los análisis en el microscopio electrónico es posible determinar la fracción de masa de los nitruros de titanio precipitados. Para los aceros evaluados, la fracción de nitruros aumentó con el producto de la concentración de titanio y nitrógeno en el acero.

FIGURA 4. Localización de los nitruros de titanio en la estructura de las palanquillas. Arriba: en la zona segregada de la estructura de solidificación (ataque con reactivo de Oberhoffer). Abajo: en la superficie del frente dendrítico (muestra del centro de la palanquilla)

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DESARROLLO DE ACERO S700 EN ARCELORMITTAL TUBARÃO El acero grado S700 de la norma europea EN 10149 es demandado por la industria de maquinaria agrícola y vial, remolques de camiones, grúas y otras (FIGURA 5). Se está produciendo en el tren de laminación en caliente de ArcelorMittal Tubarão, con espesores de 3 a 10 mm. Se diseñó un acero aleado con cromo para los espesores menores y con molibdeno para los mayores. Durante el desarrollo se realizaron cambios en las temperaturas del terminador. La temperatura de bobinado es baja (menor de 600°C). Se realizaron ensayos de resistencia al impacto Charpy para evaluar la tenacidad

del material. Los requisitos de la norma se cumplían, pero se observó una reducción en la energía absorbida para los materiales que tenían resistencia mayor que 840 MPa. Esto se atribuyó a la formación del microconstituyente martensita-austenita y la posible formación de precipitados groseros de carburo de titanio. Con vistas a aumentar la tenacidad, se están haciendo ajustes con foco en la minimización del mencionado microconstituyente y la disminución del tamaño de los carburos. No se reportaron problemas en operaciones de corte en los centros de servicio que adquirieron el material (Steel Warehouse y Triches Ferro e Aço).

FIGURA 5. Utilizaciones del acero grado S700 según norma EN 10149 Semirremolque

Maquinaria agrícola

Maquinaria vial

Lanza telescópica

Grúa

CONCLUSIONES El evento anual de la ABM se realizó por tercer año consecutivo, unificando todos los seminarios y el congreso anual bajo el mismo techo. En el evento se reflejó un moderado optimismo, relacionado con una mejora en la demanda local de acero.

Hubo sesiones plenarias de alto interés y en las sesiones técnicas se cubrieron aspectos relevantes de la mejora continua en las plantas. Se destacó la participación de profesores universitarios y estudiantes de las universidades locales. También estuvieron presentes proveedores locales e internacionales. ••

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C O N G R E S O A L A C E R O - 5 8

Congreso Alacero -58

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C O N G R E S O A L A C E R O - 5 8

Desde el siguiente link podrá acceder a todas las

en imágenes

imágenes captadas en las diferentes actividades realizadas durante el Congreso Alacero-58: https://myalbum.com/album/R0GaNhZlbqu4

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U N I T E C R 2 0 1 7

La Conferencia Técnica Internacional Unificada sobre Refractarios se realiza cada dos años, rotando entre Europa, Japón, América del Norte y América Latina. En esta oportunidad la Asociación Latinoamericana de Refractarios (ALAFAR) fue responsable por la organización, seleccionando Santiago de Chile como sede del evento.

Temas prevalecientes en UNITECR 2017 Por Jorge Madias, desde Santiago de Chile

a actividad se desarrolló en CentroParque, una instalación de convenciones del sector Las Condes, Santiago. La apertura fue realizada por el Sr. Pablo Valenzuela Yunge, Presidente de ALAFAR. Contó con 460 participantes. Luego hubo una conferencia plenaria a cargo del británico Mike O’Driscoll, Director de INFOMRMED Industrial Mineral Forums & Research y ex editor de la revista “Industrial Minerals”. Su presentación utilizó como título el nombre de una conocida película: “Bajos instintos: suministro de magnesia calcinada y fundida a la industria de refractarios”. Abordó de lleno el problema crítico de la escasez de magnesia china y la consiguiente elevación de precio, que preocupa a los refractoristas y a las acerías. Expuso en detalle las razones que llevaron a esta situación: • Finalización del sistema de cuotas para la exportación, vigente desde 1994; • Inspecciones ambientales: el 95% de las plantas de Liaoning afectadas por sanciones y clausuras; EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

• Control de explosivos: prohibición del suministro de dinamita en febrero de 2017; • Reforma de la industria de la magnesia: plan para establecer China Magnesite Mining Co. Ltd., con el 51% de Haicheng Magnesite Factory y el 49% de otros socios, dominando el 80% de la producción china; • Mano dura con las empresas ilegales: el Concejo de Estado emitió la orden 684 contra operaciones sin licencia y sin documentos, que se hizo efectiva en octubre de 2017, con paralización de operaciones, secuestro de equipos, materias primas y productos. De acuerdo al expositor, esta situación de escasez y altos precios se va a prolongar durante el año 2018 y, en determinadas condiciones, podría proseguir durante la primera mitad de 2019. La fusión de RHI y Magnesita fue un tema central en las conversaciones informales del congreso. Ambas empresas se presentaron todavía en forma separada. Esta combinación no

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Disponibilidad de magnesia y fusión RHI Magnesita

Pablo Valenzuela realizando la apertura de UNITECR 2017.

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Mike O’Driscoll explicando la situación de escasez y altos precios para la magnesia china.

fue cuestionada por los organismos competentes de los EE. UU. y Gran Bretaña, pero sí por los organismos europeos, lo que llevó a la venta por parte de RHI de sus operaciones de refractarios fundidos en San Vito, Italia y en Podolsk, Rusia, así como las plantas de producción de ladrillos de magnesia carbono de Oberhausen, Alemania, y las plantas de Dolomite Franchi en Marono, Italia y Lugones, España, a Intocast AG. Se realizaron 156 presentaciones orales y 14 pósteres, estos últimos todos de autores chinos. Las sesiones se dividieron por los siguientes temas: Materias primas; Altos hornos y hornos de coque; Colada continua; Monolíticos para aplicaciones varias; Cuchara de acero y metalurgia secundaria; Aceración: BOF; Ensayos de refractarios; Manufactura, instalación y equipos; Cemento y cal; Metalurgia de no ferrosos; Petroquímica; Otras industrias; Ahorro de energía y aislación; Medio ambiente y reciclado; Educación; Ciencia básica y Pósteres. De los trabajos presentados, 58 tenían participación de autores latinoamericanos (37%). Ver recuadro. La exposición contó con 24 stands de empresas proveedoras de materias primas, equipamiento, tecnología y servicios para la industria de los refractarios, y algunos fabricantes de refractarios. Los trabajos presentados fueron subidos a Internet, dentro de la página web www.unitecr2017.org Algunos de ellos se resumen en los párrafos siguientes.

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NUEVA TECNOLOGÍA ANTIOXIDACIÓN PARA CANALES DE ALTO HORNO EN ARCELORMITTAL TUBARÃO Este trabajo fue desarrollado en conjunto por ArcelorMittal Tubarão, Saint-Gobain do Brasil y Nippon Crucible. Se orientó al alto horno N° 2, el de menor capacidad, que tiene solamente dos piqueras, habiendo poca disponibilidad de tiempo para reparaciones, por lo que a veces estas deben hacerse en caliente. El material incorporado puede desprenderse al retomar la operación, exponiendo el material base previamente oxidado, a la acción del arrabio líquido y la escoria. Se requiere en este caso una reparación de emergencia, que implica mayor consumo de refractarios y necesidad de una parada no programada. La oxidación tiene lugar cuando el oxígeno, el monóxido de carbono y vapor de agua entran en contacto con carburo de silicio o carbono a alta temperatura. Para evitar este contacto se agregan aditivos que favorecen la formación de fase vítrea, pero a su vez esto reduce la resistencia a la corrosión. Por eso se optó por otro método: disminuir el contacto del refractario con esos gases mediante el control de la distribución del tamaño de grano y la formación de una estructura densa mediante un defloculante, bajando de esa forma la porosidad. Las principales características del nuevo material se presentan en el CUADRO 1 en comparación con el material convencional.

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PARTICIPACIÓN DE AMÉRICA LATINA EN UNITECR La región contribuyó a las sesiones técnicas con 58 trabajos: 31 presentaciones brasileñas, 13 argentinas, 12 mexicanas, 1 ecuatoriana y 1 peruana. Muchas de estas presentaciones fueron conjuntas entre empresas siderúrgicas, académicos, consultores y proveedores. En el CUADRO A se listan las presentaciones que involucraron a especialistas de la región.

CUADRO A. Trabajos relacionados con empresas siderúrgicas Empresa

Tema

Magnesita/RASA

¿Porqué las mezclas proyectables son todavía la tecnología dominante para la aplicación en revestimientos de repartidor?

