Procesos de reducción del hierro

Continuando con lo elemental de la industria siderúrgica, damos algunas definiciones de términos y procesos. Refiriéndonos a éstos últimos existen (los más conocidos) dos procesos de reducción del hierro por medio de altos hornos a carbón (vegetal, mineral y carbón coque) y por medio de hornos eléctricos a gas natural como autoreductor. En ambos casos se usa reductores (autoreductores) diferentes y se obtiene productos semi y terminados diferentes.

En el caso de la reducción en altos hornos a carbón se obtiene productos semiterminados (producto intermedio que no es acero) llamado arrabio o ferro gusa (portugués); en el caso de hornos eléctricos a gas natural (hornos de cuba o cubilote) se obtiene un producto semiterminado (que no es acero) llamado hierro esponja o pig iron (hierro chancho).

El alto horno a carbón consume de 520 a 540 Kg. de carbón por tonelada de arrabio o fierro gusa. Adicionalmente se consume de 110 a 120 Kg. de carbón fino inyectado por las toberas (troneras) que son orificios por donde se inyecta calor y finos de carbón. En cambio el otro proceso de reducción directa sobre la base de hornos eléctricos (planta de reducción directa) utiliza el gas natural como autoreductor.

La Planta de Reducción Directa utiliza el Hierro de Reducción Directa (DRI = Direct Reduction Iron) para la elaboración del hierro esponja que se fabrica con pellets que son pequeñas pelotitas de hierro para luego proceder a la aceración. También la reducción directa con gas para la aceración usa Briquetas de Hierro Caliente (HBI-Hot Briquet Iron). El Hierro de Reducción Directa (DRI) no es transportable a grandes distancias por ser muy liviano, se desgasta y produce pérdida.

En cambio la briqueta (HBI) es fabricada para ser transportada a grandes distancias. Las briquetas tienen forma de pasta (ladrillejo-aglomerado) rectangulares en forma de jaboncillos. En otras palabras el DRI puede ser compactado transformándose en HBI (briquetas de hierro caliente) para la aceración. Tanto el DRI como el HBI pueden ser transformados en acero. También el pellet de mineral de hierro es transportable a cortas distancias, en cambio el HBI es transportable a grandes distancias.

Todos los hornos eléctricos para la Reducción Directa trabajan con pellets, y para transformarlos en acero se usa varios procesos, y los más usados son el Midrex y el H y L (hojalata y lámina). El proceso Midrex será objeto más delante de una descripción más detallada. Por ahora vale la pena saber que para fabricar una tonelada de acero por Reducción Directa se necesita 1.3 tn. de pellets.

He querido premeditadamente referirme al Proceso de Aceración Midrex porque en marzo/2012 la Empresa Jindal Steel Bolivia (JSB) se reunió en el Mutún con los ejecutivos de la empresa norteamericana Midrex Tecnologies Inc. con la intención de contratar la construcción de una Planta de Reducción Directa (DRI) con capacidad de producir dos millones de toneladas métricas de hierro esponja por año, que es el producto intermedio (semi terminado) para la producción de 1.7 millones de toneladas de acero.

La planta sería instalada en el mismo yacimiento de hierro del Mutún, siendo el costo de la planta de DRI de 130 millones de dólares, su construcción tomará un periodo de 33 meses a partir de enero/2012, esperándose que entre en producción en noviembre/2014. Esta planta de reducción directa (DRI) consumirá gas natural en un volumen aproximado de 1.7 (MM.m3/día) millones de metros cúbicos de gas por día.

El autor es Ingeniero Geodesta-Hidrólogo.