siderurgia

REVISIÓN
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Revisión y evaluación de procesos alternativos al horno altoW
Alberto Conejo Nava*
Resumen

Se hace una revisión crítica de los diversos procesos alternativos al homo alto, tanto de
procesos de reducción en estado sólido como de procesos de reducción en estado líquido.
La comparación de procesos permite identificar ventajas y desventajas de cada uno de ellosasí como señalar sus principales retos para poder competir en la misma escala de producción
del homo alto, proceso que hasta ahora domina el escenario mundial de producción de
unidades de hierro.

Palabras clave

Reducción directa. Fusión reductora. Homo alto.

Review and evaluation of alternative processes to the blast furnace
Abstract

A critical review on the alternative processes tothe blast furnace, involving both solid and
liquid State reduction is presented. Process comparison allows to identify advantages and
disadvantages of each type of processes as well as to highlight the major challenges faced in
order to compete with the traditional ironmaking route: the blast furnace, which today
rules the production of iron units worldwide.

Keywords

Direct reduction.Smelting. Blast furnace.

1. ANTECEDENTES

La producción de hierro a escala mundial es dominada por un solo proceso: el horno alto. En 1999 se
produjeron 788 millones de toneladas de acero,
empleando los siguientes materiales'^':
-

541 millones de toneladas de arrabio.
354 millones de toneladas de chatarra.
38,6 millones de toneladas de hierro esponja.

El horno alto constituye unainstalación emblemática en la siderurgia, cuyos precedentes se remontan, según Rehder'^% a ocho milenios. En su
larga historia se han dado desarrollos impresionantes en su diseño y en su operación, siendo ejemplo
de ello la evolución del consumo de carbón, tal como se muestra en la tabla I:
El talón de Aquiles del horno alto es el coque.
El consumo mundial de carbón, en 250 plantas
decoquización, es de 450 millones de toneladas' %
a partir de las cuales se producen 340 millones de
toneladas de coque. Además del problema del
coque, existe también el problema relacionado
con la alta escala de producción de un horno alto
(•)
{*)

Tabla I. Consumo histórico de carbón en el horno alto
Table I. Carbón consumption in the blast furnace
Año

C/Fe,(t)

1540
1600
1650
1700
17501965
1975
1997

3,9
2,6
1,9
1,5
1,2
0,80
0,63
0,40-0,47

(1-4,5 mtpa), la cual le confiere poca flexibilidad.
Para reducir la elevada dependencia del coque se
ha producido una intensa revolución tecnológica
del proceso de horno alto en los aspectos, complementarios entre sí, de elevación de la temperatura
del viento y de inyección de hidrocarburos (principios de los años 60) o defínos de carbón (principios de los años 80).
El proceso alterno que compita con el horno alto (Tabla II), tomando como referencia su volumen de producción, deberá de reunir características especiales, que permitan:

Trabajo recibido el día 28 de enero de 2000 y aceptado en su forma final el día 18 de diciembre de 2000.
Instituto Tecnológico de Morelia. Av.Tecnológico 1500, Col. Lomas deSantiaguito. 58120 Morelia, Mich., México. aconejo@antares.tecmor.mx

20
(c)4Consejo Superior de Investigaciones Científicas
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Rev. Metal Madrid 36 (2000) 420-434
http://revistademetalurgia.revistas.csic.es

A. CONEJO NAVA

Tabla II. Características del horno alto
Table IL Blasf furnace features

Características

Magnitudes

Volumen trabajo5.000 m^

Reductor

Coque

Carga

mineral, sinter, pellet, coque

Consumo carbón

400 kg/t arrabio

Energía

14,0GJ/t

Productividad

2-2,5 t/m^ d

tores en fase gaseosa (CO y H2) generados por reacciones químicas. Las reacciones de reducción
que involucran reacciones gas-sólido son más rápidas que las reacciones cuyas interfaces son sólidosólido, debido, no sólo a una...