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PROYECTO

MODERNIZACIÓN DE LA INDUSTRIA SIDERURGICA INTEGRADA

ACERIAS PAZ DEL RÍO S.A.

INFORME FINAL

PRESENTADO A:

UPME

POR:

ACADEMIA COLOMBIANA DE CIENCIAS EXACTAS, FÍSICAS Y NATURALES

(ACCEFYN)

BOGOTÁ, JULIO 2003

TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVO DEL PROYECTO 1

2. LOCALIZACIÓN 2

3. METODOLOGÍA ADOPTADA 4

4. DESCRIPCIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL 5

4.1 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA 5

4.1.1 Gerencia de Minas 7

4.1.1.1 Minas de mineral de hierro 7

4.1.1.2 Minas de Carbón 7

4.1.1.3 Minas de Caliza 7

4.1.2 Gerencia de Planta 8

4.1.2.1 Planta de coque 8

4.1.2.2 Planta de Sinterización 10

4.1.2.3 Alto Horno 11

4.1.2.4 Acería 13

4.1.2.5 Laminación de productos redondos 15

4.1.2.6 Laminación de productos planos 15

5. PRINCIPALES PROBLEMAS QUE AFECTAN A LAS DEPENDENCIAS DE LA GERENCIA DE MINAS 16

5.1 PRINCIPALES PROBLEMAS EN LAS MINAS DE MINERAL DE HIERRO 16

5.1.1 Mina “El Uche” 16

5.1.2 Mina “El Uvo” 16

5.2 PRINCIPALES PROBLEMAS EN LAS MINAS DE CALIZA 16

6. PRINCIPALES PROBLEMAS QUE AFECTAN A LAS DEPENDENCIAS DE LA GERENCIA DE PLANTA 17

6.1 PROBLEMAS EN LA PLANTA DE COQUE 17

6.1.1 Edad de la batería de hornos verticales 17

6.1.2 Excesiva humedad en el coque fabricado en hornos de solera 17

6.2 PROBLEMAS EN LA PLANTA DE SINTER 18

6.2.1 Baja permeabilidad en la mezcla a sinterizar 18

6.2.2 Diseño inadecuado del horno de ignición 18

6.2.3 Calidad deficiente en las mallas para el cribado de Sinter 18

6.3 PROBLEMAS QUE AFECTAN EL ALTO HORNO 19

6.3.1 Calidad del mineral de hierro 19

6.3.2 Mal estado de la estufa No.3 19

6.3.3 Obsolescencia del sistema de carga 19

6.3.4 Diseño inadecuado del sistema de placas de protección del tragante 20

6.3.5 Falta de instrumentación 20

6.4 PROBLEMAS QUE AFECTAN LA PLANTA DE ACERO 20

6.4.1 La mala calidad de parte de la cal utilizada en los convertidores 20

6.4.2 La falta de un horno cuchara y de una colada continua 20

6.4.3 Reparar el sistema de desempolvado en la planta de calcinación 21

6.5 PROBLEMAS QUE AFECTAN LA PLANTA DE LAMINACIÓN 21

6.5.1 Falta de un horno de solera galopante para el recalentamiento de palanquillas: 21

6.5.2 Falta de dos cajas desbastadoras 21

7. RECOMENDACIONES PARA SOLUCIONAR LOS PRINCIPALES PROBLEMAS QUE AFECTAN A ALGUNAS DE LAS DEPENDENCIAS DE LA GERENCIA DE MINAS 22

7.1 RECOMENDACIONES RELATIVAS AL MINERAL DE HIERRO DE LA MINA EL UCHE 22

7.2 RECOMENDACIONES PARA QUE EL MINERAL ENVIADO AL ALTO HORNO NO TENGA UN TAMAÑO SUPERIOR A 50 MM 22

8. RECOMENDACIONES PARA SOLUCIONAR LOS PRINCIPALES PROBLEMAS QUE AFECTAN A ALGUNAS DE LAS DEPENDENCIAS DE LA GERENCIA DE PLANTA 23