Magnesita

Efectos del diseño de la buza sumergida sobre el patrón de flujo en el molde de planchones y la calidad del acero

IAS/Ternium Siderar

Mecanismos de degradación de ladrillos de SiC ligados con Si3N instalados en la cuba del alto horno

Magnesita/UFMG

Aspectos clave del comportamiento termomecánico de ladrillos de vagón termo, usando análisis por elementos finitos

UFSCar

Efecto del sistema de aglutinación sobre la microestructura y las propiedades de espumas cerámicas aislantes

UFSCar/FATEC

Espumas cerámicas aislantes para revestimiento de hornos de alta temperatura

Magnesita/UFSCar

Comportamiento de ladrillos de MgO-C durante la operación del BOF: evaluación microestructural en ciclo térmico

Univ. Antioquia/ICV

Influencia de la tecnología de la gel de sílice sobre el comportamiento mecánico a alta temperatura de hormigones aluminosos

Metallon

Revisión del reciclado de refractarios para la siderurgia

UFSCar/Petrobras

Hormigones refractarios de alta alúmina con liga química, con aglutinantes líquidos o en polvo

INTEMA/ICV/TenarisSiderca/ Magnesita

Efecto de las modificaciones de la microestructura a alta temperatura sobre el trabajo a la fractura de refractarios magnesia-grafito

Magnesita/Kerneos

Mejora de ladrillos AMC (refractarios de composición Al2O3-MgO) para cucharas de acero con agregado de CaO-MgO-Al2O3: una nueva perspectiva para la aplicación de cemento

IAS/Ternium Siderar

Mecanismo de corrosión de ladrillos AMC de cuchara mediante estudio post mortem y condiciones de laboratorio

Magnesita/Univ. Orleans

Modelado termomecánico de cuchara de acero usando la técnica de homogeneización lineal periódica

4Cast/UFSCar/Kerneos

Efectos restrictivos sobre hormigones de alta alúmina, aglutinados con aluminato de calcio y magnesio para cuchara de acero

Magnesita

Uso de productos de magnesia-carbono de ultra bajo contenido de carbono para la producción de aceros de bajo carbono especiales e inoxidables

Magnesita

Evaluación de la deposición de carbono en la estructura de un tapón poroso híbrido usado en la cuchara de acero para agitado con gas

Saint-Gobain/Nippon Crucible/ ArcelorMittal Tubarão

Nueva tecnología anti oxidación para hormigones de canales: una solución exitosa en el alto horno N° 2 de ArcelorMittal Tubarão

UFSCar/USP/Saint-Gobain

Ahorros de energía en la cuchara de acero mediante el diseño del revestimiento refractario

INTEMA/TenarisSiderca

Evaluación de la degradación de la escoria del horno cuchara y su impacto sobre la decarburación del revestimiento refractario de la cuchara

Magnesita

Refractario moldeable preformado para bloques quemadores de horno de precalentamiento

CODELCO/Univ. Queensland

Aparato de ensayo de corrosión avanzado para desarrollo de refractarios

UFSCar/T.U. Bergakademie Freiberg

Módulo de elasticidad de Young de estructuras de espuma cerámica ligada con carbono (para filtrar acero líquido) a temperaturas elevadas

Saint-Gobain

Ladrillo de alúmina magnesia de bajo carbono y libres de carbono para la línea de metal de la cuchara de acero

INTEMA/IAS/Univ. Simón Bolívar

Evaluación del ataque químico de ladrillos de alúmina-magnesia-grafito mediante ensayos dinámicos y simulación termodinámica

INTEMA/TenarisSiderca/Magnesita

Comportamiento mecánico de ladrillos refractarios tratados térmicamente en un rango de baja temperatura

UFSCar/T.U. Bergakademie Freiberg

Efecto de los parámetros de proceso y los aditivos en la grafitización de resinas fenólicas

UFSCar/Kerneos

Activación de proyectables de aluminato de calcio sobre base agua

UFSCar/ETH Zürich

Refractarios bio inspirados basados en la estructura del nácar

Diversos especialistas latinoamericanos participaron en la moderación de prácticamente todas las sesiones.

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U N I T E C R 2 0 1 7

CUADRO 1. Principales diferencias entre el material convencional y el material nuevo Característica

Material convencional

Material nuevo

Al2O3 (%)

SiC + C (%)

SiO2 (%)

1,5

Aditivos

Defloculante estándar

Defloculante especial + inhibidor de oxidación

Agua (%)

5,2

4,4

Valores de flujo (mm)

160

158

En el texto completo se detallan los resultados de ensayos de propiedades físicas, ensayos de oxidación y ensayos de corrosión por arrabio líquido de ambos materiales. Luego se hicieron ensayos de campo en el alto horno 2, de 250 días de duración, y se llevó a cabo un estudio post mortem. Los resultados positivos llevaron a la aplicación progresiva del nuevo material. Además de superar el problema de comportamiento inestable del material, se pudo extender el intervalo de operación entre reparaciones.

BOF: EVOLUCIÓN DE LA MICROESTRUCTURA DE LADRILLOS DE MGO-C CON EL CICLADO TÉRMICO Este trabajo fue desarrollado en conjunto por Magnesita S.A. y el grupo del Prof. Víctor Pandolfelli de la Universidad Federal de San Carlos, Brasil. Se buscaba investigar el efecto de los polvos metálicos que se adicionan a los ladrillos de magnesia-carbono para convertidores, en combinación con carburo de boro para prevenir la oxidación prematura del carbono. Sobre la base de experimentos y consideraciones termodinámicas, se supone que el aluminio y el silicio actúan como reductores del CO y favorecen la generación de una capa de óxido denso en la superficie caliente del ladrillo, inhibiendo la oxidación del carbono. Su comportamiento sobre las propiedades mecánicas de los ladrillos a lo largo de su uso presenta todavía incógnitas. Se evaluaron propiedades físicas, resistencia mecánica en frío y en caliente y módulo elástico in situ en caliente en el rango de temperaturas de 30 a 1.400°C, de ladrillos de magnesia-carbono con diferentes antioxidantes, en atmósfera reductora. Los antioxidantes EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

ensayados fueron aluminio, silicio y una aleación de aluminio y magnesio. En el trabajo completo se discute la metodología, los resultados obtenidos y su interpretación. A título de ejemplo, se presenta en la FIGURA 1 la evolución del módulo elástico de muestras con el 3% de antioxidantes luego de dos ciclos de calentamiento a 1.400°C y enfriamiento, en atmósfera reductora. Se observó que se producía una significativa caída del módulo elástico durante el enfriamiento, sobre todo debajo de los 600°C, indicio de la formación de defectos y grietas en la microestructura. Esto se debe a las diferencias en el coeficiente de expansión térmica de los compuestos formados por oxidación de los metales con el de la magnesia. Se concluye que para prevenir daños irreversibles en los refractarios (grietas, desconchamiento) es recomendable mantener su temperatura por encima de los 600°C.

DESGASTE DE DELTA DE BÓVEDA DE HORNO ELÉCTRICO TRB Refractories presentó un estudio de un delta [1] de bóveda de horno eléctrico que incluyó mediciones con termopares, uso de una cámara térmica infrarroja, barrido láser en tres dimensiones, simulación numérica termomecánica, observaciones en microscopio electrónico de barrido y análisis de fluorescencia de rayos X y difracción de rayos X. Los deltas de bóveda sufren tensiones térmicas, químicas y mecánicas (FIGURA 2).

Delta: pieza de material refractario monolítico que es atravesada por los electrodos a través de tres agujeros, conformando junto con una estructura metálica que la rodea, la bóveda (tapa) del horno eléctrico.

[1]

U N I T E C R 2 0 1 7

Módulo elástico (GPa)

FIGURA 1. Evolución del módulo elástico de muestras con el 3% de antioxidantes luego de dos ciclos de calentamiento a 1.400°C y enfriamiento, en atmósfera reductora

Temperatura (°C)

Módulo elástico (GPa)

Temperatura (°C)

FIGURA 2. Mecanismos de ataque sobre el delta de bóveda de horno eléctrico. En la figura, el delta es la pieza sombreada con azul que rodea a los electrodos Escape de gas y polvo Abrasión

Escoria y acero adheridos

Penetración de gas y partículas

Corrosión Impregnación

Arco eléctrico

Impregnación

Aspiración

Escoria Radiación

En el artículo se detalla la colocación de las termocuplas inmersas en la bóveda, cuyas mediciones se complementaron con la observación de la cámara infrarroja para obtener la temperatura en la parte inferior de la bóveda, luego de la apertura del horno.

