En la industria metalúrgica existe desde hace tiempo el reto de aprovechar de manera eficiente los residuos finos generados durante la producción de coque y carbón. A pesar de su considerable potencial, estos residuos rara vez se utilizan en los procesos tecnológicos clásicos debido a las particularidades de su estructura. Su adición a la carga reduce la permeabilidad al gas, lo que aumenta el riesgo de fallos tecnológicos e incluso puede dañar el equipo. Como resultado, una parte significativa de recursos valiosos queda desaprovechada y las empresas deben afrontar costes adicionales de eliminación.
En los últimos años, los especialistas han buscado formas de aumentar la eficiencia en el procesamiento de estos residuos. Sin embargo, los métodos existentes, como el prensado por rodillos, no ofrecen las características necesarias para emplear briquetas en los altos hornos. La resistencia y la estabilidad química siguen siendo insuficientes, lo que limita su uso en la industria.
Tecnología de extrusión rígida: una nueva visión para el reciclaje
Un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS (NITU MISIS) ha presentado un enfoque alternativo para abordar este problema. Han implementado el método de extrusión rígida al vacío, que permite formar briquetas con una estructura única. A diferencia de los métodos tradicionales, durante la extrusión el material adquiere propiedades viscoplásticas, lo que cambia significativamente su comportamiento ante cargas mecánicas.
Durante las pruebas se determinó que estos briquetas no se fracturan al caer o durante el transporte, sino que sufren una deformación elástica. Esta propiedad reduce significativamente las pérdidas durante la logística y el almacenamiento, además de minimizar la formación de partículas adicionales. Según los expertos, estas características hacen que la nueva tecnología sea prometedora para su implementación en grandes empresas siderúrgicas.
Ventajas y resultados de las pruebas
Las pruebas realizadas demostraron que las briquetas fabricadas mediante extrusión presentan mejores características operativas. El índice de resistencia después de la reacción (CSR) alcanzó el 20% y la reactividad (CRI) fue del 45,6%. En comparación, los parámetros equivalentes de las briquetas de rodillo son considerablemente más bajos, lo que limita su uso en los procesos de altos hornos.
Además, la nueva tecnología permite reducir el consumo de materiales aglutinantes. Para obtener briquetas resistentes, solo se requiere un 5–6% de aglutinante, mientras que en el moldeo por rodillos esta cifra llega al 15%. Esto no solo abarata la producción, sino que también hace el proceso más ecológico al reducir el uso de componentes adicionales.
Impacto en la industria siderúrgica
La implementación del método de extrusión en seco abre nuevas posibilidades para el reciclaje de residuos y el aumento de la eficiencia productiva. Los briquetas obtenidos mediante esta tecnología pueden utilizarse no solo en altos hornos, sino también en la fundición de ferroaleaciones. Esto amplía el espectro de aplicación y contribuye a un uso más racional de las materias primas.
Otra ventaja es la posibilidad de briquetear parcialmente la carga de carbón. Este enfoque aumenta la densidad aparente del material y mejora la calidad del producto final. Como resultado, las empresas obtienen un coque más resistente y estable, lo que repercute positivamente en todas las etapas del ciclo metalúrgico.
Efecto económico y ecológico
La reducción de los costos de producción y la disminución del volumen de residuos son factores clave que hacen que esta nueva tecnología sea atractiva para las empresas. El ahorro en materiales aglutinantes y el aumento del rendimiento del producto apto permiten a las compañías optimizar gastos y mejorar su competitividad en el mercado.
Desde el punto de vista medioambiental, el reciclaje de residuos finos reduce la carga sobre el entorno. Disminuye el volumen de residuos destinados a vertederos y se reduce la necesidad de explotar nuevos recursos. Esto se alinea con las tendencias actuales de desarrollo sostenible y cumple con los requisitos de la legislación ambiental.
A propósito de NITU MISIS
Cabe señalar que la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología «MISIS» (NITU MISIS) es una de las principales instituciones técnicas de Rusia, especializada en metalurgia, ciencia de materiales y nanotecnología. Fundada en 1918, la universidad ha formado a miles de especialistas para la industria a lo largo de su historia. Actualmente, MISIS participa activamente en proyectos científicos internacionales, colabora con grandes empresas e implementa innovaciones en la producción. La institución es conocida por sus laboratorios de investigación y centros de alta tecnología, donde se desarrollan nuevos materiales y tecnologías para diversos sectores de la economía. Entre sus egresados se encuentran destacados científicos, ingenieros y directivos de grandes empresas. La universidad mantiene posiciones destacadas en los rankings nacionales e internacionales de instituciones técnicas.