8.1 RECOMENDACIONES PARA SOLUCIONAR ALGUNOS DE LOS PROBLEMAS DE LA PLANTA DE SINTER 23

8.1.1 Recomendaciones para mejorar el manejo del mineral fino en épocas de invierno 23

8.1.2 Sugerencias encaminadas a mejorar la permeabilidad de la mezcla a sinterizar 23

8.1.3 Recomendación para fijar el consumo de finos de coque en función del tenor de FeO en el Sinter obtenido y no en función de la dureza del Sinter 24

8.1.4 Recomendación para adicionar a la mezcla que se debe sinterizar, cantidades significativas de minerales de hierro provenientes de minas diferentes a las localizadas en Paz del Río 25

8.1.5 Horno de Ignición 25

8.1.6 Humedad de la mezcla a sinterizar. 26

8.1.7 Adición excesiva de finos de coque a la mezcla a sinterizar. 26

8.2 RECOMENDACIONES PARA AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD Y REDUCIR EL CONSUMO DE COQUE EN EL ALTO HORNO 26

8.2.1 Reconstrucción de la estufa No. 3 26

8.2.2 Reemplazar el obsoleto sistema de pesaje de las materias primas 27

8.2.3 Comprar e instalar un sistema para la inyección de carbón pulverizado o granular por las toberas 27

8.2.4 Comprar e instalar un tragante de garganta variable 28

8.2.5 Modificar el diseño del sistema de placas de protección del tragante 28

8.2.6 Mejorar el conjunto de la instrumentación del alto horno 28

8.3 RECOMENDACIONES PARA AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD Y MEJORAR LA CALIDAD DEL ACERO PRODUCIDO EN LA PLANTA DE ACERO. 29

8.3.1 Instalar la metalurgia en cucharas 29

8.3.2 Instalar una colada continua 29

8.3.3 Adquirir equipos para el manejo y preparación de la chatarra 30

8.4 RECOMENDACIONES PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO METÁLICO Y REDUCIR LOS CONSUMOS ENERGÉTICOS EN LA PLANTA DE LAMINACIÓN 30

9. COSTO DEL PROYECTO 31

10. ANÁLISIS ECONÓMICO 32

11. CONCLUSIONES 35

12. ANEXO 1 37

ÚLTIMA PAGINA DE ESTE INFORME 39

TABLAS

Tabla 1 Indicadores del caso base y alternativas 32

Tabla 2 Costo de los energéticos 33

Tabla 3 Consumo y costo de energéticos de las alternativas 33

FIGURAS

Figura 1. Localización de la zona de estudio. 3

Figura 2. Proceso de producción 6

Figura 3. Principales operaciones realizadas en las minas de mineral de hierro, carbón y caliza. 8

Figura 4. Batería de Coquización de APDR 10

Figura 5. Alto horno de APDR 11

1. OBJETIVO DEL PROYECTO

Este proyecto tiene como objetivo fundamental, identificar aquellos procesos que se realizan en la planta de Acerias Paz del Río S.A. (APDR), que conduzcan a obtener ahorros energéticos significativos y como consecuencia de ello, a reducir las emisiones de gases de efecto de invernadero, logrando al mismo tiempo un menor costo en el producto terminado.

2. LOCALIZACIÓN

La planta de Acerias Paz del Río S.A. (APDR) está localizada en la población de Belencito en el departamento de Boyacá. Sobre la planicie cundiboyacence, una meseta sobre la cordillera oriental, latitud 5º 46’ norte y longitud 72º 53’ a 2568 m sobre el nivel del mar. Su temperatura promedio es de 18 grados centígrados a una distancia de 200 km al norte de Bogotá. Ver mapa de localización en la Figura 1

Figura 1. Localización de la zona de estudio.

3. METODOLOGÍA ADOPTADA

Para la descripción técnica del presente proyecto se ha adoptado la metodología siguiente:

• Hacer

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