Acero

También se presentan los criterios utilizados para la simulación numérica; la evaluación precisa del desgaste de la bóveda mediante el barrido láser en tres dimensiones y el análisis post mortem sobre muestras extraídas luego del uso. EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

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Se concluyó que la temperatura de la bóveda era inferior a la esperada: menos de 600°C dentro del delta y un máximo de 1.050°C en la cara caliente. La simulación numérica explicó el perfil térmico por el enfriamiento externo, y puso de relieve las zonas donde las tensiones termomecánicas son críticas. El barrido láser corroboró la simulación, señalando que los agujeros de los electrodos son el área crítica del delta. El estudio post mortem, a su vez, mostró que la corrosión por la escoria no es significativa. En consecuencia, se desarrolló una nueva receta de refractario con el objetivo de aumentar las propiedades mecánicas a baja temperatura (menos de 1.200°C). La resistencia mecánica luego de un quemado a 1.000°C aumentó 40 MPa; la porosidad abierta se redujo el 4% y la resistencia al choque térmico a 1.000°C fue dos veces mayor que la original.

MEJORA DE PARED MONOLÍTICA DE CUCHARA EN KASHIMA Como es sabido, en Japón se adoptaron tempranamente los revestimientos monolíticos de cuchara, debido entre otras razones a la escasez y alto costo de la mano de obra calificada para fumistería. La planta de Kashima de Nippon Steel Sumitomo Metals Corporation (NSSMC) no es una excepción: si bien la línea de escoria está constituida por ladrillo de MgO-C, tanto las paredes como el fondo de la cuchara son monolíticos, de Al2O3-MgO (FIGURA 3).

FIGURA 3. Esquema de las cucharas monolíticas de NSSMC con los diferentes materiales refractarios en uso Línea de escoria: ladrillo MgO-C Pared monolítica Al2O3-MgO Fondo monolítico Al2O3-MgO Placa de impacto Al2O3-MgO

Tapón poroso Al2O3-MgO

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La acería 2 de Kashima produce 4,5 Mt/año, por la ruta alto horno-desiciliación en el trasvase del vagón termo a la cuchara de arrabioreactor Kanbara para desulfuración-BOF-RH. La capacidad de las cucharas es de 345 t; hay 24 cucharas disponibles y 8 a 10 están normalmente en ciclo. En promedio, cada 208 coladas se hace una reparación completa del revestimiento de refractarios, con reparaciones intermedias a las 80 y 150/160 coladas. La reparación completa se realiza cuando el espesor remanente en las paredes es menor de 50 mm, medido con un perfilómetro láser. A ese momento el resto de los refractarios está todavía utilizable, lo que puso de manifiesto la necesidad de prolongar la vida del revestimiento de paredes. Se estudiaron en detalle los mecanismos de desgaste, realizando mediciones del espesor de pared remanente en una posición fija, 3 m por debajo del borde superior de la cuchara. Se hizo la medición cada diez coladas hasta la colada 70 de la cuchara; cada dos coladas hasta la colada 130; y luego en todas las coladas. Se observó que el espesor no bajaba hasta la colada 70, y luego perdía 20 a 50 mm. El problema no era el ataque de la escoria sino el descascaramiento, debido a la aparición de grietas horizontales y verticales. Se diseñaron tres materiales, con diferentes criterios: • A: para reducir el descascaramiento térmico, se aumentó la cantidad de granos gruesos con el objetivo de bajar el módulo elástico y el coeficiente de expansión térmica. • B: para reducir el descascaramiento estructural, se cambió el agente dispersante y se disminuyó la adición de agua, para decrecer los poros debilitando la penetración de la escoria. • C: para reducir el descascaramiento estructural, se agregó polvo de alúmina y se redujo el contenido de magnesia, para disminuir la penetración de la escoria. Se buscaba minimizar la formación de espinela, que aporta a este tipo de descascaramiento. Los tres materiales fueron ensayados en laboratorio para determinar sus propiedades físicas y mecánicas en comparación con el que venía siendo utilizado, y luego se hicieron pruebas de campo. En los tres casos la velocidad de desgaste fue menor. Se verificó que el descascaramiento recién se iniciaba después de las 114 coladas para el material A, y que para los materiales B y C el promedio de espesor del descascaramiento era inferior (del orden de 10 mm).

U N I T E C R 2 0 1 7

FIGURA 4. Consumo de materiales para revestimiento de trabajo de repartidor en América del Sur, empresas provistas por Magnesita 25.000

22.984

20.000

15.000

10.000 5.124

Masa seca

Auto endur.

ALTERNATIVAS PARA REVESTIMIENTO DE REPARTIDORES Adriana Corrêa, de Magnesita, presentó un trabajo sobre el uso de tres tipos de revestimiento de trabajo de repartidores: proyectable, vibrado en seco y autoendurecible. El primer material ha estado vigente desde la década de 1980; se utiliza con aditivos que le proporcionan baja densidad y baja conductividad térmica. Es fácil de aplicar y tiene una buena performance. Sin embargo, la necesidad de agregarle el 25% de agua es una desventaja, debido al consumo de energía para secado y la posibilidad de absorción de hidrógeno por el acero líquido. A pesar de estos aspectos, el proyectable es el material predominante en América del Sur, cubriendo el 78% de las necesidades, contra el 17% de material vibrado en seco y el 5% de autoendurecible (FIGURA 4). De acuerdo a lo presentado, se desprende que los proyectables han sido reemplazados en casos donde la disponibilidad o el precio del gas natural los hacen de mayor costo, y donde se requiere alta secuencialidad. No parecería que hayan pesado consideraciones relacionadas con la calidad del acero, aunque estas son muy

230

500

Perú

Venezuela

448

Paraguay

Brasil

Argentina

1.938 360

Ecuador

1.237

540

Perú

1.200

Argentina

Ecuador

Chile

Brasil

Argentina

t/año

216

Cuba

2.280 939

360

Colombia

5.000

Proyectable

tenidas en cuenta en la difusión comercial de las masas secas y autoendurecibles. Los argumentos de los autores tienden a demostrar que los problemas de hidrógeno pueden minimizarse con un secado adecuado y que la formación de inclusiones debido a la presencia de silicatos como aglutinantes es irrelevante.

CONCLUSIONES Las sesiones técnicas reflejaron los avances en la calidad de los materiales refractarios para mejorar su performance en los recipientes y reactores siderúrgicos. En este sentido abundaron las presentaciones de refractoristas, siderúrgicos y académicos relacionados. La participación latinoamericana fue muy destacada, reflejándose en la cantidad de participantes, cantidad de trabajos presentados y moderación de las sesiones. Más allá de los aspectos técnicos, dos cuestiones que sobrevolaron al congreso fueron el tema de la disponibilidad y precio de la magnesia china, debido a las medidas tomadas por el gobierno para poner en caja a esa industria, y la fusión RHI Magnesita, en concreción en la fecha del evento. ••

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INNOVACIÓN

Los extraordinarios avances en tecnología de la información, simulación y modelación de procesos, realidad virtual, Internet de las Cosas, Big Data e Industria 4.0 abren un amplio espacio de desarrollo en la automatización y control de procesos en las acerías.

Sistemas de control de procesos en la acería Por Jorge Madías

a producción de aceros de alta calidad a bajo costo requiere de procesos estandarizados y reproducibles. Las soluciones avanzadas en automatización ayudan a organizar y controlar la producción y proveen estrategias de optimización con relación a los costos y tiempos. Muchas decisiones dependen de condiciones y reglas y pueden por lo tanto ser tomadas de manera autónoma por el sistema de automatización, reduciendo el número de actividades que lleva a cabo el operador. Ya se manejan las soluciones de automatización para cada etapa del proceso en la acería; el desafío futuro es integrarlas totalmente [1]. En este artículo se mencionan los niveles de automatización clásicos y las tendencias actuales (Industria 4.0); se analizan los avances recientes en el tema, en las áreas de aceración al oxígeno, y aceración eléctrica, metalurgia secundaria y colada continua, y se presentan ejemplos de aplicación del concepto Industria 4.0. EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN EN LA ACERÍA Y EN LA INDUSTRIA La automatización de unidades industriales de proceso se organiza usualmente en cinco niveles (FIGURA 1): • Nivel 0: se trata de la adquisición de datos de campo, mediante instrumentos y sensores, para controlar los equipos. • Nivel 1: es el nivel básico, que suele incluir sistemas de control con controladores básicos programables (PLC, por sus iniciales en inglés), e interfaces hombre-máquina (HMI, por sus iniciales en inglés), para la operación y monitoreo, en topologías de redes locales o generales, como las redes Ethernet 1. Los equipos de este nivel utilizan datos del proceso suministrados por los instrumentos del nivel 0.

Ethernet: estándar de redes de área local para computadoras.

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Avances tecnológicos

Fotografía: © worldsteel / Gregor Schläger.

