ESTUDIO DEL CONTROL DE NITRÓGENO EN ACERÍA ELÉCTRICA 100% CHATARRA

Abstract

Obedeciendo a su política de mejora continua, Gerdau AZA S.A. se propuso optimizar la calidad química de sus productos, teniendo como principal objetivo controlar el contenido de Nitrógeno en el acero que produce. El Nitrógeno es un elemento que contribuye a la fragilización y la formación de porosidades en el acero. Su control tiene una real importancia en acerías eléctricas, y más aún si su producción se hace exclusivamente de chatarra. En efecto, se han detectado productos con niveles de Nitrógeno que podrían poner en riesgo el compromiso de satisfacción total de las necesidades de Gerdau AZA para con sus clientes. El presente trabajo describe el impacto de cada una de las acciones orientadas a controlar el contenido de Nitrógeno en acero líquido, resultando en una estabilización global del proceso de acería y una mejora en la calidad química de los productos de Gerdau AZA. El trabajo se orientó en la búsqueda de dos objetivos: asegurar que el método de medición de Nitrógeno en el acero entregue resultados correctos, y determinar cuáles prácticas operacionales permiten mantener el Nitrógeno dentro de márgenes de control, tal de evitar los incrementos bruscos del elemento y cumplir con las condiciones requeridas según los aceros fabricados por Gerdau Aza. En este caso se fabrica principalmente aceros para construcción, por lo que dichos requerimientos de Nitrógeno están en función de eso. Es importante sealar que consistentemente con los requerimientos de los clientes de Gerdau Aza, el objetivo principal de este estudio no es conseguir aceros con bajos niveles de Nitrógeno, sino que mantener controlado este elemento dentro de los márgenes solicitados según las calidades de acero y estar dentro de los rangos normales de una acería eléctrica a base de chatarra. Se realizaron modificaciones en el equipamiento del espectrómetro, en la preparación de muestras y en las restricciones del Sistema Clasificador de Coladas (software), que aseguran una buena medición en el contenido de Nitrógeno en los aceros. Se estudió la práctica operacional del Horno Cuchara, lo que condujo a una modificación en el enclavamiento de by-pass de Nitrógeno y a un mejoramiento en el manejo de variables operacionales: diámetro de ojo de agitación y longitud del Arco aplicado. Se logró estabilizar la medición que entrega el espectrómetro, pasando de una medición totalmente errática con una repetibilidad promedio de 2,6% y una reproducibilidad promedio de 13%. El manejo de variables operacionales en el Horno Cuchara permitió controlar el nivel de nitrógeno dentro de los rangos que se consideran normales para acerías a partir de chatarra. El efecto de este control permitió una reducción promedio de 7 ppm, lo que representa una disminución del 6% en el nivel de Nitrógeno de los productos, teniendo la potencialidad de reducir entre 10 y 20 ppm más, a través del cambio del gas de agitación.