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FIGURA 1. Los cinco niveles de automatización y las tecnologías que suele utilizar

Nivel 4 Nivel 3

Tecnologías de Información

de Red ación m ) r o f In (ERP

Nivel 2 Nivel 1 Nivel 0

ació per de O ES) d e M R (

ión rvis upe HMI) S de A, Red SCAD ( l tro Con ) de , DCS d Re PLC (

Tecnologías de Operación

po am ón) e C ntaci d e d Re trum s (In

• Nivel 2: incluye el control de seguimiento avanzado de productos, evaluación de calidad, optimización de la producción, etc. Se emplea SCADA (supervisión, control y adquisición de datos) 2. • Nivel 3: se gestionan los flujos de trabajo para poder optimizar los procesos y productos. • Nivel 4: se desarrollan todas las actividades relacionadas con el negocio, necesarias en una organización industrial, comunicando distintas unidades de producción y manteniendo relaciones con proveedores y clientes.

INDUSTRIA 4.0 Este concepto implica que se está iniciando una cuarta revolución industrial, que continúa a la primera (mecanización); segunda (electrificación) y tercera (electrónica y tecnología de la información). Esta cuarta revolución se basa en los sistemas ciberfísicos. La denominación Industria 4.0 responde específicamente a una iniciativa del gobierno alemán para mantener el liderazgo de su industria, que comenzó a elaborarse en el año 2011 [11].

SCADA: concepto que se emplea para realizar programas de computación que permiten controlar y supervisar procesos industriales a distancia.

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Industria 4.0 sería ni más ni menos que un concepto inteligente para implementar algunas tecnologías nuevas de una vez, derivando más beneficios de ellas al combinar en una modalidades concebidas en los últimos 15 años. De hecho esta es una gran diferencia con la forma en que se hacen usualmente los avances en la ciencia y la industria, que suelen suceder en pasos muy pequeños. La relación entre los cinco niveles clásicos de la automatización e Industria 4.0 se visualiza como un cambio desde un sistema jerárquico, vertical y horizontal a una visión totalmente horizontal (FIGURA 2). Seis principios de diseño definen las características de un componente de la Industria 4.0: • Interoperabilidad: se comunica e interactúa con todos los otros componentes. • Virtualización: vincula el mundo físico a datos y modelos almacenados en programas, haciendo virtual el mundo físico. • Descentralización: toma sus propias decisiones localmente, tanto como sea posible. • Capacidad de tiempo real: recolecta, analiza e interpreta datos en tiempo real. • Orientación al servicio: ofrece servicios a otros y usa servicios de otros. • Modularidad: es flexible y se adapta con facilidad a nuevos requisitos.

INNOVACIÓN

FIGURA 2. Sistema de control jerárquico actual y sistema horizontal futuro [12] Actualidad

Internet de las Cosas

Integración vertical

Nivel 4 Nivel 3

Servicios inteligentes

Nivel 2 Nivel 1 Nivel 0 Sistemas ciberfísicos Integración horizontal

A título de ejemplo, un horno eléctrico de arco debería ser capaz de: • detectar las condiciones mecánicas y eléctricas del equipamiento; • detectar la calidad de los metálicos y consumibles (chatarra, oxígeno, gas, electrodos, ferroaleaciones, refractarios, etc.); • comunicarse con las actividades aguas arriba (patio de chatarra, logística, etc.); • comunicarse con las actividades aguas abajo (horno cuchara, colada continua, laminación, logística, etc.); • comunicarse con todos los servicios (proveedor de gas, proveedor de energía eléctrica, departamento de compras, planeamiento de la producción, etc.); y • lectura de todos sus sensores de campo. Este conjunto de información podría usarse para analizar el estado de la planta en cada momento y predecir situaciones que puedan aparecer en el futuro. Estos datos pueden luego ser usados por el sistema para: • decidir el momento ideal para iniciar la colada, recargar la cesta, tomar muestras, hacer el sangrado, etcétera; • decidir el momento ideal para reemplazar un electrodo gastado; y • decidir el momento ideal de la parada del horno para mantenimiento; El operador asumiría el rol de un supervisor que observa si el equipamiento funciona

correctamente, y su intervención solo sería necesaria ante un mal funcionamiento general del sistema. Anomalías normales de producción tales como problemas eléctricos o mecánicos serían manejados por el equipamiento Industria 4.0 detectando la situación, parando el horno, informando a todos los otros equipos de la planta sobre la demora esperada, y llamando al equipo de mantenimiento con un informe detallado sobre el problema y el trabajo de reparación requerido. Identificando primeramente los repuestos necesarios, instantáneamente el departamento de logística recibe el pedido de tomar los repuestos del almacén y llevarlos a la planta. Luego del incidente, los repuestos consumidos se ordenarían automáticamente a los proveedores, para que la planta esté preparada para futuras necesidades. El monitoreo continuo de la calidad de todas las materias primas permite retroalimentar a los proveedores de forma de mantener un nivel de calidad constante. El proceso en sí se controla por una variedad de modelos de proceso que son adaptados continuamente a las demandas del material producido y las condiciones en que se encuentra el equipamiento. Por otra parte, el horno actúa como un proveedor de servicios para otros equipamientos y reacciona a demandas especiales: por ejemplo, sin que haya intervención humana, la máquina de colada continua puede pedir una temperatura de sangrado más elevada para superar un cuello EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

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de botella en el horno cuchara, y garantizar una secuencia ininterrumpida.

con calibración automática y transmisión inalámbrica de datos [2].

De ser así, el nivel de eficiencia máximo devendría en un rasgo de rutina de la operación diaria de la planta.

Modelos de proceso. A título de ejemplo, se ha desarrollado un modelo cíclico en línea que mejoró el acierto en temperatura y análisis químico. Durante el soplo, el modelo físico químico y termodinámico calcula cíclicamente las reacciones que tienen lugar en el baño metálico y la escoria. Esto incluye:

ACERÍA AL OXÍGENO Recientemente los modelos para la aceración al oxígeno se han afinado y se han desarrollado equipos adicionales para aumentar la información sobre la marcha del proceso para mejorar la performance. Con esta ayuda, las porciones empíricas y estadísticas de los modelos se han minimizado hasta donde fue posible. La generación más reciente del sistema de control de procesos de nivel 2 integra los datos reales del paso de tiempo actual, alimentando un modelo de proceso que calcula las condiciones actuales del acero y la escoria. Como la calidad de los datos ingresados es esencial para obtener los mejores resultados, se han desarrollado nuevos productos como lanzas para mediciones y toma de muestras durante el soplo y al finalizar el mismo, detección automática de la ignición y dispositivos de peso en canalones y cucharas

• las reacciones de oxidación y reducción; • la absorción de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno; • la distribución de azufre y fósforo entre el acero y la escoria; • la poscombustión de CO2 y H2; y • la vaporización de los elementos y óxidos del acero y la escoria. De esta forma, se tiene en cuenta el efecto durante el proceso de diferentes perfiles de soplo, agitado o adiciones, así como la disolución de los materiales cargados. Comúnmente la información se presenta al usuario en una interface, incluyendo gráficos como el de la FIGURA 3.

FIGURA 3. Ejemplo de información gráfica disponible para el usuario acerca del estado de la colada. Ordenadas: izquierda, temperatura del metal líquido; derecha, porcentaje de los elementos disuelto en el metal líquido

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El operador puede guiarse a través de las diferentes etapas del proceso en el convertidor hasta que la colada se libera luego del sangrado, con la temperatura y composición requeridas. La computadora de proceso de nivel 2 (ver recuadro sobre los niveles de la automatización industrial [aplicación del concepto Industria 4.0]) propone al operador las acciones requeridas, de acuerdo con los cálculos del moldeo, basados en los esquemas de producción almacenados para cada grado de acero: perfil de soplo, perfil de agitado por el fondo, adiciones, etc.). El uso de una base de cálculo metalúrgico común debería asegurar un amplio rango de aplicaciones y de prácticas y una adaptación fácil de los modelos a las diferentes condiciones operativas.

la FIGURA 5 un esquema de los recipientes metalúrgicos cuya ubicación se sigue. Este sistema puede combinarse con el manejo automático de las grúas.

FIGURA 4. Etiqueta para la identificación de las cucharas por radiofrecuencia

ACERÍA ELÉCTRICA Procedimientos automáticos. Se detalla el sistema de automatización de la carga de chatarra en el horno y los distintos pasos que implica, y de manera similar el sistema de rastreo de cucharas. En la FIGURA 4 se presenta el dispositivo ICE TAG de identificación por radiofrecuencia para las cucharas, y en

FIGURA 5. Esquema de los recipientes metalúrgicos cuya ubicación se sigue

Horno cuchara

Carro de cuchara Desgasificador

Torreta de cucharas

Cuchara de arrabio

Precalentador

Reparación de cucharas

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EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL CONCEPTO INDUSTRIA 4.0 SANGRADO DEL HORNO. La empresa finlandesa Sapotech, surgida de la Universidad de Oulu, desarrolló una propuesta enmarcada en los conceptos antes señalados, para la operación de sangrado del horno. Fue implementada parcialmente en la planta de producción de aceros inoxidables de Outokumpu en Tornio. En la FIGURA A se presenta un esquema de la idea desarrollada. La aplicación que se experimentó estaba relacionada con la detección del chorro de colada. Por tratarse de aceros inoxidables, se trata de una piquera, ya que se prefiere que la escoria rica en cromo pase a la cuchara para luego recuperar este elemento de aleación. En estas operaciones se presentan situaciones en las que la escoria se espuma, lo que puede ocasionar derrames con el consiguiente riesgo de accidente; se procuró controlar este fenómeno sobre la base de las imágenes generadas, FIGURA B [13]. Se reemplazó un criterio de evaluación visual que calificaba de uno (sin espumado de la escoria) a cuatro (espumado con desborde de la cuchara) por la evaluación a través de las imágenes generadas. El estudio mostró la necesidad de nuevas soluciones por parte de los profesionales de ingeniería óptica. Como base tecnológica se usó la plataforma Reveal, porque era fácilmente disponible en Outokumpu Stainless, Tornio. La plataforma es flexible y ha sido usada para otros productos que también requerían la adquisición de enormes volúmenes de datos a almacenar en la nube. Los métodos ópticos típicos para monitorear el sangrado se basan en cámaras de baja resolución, basadas en tecnologías comunes de video o de termografía. Se usan para la observación en tiempo real y tienen poca precisión. Además, los sistemas de supervisión de video genéricos sufren de sobreexposición, lo que causa que el sistema se vuelva ciego al resplandor de los procesos de alta temperatura. Adoptar la Internet de las Cosas (IoT) permite reunir enormes cantidades de datos visuales, además de los

datos provistos por otros sensores. La base de datos en la nube, virtualmente sin límites, puede usarse para almacenar centenares o aún miles de procesos de sangrado, con una resolución de imágenes extremadamente alta. Además, la estructura inherente a los servicios de IoT permite la distribución del procesamiento algorítmico a los procesadores de la nube. De esta forma, potencialmente centenares, miles o decenas de miles de procesadores se pueden asignar a procesar todos los algoritmos y datos relacionados con los procesos de sangrado. Adoptando IoT, la información almacenada en la nube (todos los videos, imágenes y datos procesados) pueden también distribuirse dentro de la corporación, promoviendo el proceso de aprendizaje en otras unidades de la empresa. Regulador de electrodos. Los sistemas actuales cumplen algunos de los rasgos requeridos por Industria 4.0. Hay sensores inteligentes que reúnen información extensiva sobre las instalaciones y el proceso. Los modelos de control de procesos controlan la mezcla de materiales y corren el perfil de fusión. Está colectándose y proveyéndose información a los operadores, pero todavía las decisiones de mayor nivel deben ser tomadas por los operadores en colaboración con personas de otros departamentos. La información se intercambia vía teléfono o walkie-talkie, y las decisiones están influenciadas por el nivel de experiencia de los empleados relevantes y la información de que disponen. Un sistema de control de electrodos Industria 4.0 debería satisfacer demandas como las siguientes: • Adquirir más información sobre el proceso y el equipo. • Actuar como un punto de servicio, para personas y máquinas. • Comunicarse con todos los equipos conectados con el horno eléctrico.

FIGURA A. Una plataforma que integra múltiples productos relacionados con la operación de sangrado, con posibilidades ilimitadas de hacer nuevas soluciones Unidades de toma de imágenes en la fábrica (por ejemplo en la colada continua, el laminador, etc.)

Reveal CAST

Cámaras y óptica láser localizadas en la estructura de protección Plataforma Reveal principal (1 a 4 pares) En la Intranet local o en la nube

Usuarios finales Cuarto de control, oficina del área, oficina corporativa, etcétera

Reveal 360

Reveal TAP

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Los gabinetes de equipamiento contienen: Una a cuatro unidades láser Cámara controlada por PC Interruptor de Ethernet Enrutador seguro Suministro de energía eléctrica (UPS) Interruptor de emergencia

Internet Manejo remoto

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FIGURA B. Detección automática y cálculo del tamaño y forma del chorro de colada. Izquierda: Imagen del chorro de acero de la piquera a la cuchara; centro: cálculo de tamaño y forma del chorro; derecha: diferenciación entre la situación óptima y la real

Flujo (s) “Real” Óptimo Tiempo (s)

FIGURA C. Pantalla de sistema de regulación de electrodos. Izquierda: indicadores claves de performance. Derecha: performance mecánica

• Analizar e interpretar la información adquirida y proveer hallazgos a los sistemas de nivel superior (actuar como un sistema ciberfísico y ser parte de un sistema ciberfísico de nivel superior). • Tomar decisiones localmente o apoyar a otros tomadores de decisiones (personas y máquinas) suministrándoles información refinada. Se ha desarrollado un sistema de estas características, teniendo en cuenta desde el inicio que esté preparado para el futuro, sirviendo como fundación para la mejora continua y la adaptación a la nueva demanda en la transición de 3.0 a 4.0. Ya no es suficiente el monitoreo de la condición del equipamiento. Toda información disponible se tiene que usar para tener más conocimiento del estado del equipo, el estado del proceso y la calidad del producto. Es esencial derivar indicadores claves de la performance de manera tal de detectar aún leves cambios en los procesos de producción y comenzar contramedidas (FIGURA C). Organizando los hallazgos en diferentes pantallas especializadas sobre la interface hombre-máquina (HMI, por sus iniciales en inglés), se pueden cubrir las necesidades de los diversos interesados (ingeniero de procesos, ingeniero mecánico/ hidráulico, ingeniero eléctrico, electricista de turno).

El control de electrodos, además de actuar como un servidor de información, ofrece servicios especiales para propósitos de mantenimiento: examen de la condición de los sistemas eléctrico y mecánico durante las paradas para mantenimiento. Pruebas automáticas del equipo pueden diagnosticar en las barras de conexión de corriente elevada, válvulas y bombas hidráulicas, medidores de tensión y corriente, y los rodillos de la columna de elevación de electrodos. El sistema emite informes detallados que muestran los resultados de los parámetros medidos, interpretan estos resultados y hacen recomendaciones para la reparación. Por ejemplo, un chequeo automático de la condición del equipamiento eléctrico utilizado para evaluar la corriente y tensión en los electrodos describe con precisión la causa raíz de lecturas anormales: “¡El cable a tierra del horno al medidor de tensión de electrodo está roto!”. Aun cuando el sistema de control de electrodos no está a cargo de tomar grandes decisiones, apoya a los sistemas de nivel superior a hacerlo, suministrando recomendaciones relevantes. De la señal de presión hidráulica se extrae información acerca del desgaste de los electrodos, suministrando un pronóstico del momento exacto para el siguiente reemplazo de un electrodo.

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CUADRO 1. Modelos de proceso para el afino del acero en la cuchara Proceso

Usado para

Desoxidación

LF, RH, VD

Ferroaleaciones

LF, RH, VD

Calentamiento/enfriamiento

LF, RH, VD

Desulfuración

LF, VD-VOD

Control de inclusiones

LF, VD-VOD

Descarburación

RH, VOD

FIGURA 6. Pantalla HMI de la medición de presión, temperatura y caudal de entrada y salida de agua de equipo refrigerado (por ejemplo lanza, bóveda)

Control automático de procesos. Requiere diversas mediciones en línea: temperatura, análisis de gas de escape, estado de la escoria. Se dispone de modelos de proceso para la composición de la escoria, la temperatura del acero, las adiciones (y la reducción, en el caso de los aceros inoxidables). Para la metalurgia de cuchara existen también diversos modelos (CUADRO 1). Control automático del equipamiento. El sistema de monitoreo debe incluir la supervisión y evaluación de todos los componentes mecánicos, hidráulicos y eléctricos; la medición continua y el análisis de largo plazo para detectar el desgaste; controles de autodiagnóstico automático; información automática sobre eventos inusuales en el horno; y alarmas tempranas para evitar paradas no programadas. Un ejemplo específico es el del control del caudal de agua en los paneles refrigerados del horno (FIGURA 6).

METALURGIA DE CUCHARA Se presenta a título de ejemplo el desarrollo del monitoreo en línea del agitado gaseoso en la cuchara mediante una cámara de video y un programa de análisis de imágenes. El sistema más usual en la actualidad consiste en la fijación de valores de presión y caudal de gas inerte (argón o nitrógeno) en función de las operaciones que se realizan en la cuchara. Estos valores, preestablecidos para cada operación a realizar, como por ejemplo adición de ferroaleaciones, calentamiento, desulfuración, flotación de inclusiones o mantenimiento, se suelen comandar desde la computadora de procesos. El operador tiene visión directa o a través de una cámara, de la situación en la superficie del baño. EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

Como es sabido, la situación varía de cuchara a cuchara y a lo largo de la vida de cada una, debido al desgaste del tapón poroso, el estado de las cañerías de conducción del gas, etc. Esto obliga a que el operador deba reajustar la presión y/o caudal en función de la situación que observa en la superficie del baño. A lo largo del tiempo han surgido diversas iniciativas para superar este problema. Se ha recurrido al control de la vibración sobre la carcasa de la cuchara, ya que el gas inerte al ingresar a la cuchara genera vibraciones proporcionales al caudal que realmente ingresa. Nupro Corporation desarrolló y comercializa el sistema conocido como TruStir, que se utiliza en diversas plantas desde principios del siglo XXI [3]. Más recientemente una empresa china, Ramon, implementó un sistema similar [4]. Varias universidades y centros de investigación, en algunos casos en asociación con plantas siderúrgicas, han dado continuidad a esta línea de trabajo: la Universidad Técnica Nacional de Donetsk, Ucrania [5]; la Universidad de Tecnología de Swinborne, Australia [6]; ArcelorMittal Research [7]. Se han informado a nivel industrial de mejoras en el consumo de argón y de aluminio; en algún caso han surgido interferencias con vibraciones provenientes de puentes grúa y horno eléctrico de arco.

INNOVACIÓN

CUADRO 2. Implementación de sistema de control automático del agitado mediante análisis de imágenes de la apertura del ojo Empresa

Año

Saarstahl

2009

ArcelorMittal Ruhrort

2010

Salzgitter Flachstahl

2012

Saarschmiede

2013

Deustche Edelstahlwerke

2014

Se ha seguido otra línea de trabajo que está alineada con lo que el operador observa durante la operación: la apertura del ojo (separación de la escoria hacia las paredes de la cuchara, dejando acero expuesto a la atmósfera), que se produce durante el agitado. Ha trabajado ampliamente en la modelización de este fenómeno la Universidad de McMaster [8]. El centro de investigaciones de la siderurgia alemana (BFI), desarrolló a fondo el sistema y realizó aplicaciones industriales en varias plantas (CUADRO 2).

Se desarrolla aquí la experiencia en Salzgitter Flachstahl, una empresa que produce 4,4 Mt de planos para laminadores en frío, automotrices y autopartistas, fabricantes de tubos estándar y de gran diámetro, distribuidores y la industria de la construcción. Tiene este sistema desde 2012 [9]. Para el afino del acero se emplean hornos cuchara; las cucharas están equipadas con tres tapones porosos. El programa de procesamiento de imágenes desarrollado por el BFI fue adaptado para evaluar las señales de video de una cámara operando en el rango de longitud de onda visual. Los eventos de agitado se analizan a pedido del operador en tres regiones circulares de interés, cada una coincidiendo con uno de los tapones porosos. Para cada tapón el resultado puede ser calificado de 1 (agitado bueno) a 3 (sin agitado). La evaluación es notificada al operador sobre la interface del usuario y resumida en un valor único. Tanto el valor individual para cada tapón, como el valor general, se resaltan en verde, amarillo o rojo. Se muestra también la imagen obtenida y la imagen analizada (FIGURA 7). El programa se comunica vía TCP/IP 3 con el sistema de control de procesos de la empresa y el proceso queda documentado.

FIGURA 7. Programa de procesamiento de imágenes del BFI evaluando un proceso de agitado en Salzgitter Flachstahl

TCP/IP: Protocolo de control de transmisión / Protocolo de Internet: uno de los protocolos en los que se basa Internet, y que permiten la transmisión de datos entre computadoras.

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INNOVACIÓN

FIGURA 8. Izquierda: limitación del campo visual por adhesiones de acero/escoria. Centro: humo entre la cámara y la superficie del baño. Derecha: agitado sin apertura del ojo

Pueden presentarse situaciones de deterioro de la calidad de la imagen debido a niebla causada por convección, lentes de protección, grietas, polvo, humo, adhesiones de escoria o acero u objetos en general que molestan entre la cámara y la zona de interés (lanzas, electrodos). El programa del BFI, que ya podía compensar degradación, polvo y objetos que interferían, fue reformado para detectar humo y limitación del campo visual por formación de chanchos e informar al operador cuál es el tapón poroso afectado. Mientras en la fase inicial de ensayo el programa pudo responder al 58% de los pedidos de evaluación, luego de los cambios en el programa y del entrenamiento del operador pasó a responder en el 90% de los casos. En la FIGURA 8 se presentan ejemplos de limitación

del campo visual por adhesiones de acero/ escoria; humo entre la cámara y la superficie del baño y agitado sin apertura del ojo, un evento que el programa también fue preparado para detectar. La instalación del sistema de procesamiento de imágenes aportó, además de la evaluación objetiva del agitado, mejoras en el proceso (FIGURA 9). La cámara y el programa alcanzan su límite cuando deben diferenciar entre escoria muy fría y adhesiones o también entre una capa de escoria muy delgada y caliente y el acero líquido. En este último caso, el uso de una cámara que detecte en el rango infrarrojo

FIGURA 9. Reducción de eventos sin agitado durante el curso del proyecto (rojo: antes; verde: luego de implementación y entrenamiento del programa y el operador, para los tapones porosos A, B y C 35 Eventos sin agitado sobre el total de evaluaciones válidas (%)

Antes

30 25 20

Antes

15 10

Después

5 0

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

Después

INNOVACIÓN

permitiría diferenciar entre escoria y acero a la misma temperatura.

Por ejemplo, el rango de ductilidad en caliente del acero en proceso se muestra en azul.

La evaluación del agitado con gas inerte en línea, mediante el programa de análisis de imágenes permite el monitoreo directo del efecto del agitado (en lugar del monitoreo del flujo de gas), realimentando inmediatamente al operador, y permitiendo documentar de manera objetiva el proceso de agitado en el sistema.

El modelo empleado se basa en volúmenes finitos explícitos y resuelve la ecuación de transferencia de calor, tomando en consideración la dependencia de la densidad con la temperatura, así como también el ancho y espesor del planchón en la posición estudiada. Se evalúa la transferencia de calor desde la superficie del planchón, como resultado de la radiación, transferencia de calor a los rodillos de soporte de la línea, convección natural y agua rociada. Además, se puede aplicar el patrón de distribución de las toberas (FIGURA 11) y la temperatura real del agua rociada. Esto permite una predicción adecuada de la transferencia de calor por debajo de 700°C, cuando el efecto de Leidenfrost desaparece 4.

COLADA CONTINUA En este proceso se ha alcanzado un alto grado de automatización de las operaciones. A título de ejemplo se presenta un sistema de control del enfriamiento secundario [10]. Inicialmente el sistema se caracterizaba por un cálculo en dos dimensiones del centro de la línea, sin tener en cuenta las aristas. Las mejoras en la performance de las computadoras hizo posible calcular la temperatura en cualquier punto en toda la línea en tiempo real, tres dimensiones y con una malla lo suficientemente fina como para obtener perfiles de temperatura superficial y central como los que se presentan en la FIGURA 10, arriba. Los rangos de temperatura relevantes se hacen visibles sombreando las zonas correspondientes de la línea (FIGURA 10, abajo).

El resultado es una determinación más precisa del perfil de temperaturas de la superficie de la línea y el punto final de la solidificación. Esto permite especificar la temperatura deseada tanto a lo largo de la longitud de la línea como a lo ancho. Se hace posible un control individual del flujo de agua y del posicionamiento de cada tobera. Los algoritmos de control calculan los puntos de ajuste del flujo de agua para obtener

FIGURA 10. Arriba. Izquierda: perfil de temperatura calculada en la superficie del planchón, vista en planta y lateral, colores reales. Derecha: Temperatura calculada de la sección longitudinal, vista central, el color gris indica el área de la zona pastosa. Abajo: Visualización del rango de ductilidad en caliente en la vista de la sección transversal del planchón. Permite tomar acciones para evitar la formación de grietas transversales

Efecto de Leidenfrost: nombre dado al fenómeno de la capa de vapor que se forma alrededor de un líquido, al encontrarse sobre una superficie con temperatura significativamente mayor al punto de ebullición de ese líquido.

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INNOVACIÓN

FIGURA 11. Distribución transversal del agua en una fila de toberas 0,50 0,45

Densidad del flujo de agua (l)

0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 -1.500

-1.250

-1.000

-750

-500

-250

250

500

750

1.000

1.250

1.500

Ancho rociado (mm)

FIGURA 12. Comparación entre valores calculados mediante modelo y mediciones con pirómetro, de la temperatura superficial de planchones. Las temperaturas medidas sobre la mitad izquierda se presentan en rojo y sobre la mitad derecha en azul

Temperatura superficial (°C) 1.100

1.000

900

800

700

Mediciones con pirómetro, derecha Mediciones con pirómetro, izquierda

600

Temperatura superficial calculada (m)

–0,75

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–0,5

–0,25

0,0

0,25

0,5

0,75

INNOVACIÓN

los valores objetivos de temperatura superficial de la línea. En la FIGURA 12 se presentan los resultados de mediciones con pirómetro en voestalpine Stahl, en comparación con los valores calculados. La aplicación de este tipo de modelo permite innovar la filosofía de ajuste de las toberas, utilizando por ejemplo toberas movibles.

CONCLUSIONES La automatización de las acerías, como de otras instalaciones industriales, comienza una nueva etapa. El desafío actual es integrar los sistemas de automatización existentes en cada unidad: horno, metalurgia de cuchara, colada continua. La organización jerárquica de los sistemas de control de procesos tiende a ser reemplazada por una organización horizontal, siguiendo los lineamientos de la Industria 4.0 y la implementación de sistemas ciberfísicos. ••

REFERENCIAS [1] Lueckhoff, J.; Apfel, J.; Buttler, J.; “The vision of a fully automated mini mill”. AISTech 2016 Proceedings, Vol. II, pp. 3021-3026. [2] Hiebler, M.; Bruckner, C.; Hofinger, S.; Wimmer, G.; Hartl, F.; “Hard - and software solutions for optimal process control for converter steelmaking”. ICS 2012, 5th International Congress on the Science and Technology of Steelmaking, Dresden, Germany, October 2012. [3] Behera, N.; Wohaishi, A.; Subramanian, R.; Tewari, N.; Bommaraju, R.; “Optimization of argon stirring at Hadeed ladle furnace by application of TruStir technology”. AISTech 2014 Proceedings, pp. 1423-1432.

[4] Yang, J.; Lu, T.; An, F.; “A new vibration ladle slag detection system”. AISTech 2014 Proceedings, pp. 1577-1585. [5] Kostetsky, Y.; Kukuy, D.; Kvasov, I.; Khodyachikh, V.; Degtyarenko, I., Omelchenko, A.; “Application of vibroacoustic monitoring technique on a ladle furnace unit during steel treatment”. METAL 2007, 16th International Metallurgical and Materials Conference. [6] Yenus, J.; Brooks, G.; Dunn, M.; “Principal component analysis of vibration signal in ladle metallurgy”. AISTech 2016 Proceedings, pp. 12451253. [7] Burty, M.; Pussé, C.; Sheng, D.Y.; Dannert, C.; Köchner, H.; Sancho, L.F.; Díaz, J.; Valentin, P.; Bruch, C.; Arteaga, A.; “Development of advanced methods for the control of ladle stirring process”; Final Report EUR 22988 EN, 2007. [8] Krishnapisharody, K.; Irons, G.A.; “A model for slag eyes in steel refining ladles covered with thick slag”. Metallurgical and Materials Transactions B Volume 46b, February 2015, pp. 191-198. [9] Palm, B.; Köchner, H.; Müller, T.; Berghöfer, A.; Schlüter, C.; “Process control of advanced ladle stirring by online monitoring using digital image analysis techniques”. METEC & 2nd ESTAD 2015, Düsseldorf, Germany, June 2015. [10] Leitner, R.; Oberaigner, W.; “Continuous casting process automation - Recent innovations and advancements”. AISTech 2016 Proceedings, pp. 3083-3094. [11] Fohringer, H.; Griessacher, Th.; Dittmer, B.; Krump, R.; Koubek, S.; Sedivy, C.; “What is the contribution of an electrode control system to industrie 4.0? [12] Riches, P.; Kirkwood-Azmat, R.; “Rolling into the future by digitalization - Long rolling control systems”. AISTech 2017 Proceedings, pp. 30673074. [13] Roininen, J.; Vallo, K.; Hooli, P.; Luukkonen, I.; “New ways to enhance tapping procedure with latest IoT technology”.

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C O L A D A C U L T U R A L

OBITUARIO

QUÍMICA

Hallado el eslabón perdido que hizo posible la vida celular Un equipo de científicos del Instituto de Investigación The Scripps (TSRI) en California, señaló al compuesto diamidofosfato (DAP) como un factor crucial en la aparición de la vida celular. Los especialistas que estudian el origen de la vida ya habían aventurado que un tipo concreto de reacción química, la fosforilización, podría haber dado lugar a la primera combinación de los tres ingredientes fundamentales en la aparición de la vida celular (glúcidos, aminoácidos y bases nitrogenadas). Sin embargo, hasta el momento no se había podido señalar un agente capaz de desencadenar este proceso y cuya presencia fuese factible en un mismo punto del planeta. De acuerdo con los autores, cuyas conclusiones se publican en “Nature Chemistry”, este proceso habría originado un nuevo abanico de compuestos químicos que se hallarían en la base de la aparición de las primeras entidades celulares vivas.

Adiós al padre de la lógica difusa Lotfi A. Zadeh, el padre de la lógica difusa (fuzzy logic), falleció a los 97 años en Berkeley, California. Esta técnica hizo posible que las máquinas manejen conceptos imprecisos como lo hacen los humanos y realicen, a partir de ellos, cálculos y razonamientos más eficientes y ajustados a la realidad. En 1965, Zadeh enunció el concepto de “conjunto difuso” en una publicación que se convirtió en uno de los trabajos científicos más citados del siglo pasado. Desarrollando este modelo, introdujo poco después la “lógica difusa”, la que demuestra que entre lo verdadero y lo falso existen todos los posibles grados de verdad. La visión tradicional de que las cosas son blancas o negras da paso a una escala de grises que enriquece las posibilidades de analizar la realidad. En la década de los 80 sus ideas empiezan a dar lugar a aplicaciones de éxito. Por ejemplo, el Metro no tripulado de la ciudad de Sendai (Japón), en el que, gracias al carácter gradual de las reglas utilizadas, los procesos de arranque y parada del tren se llevan a cabo con una suavidad inusitada.

SALUD

130 es el nuevo valor para la presión alta La medición de la presión arterial 140/90 mmHg considerada como normal fue reducida a 130/80 mmHg por la Asociación Americana del Corazón y el Colegio Americano de Cardiología en las nuevas y más completas guías publicadas en sus respectivas revistas. Sustituyen a las guías usadas desde 2003 por los médicos en el control de la hipertensión. Los niveles de la presión arterial deben basarse en un promedio de dos a tres lecturas realizadas en al menos dos ocasiones. La hipertensión juega un papel significativo en el riesgo de enfermedad cardíaca y accidente cerebrovascular, pero como no presenta síntomas se le llama “el asesino silencioso”. Para evitar la “hipertensión enmascarada”, la que solo se mide en el consultorio, las guías insisten en la monitorización de la presión arterial en el hogar con dispositivos validados.

PARA MAYOR INFORMACIÓN /

www.nature.com

www.elpais.com

www.heart.org

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C O L A D A C U L T U R A L

PREMIOS

Científicos y humanistas reciben el premio Princesa de Asturias Un homenaje a la libertad creadora, la solidaridad y el talento fue la base para elegir a los ganadores de los premios que anualmente entrega la Fundación Princesa de Asturias de España. Se reseñan los siguientes otorgados en 2017: • “Premio de Investigación Científica y Técnica”, a uno de los logros científicos más importantes del siglo: la detección directa de las ondas gravitacionales. • “Letras”, al poeta polaco Adam Zagajewski porque su obra confirma el sentido ético de la literatura y la íntima expresión del tiempo vivido. • “Cooperación Internacional”, por la promoción y defensa de los valores de la cultura hispana a Hispanic Society of America. • “Comunicación y Humanidades”, a Les Luthiers por su original tratamiento del lenguaje, de los instrumentos musicales y de la acción escénica; por ser un referente de libertad y uno de los principales comunicadores de la cultura iberoamericana.

ARQUEOLOGÍA

Solucionado enigma matemático escrito en barro hace 3.700 años Los investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Sidney, Australia), Daniel Mansfield y Norman Wilberger analizaron el original de la tablilla de escritura cuneiforme “Plimpton 322”, que data de 1.800 años a. C., encontrada en la antigua ciudad de Larsa, al sur del actual Irak, y conservada en la Biblioteca de Libros y Manuscritos Raros de la Universidad de Columbia, en Nueva York. Sus hallazgos fueron publicados en “Historia Mathematica”, la revista oficial de la Comisión Internacional de Historia de las Matemáticas. “Nuestra investigación ha revelado que ‘Plimpton 322’ describe las formas de triángulos rectángulos usando un nuevo tipo de trigonometría basado en proporciones, no en ángulos ni círculos. En sus filas se pueden leer números escritos en cuneiforme y basados en el sistema sexagesimal”, afirman los científicos. La tabla trigonométrica más antigua que se conoce fue una creación del astrónomo Hiparco de Nicea, que vivió entre el 190 y el 120 a. C. “La ‘Plimpton 322’ precede a Hiparco en más de 1.000 años. Además del récord histórico, abre nuevas posibilidades, no solo para la investigación matemática moderna, sino también para la educación porque representa una trigonometría más simple y precisa que tiene claras ventajas sobre la nuestra”, aseguran los investigadores.

PARA MAYOR INFORMACIÓN /

www.lesluthiers.com

www.europapress.es

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

E S T A D Í S T I C A S

48,6

60,7

10,4

millones de toneladas fue la producción de acero laminado en ene-nov, 3% mayor versus ene-nov 2016

millones de toneladas fue el consumo de acero laminado en ene-nov, 3% superior versus ene-nov 2016

millones toneladas fue el déficit comercial entre ene-nov, 3% mayor al observado en ene-nov 2016 (-10,1 Mt)

PRODUCCIÓN DE ACERO LAMINADO País

Sep 2017

CONSUMO DE ACERO LAMINADO

Oct 2017

Nov 2017

Acumulado Ene/Nov 2017

Argentina

427

286

414

4.179

Variación % 2017/2016

21%

–18%

11%

14%

Brasil

País

Sep 2017

Oct 2017

Nov 2017

Acumulado Ene/Nov 2017

Argentina

428

260

411

4.068

Variación % 2017/2016

23%

–29%

13%

1.770

1.655

1.599

17.621

1.856

2.103

1.987

20.652

Variación % 2017/2016

12%

Brasil*

Chile

965

Chile

219

200

239

2.450

Variación % 2017/2016

–12%

–5%

–3%

Variación % 2017/2016

–5%

–3%

Colombia

151

179

166

1.732

309,4

278

312

3.367

Variación % 2017/2016

–4%

10%

20%

–2%

–3%

699

Variación % 2017/2016

Colombia Variación % 2017/2016

Costa Rica

348

Costa Rica

Variación % 2017/2016

–1%

Variación % 2017/2016

Ecuador

652

Ecuador

Variación % 2017/2016

El Salvador

–20%

60%

–13%

El Salvador Variación % 2017/2016

Variación % 2017/2016

Guatemala

412

Guatemala

Variación % 2017/2016

–11%

–5%

Variación % 2017/2016

1.529

1.560

1.517

17.162

–3%

Perú

127

129

132

1.388

Variación % 2017/2016

29%

17%

Rep. Dominicana

Variación % 2017/2016

–5%

–1%

México Variación % 2017/2016

Uruguay Variación % 2017/2016

131

124

1.611

–16%

–9%

–10%

13%

284

43%

–21%

–5%

857

–2%

–4%

2.166

2.221

1.991

24.457

–14%

Perú

214

242

187

2.656

Variación % 2017/2016

–4%

–10%

–11%

–2%

434

Rep. Dominicana

434

Variación % 2017/2016

22%

14%

20%

–12%

379

–83%

28%

–17%

4.397

4.543

4.548

48.568

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

–3%

123

–4%

Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Total América Latina incluye países mencionados más Cuba y Paraguay. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

64 0%

Variación % 2017/2016

57 –7%

–20%

Venezuela América Latina

54 –34%

México Variación % 2017/2016

Uruguay Variación % 2017/2016

177

–5%

19%

–2%

Venezuela

495

Variación % 2017/2016

–73%

41%

–17%

5.602

5.398

5.282

60.683

–2%

–4%

América Latina Variación % 2017/2016

* Consumo de Brasil proporcionado por el Instituto Aço Brasil, según su metodología interna (Ventas internas + Importaciones). Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Total América Latina incluye países mencionados más Bolivia, Honduras y Panamá. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

E S T A D Í S T I C A S

PRODUCCIÓN DE LARGOS País

PRODUCCIÓN DE PLANOS

Sep 2017

Oct 2017

Nov 2017

Acumulado Ene/Nov 2017

Argentina

138

Brasil

712

País

Sep 2017

150

1.473

Argentina

820

785

8.059

Brasil

448

852

Perú

Rep. Dominicana

Costa Rica

348

103

Venezuela

652

Guatemala

412

735

684

695

8.051

122

125

127

1.338

385

Uruguay

Venezuela

148

2.097

2.192

2.173

23.381

México Paraguay Perú Rep. Dominicana

América Latina Variación % 2017/2016

2.146 12.593

1.284

196 1.202

965

126

69 1.283

138

225 1.144 33

118

El Salvador

Acumulado Ene/Nov 2017

México

Colombia

Ecuador

Nov 2017

Colombia

Chile

Cuba

Oct 2017

América Latina

231

2.163

2.201

2.233

23.775

–2%

Variación % 2017/2016

Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

PRODUCCIÓN DE TUBOS SIN COSTURA País

Sep 2017

Oct 2017

Nov 2017

Acumulado Ene/Nov 2017

560

Argentina

Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

Brasil*

–

México

852

América Latina

137

150

142

1.412

Variación % 2017/2016

28%

14%

35%

* Producción de tubos sin costura de Brasil está considerada en el cuadro Producción de largos. Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

AMÉRICA LATINA: COMERCIO SIDERÚRGICO ÚLTIMOS 13 MESES Importaciones laminados

Exportaciones laminados

Consumo laminados

2.500

7.000 6.000

2.000

1.500

4.000 3.000

1.000

2.000 500 1.000 0

Nov 16

Dic 16

Ene 17

Feb 17

Mar 17

Abr 17

May 17

Jun 17

Jul 17

Ago 17

Sep 17

Oct 17

Nov 17

Consumo (miles de toneladas)

Importaciones/Exportaciones (miles de toneladas)

5.000

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

E S T A D Í S T I C A S

PRODUCCIÓN DE ACERO CRUDO País

PRODUCCIÓN DE HIERRO PRIMARIO

Sep 2017

Oct 2017

Nov 2017

Acumulado Ene/Nov 2017

Argentina

423

447

435

4.243

Variación % 2017/2016

31%

19%

21%

11%

2.959

3.045

3.030

31.543

15%

Brasil Variación % 2017/2016

Chile Variación % 2017/2016

Colombia Variación % 2017/2016

País

Sep 2017

Oct 2017

Nov 2017

Acumulado Ene/Nov 2017

Argentina

275

347

327

3.069

Variación % 2017/2016

53%

24%

20%

15%

2.422

2.488

2.440

26.015

Brasil Variación % 2017/2016

104

100

1.060

–3%

10%

Chile

108

102

1.159

186

–23%

–2%

–1%

Variación % 2017/2016

–5%

–10%

México

846

855

841

9.439

Variación % 2017/2016

–1%

–2%

–3%

33%

–10%

33%

–28%

Variación % 2017/2016

Colombia

200

–2%

–7%

–10%

Ecuador

515

Paraguay

Variación % 2017/2016

–10%

–1%

–2%

Variación % 2017/2016

Cuba Variación % 2017/2016

El Salvador Variación % 2017/2016

–4%

Variación % 2017/2016

Venezuela

Guatemala

269

América Latina

Variación % 2017/2016

–3%

–7%

Variación % 2017/2016

1.598

1.672

1.633

18.312

–1%

México Variación % 2017/2016

Paraguay Variación % 2017/2016

30%

–33%

Perú

101

1.087

Variación % 2017/2016

–10%

–2%

Uruguay Variación % 2017/2016

Venezuela Variación % 2017/2016

América Latina Variación % 2017/2016

25%

–3%

–6%

411

–8%

–77%

–41%

–14%

5.429

5.490

5.446

58.750

Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

EDICIÓN 566 • ENERO · FEBRERO 2018

615

–2%

11%

454

–69%

–19%

–79%

–27%

3.650

3.840

3.707

39.811

Cifras en negrita son estimadas, cifras en miles de toneladas. Estadísticas al 18 de enero de 2018.

2018

A G E N D A

04-07 MAR

CONAC 2018: CONGRESO Y EXPOSICIÓN DE LA INDUSTRIA DEL ACERO Organiza: AIST México Lugar: Cintermex, Monterrey • MÉXICO Contacto: info@aistmexico.org.mx

25-27 JUN

ESTRATEGIAS DE ÉXITO EN SIDERURGIA Organizan: AMM y WSD Lugar: Nueva York • EE. UU. Contacto: www.amm.com

23-25 OCT

22ª CONFERENCIA DEL ACERO IAS Y EXPOIAS 2018 Organiza: Instituto Argentino de Siderurgia Lugar: Rosario • ARGENTINA Contacto: Evangelina Tielli tielli@siderurgia.org.ar

05-07 NOV

Organiza: Asociación Latinoamericana del Acero, Alacero Lugar: Centro de Convenciones Cartagena de Indias • COLOMBIA Contacto: congreso@alacero.org

05-07 NOV

EXPOALACERO 2018 Organiza: Asociación Latinoamericana del Acero, Alacero Lugar: Centro de Convenciones Cartagena de Indias • COLOMBIA Contacto: expo@alacero.org

EDICIÓN 566 •

CONGRESO LATINOAMERICANO DEL ACERO, Alacero-59 CARTAGENA DE INDIAS, COLOMBIA Nov. 05-07, 2018