1. Arquitectura de una acería integrada brasileña
Una acería integrada parte del mineral de hierro y el carbón mineral, y termina en bobinas, chapas o barras.
El flujo estándar en la ruta integrada es: mineral de hierro + fundentes → sinterización (transforma en pellets); carbón mineral → coquería (transforma en coque metalúrgico); coque + sinter → alto horno (produce hierro líquido); hierro líquido → acería LD/BOF (soplo de oxígeno, transforma en acero líquido); acero líquido → colada continua (solidifica en placas, palanquillas o blooms); placas → laminación en caliente (forma bobinas o chapas gruesas); bobinas → decapado ácido + laminación en frío (produce bobinas finas); bobinas finas → galvanización (protección con zinc).
Cada una de estas etapas tiene su propio conjunto de bombas con requisitos específicos.
La otra ruta es la semi-integrada, basada en horno eléctrico de arco (EAF) que consume chatarra ferrosa y la recalienta por arco eléctrico, prescindiendo del alto horno y la coquería. Grandes operadoras brasileñas operan varias unidades en ese modelo, así como mini-mills regionales.
El horno eléctrico de arco también consume grandes volúmenes de agua de enfriamiento — electrodos, paneles de agua del techo y bóveda, equipos auxiliares — y tiene su propia familia de puntos de bombeo, aunque más compacta que la integrada completa.
2. Alto horno y coquería: los mayores consumidores de agua
El alto horno es el mayor consumidor individual de agua en una acería integrada. El sistema de enfriamiento cubre múltiples circuitos: enfriamiento de los staves (paredes refractarias con tubos internos de agua), enfriamiento del crisol (base del horno donde se acumula el hierro y la escoria), enfriamiento de las toberas (inyección de aire caliente), enfriamiento de las campanas de carga y enfriamiento del sistema de limpieza de gas.
Los caudales acumulados en un alto horno grande (4.000 a 5.000 m³ de volumen útil, típico de las acerías integradas brasileñas) superan fácilmente los 10.000 m³/h de agua en circulación cerrada o semi-cerrada. Esta agua es normalmente recirculada a través de torres de enfriamiento o intercambiadores de calor, y la química es controlada para evitar incrustación y corrosión de los staves.
Para esta aplicación, la FBCN es la bomba estándar. Los modelos típicos son FBCN 200-500 o 250-500 en configuración paralela de múltiples unidades, hierro fundido con impulsor en bronce B62 para agua de torre, rotación nominal 1.750 rpm y motorización de 150 a 400 kW por bomba.
La química del agua necesita tratamiento con inhibidor de corrosión y biocida — el alto horno en particular es sensible a cualquier falla de agua porque un stave dañado puede filtrar agua dentro del horno, causando explosión de vapor. La confiabilidad del sistema de bombeo es, por lo tanto, crítica desde el punto de vista de seguridad industrial.
La coquería, a su vez, tiene dos circuitos principales: el sistema de apagado del coque (quenching), que aplica gran volumen de agua sobre el coque incandescente saliendo del horno, y el sistema de limpieza y refrigeración del gas de coquería.
Ambos circuitos tienen química agresiva debido al arrastre de fenoles, amoníaco y cianuros de la destilación del carbón, y la recomendación de material para FBCN es 316L en puntos de contacto directo con el efluente contaminado, y hierro fundido en los circuitos de enfriamiento cerrado downstream del tratamiento.
3. Acería LD/BOF y colada continua
La acería de oxígeno (LD o BOF) recibe el hierro líquido del alto horno y sopla oxígeno puro sobre la masa metálica a través de una lanza refrigerada por agua. Esta lanza es uno de los puntos de bombeo más críticos del sistema: opera cerca del baño metálico a 1650 °C, con caudal continuo de agua y sin tolerancia a fallas.
La recomendación es FBCN redundante en pares (bomba principal + bomba de respaldo automática con arranque en hasta 10 segundos), monitoreo continuo de presión y caudal, y tablero eléctrico con respaldo de generación propia. La falla del agua de refrigeración de la lanza causa su fusión en segundos y la parada no programada de la acería, con pérdidas de millones de reales por día.
La colada continua es la etapa donde el acero líquido se solidifica en forma de placas, palanquillas o blooms. Hay dos sistemas de enfriamiento principales: el primario (molde de cobre refrigerado por agua por dentro, por el cual pasa el acero líquido y comienza a solidificar) y el secundario (sprays de agua aplicados directamente sobre la placa o palanquilla ya parcialmente solidificada a la salida del molde).
El molde primario exige agua de altísima pureza (conductividad <5 μS/cm, sin cloruros) para evitar corrosión galvánica del cobre, y la FBCN en este circuito es en 316L. Los sprays secundarios usan agua de proceso menos exigente en hierro fundido o bronce.
4. Laminación en caliente y en frío: sprays y emulsiones
La laminación en caliente recibe placas o palanquillas calentadas en horno de recalentamiento y las reduce por paso sucesivo entre cilindros de trabajo, transformándolas en bobinas, chapas gruesas o perfiles.
El sistema de agua está dominado por los sprays de descascarillado (alta presión, 150 a 220 bar, para remover la cascarilla de óxido de la superficie), sprays de enfriamiento entre jaulas (entre las jaulas de laminación, para mantener temperatura controlada) y el laminar flow table (enfriamiento controlado del producto acabado antes del bobinado).
Los sprays de descascarillado son una aplicación específica de FBCN multi-etapa o bombas alternativas de alta presión; los sprays entre jaulas y de laminar flow son FBCN single-stage en alto caudal (500 a 3.000 m³/h) y presión moderada.
La laminación en frío es conceptualmente diferente: los cilindros operan a temperatura ambiente y la reducción está limitada por el endurecimiento por trabajo del material. El enfriamiento y lubricación de la interfaz entre cilindro y tira se hace por emulsión de aceite en agua (5 a 10% de aceite, 90 a 95% de agua), aplicada vía sprays sobre la tira en laminación.
El sistema de emulsión tiene tres puntos críticos de bombeo: bomba principal de recirculación de la emulsión (FBCN en 316L o carcasa en hierro fundido con impulsor en bronce, debido a la naturaleza moderadamente corrosiva de la emulsión envejecida), bomba de filtro de emulsión (puntos con sólidos finos metálicos desprendidos de la tira), y bomba de reposición de aceite puro. La temperatura de la emulsión es controlada por intercambiador de calor externo y sistema de recirculación.
5. Decapado ácido y galvanización: química agresiva
El decapado ácido es la etapa de limpieza superficial de la bobina laminada en caliente antes de la laminación en frío. El proceso usa ácido clorhídrico (HCl) o sulfúrico (H₂SO₄) a concentraciones del 15 al 20% en baños a temperaturas de 60 a 85 °C, removiendo la cascarilla de óxido superficial.
Las bombas de recirculación de los baños de decapado son un servicio crítico de corrosión: materiales comunes (316L) no resisten al HCl caliente, y la recomendación es FBCN en aleaciones níquel-cromo especiales (C-22) o, alternativamente, FBCN con revestimiento en goma vulcanizada o PTFE.
Para aplicaciones muy severas (HCl >18% a 80 °C), la única opción realista es bomba en plástico o cerámica, situación en la que FB Bombas orienta al cliente hacia un proveedor especializado (Iwaki, Munsch).
La galvanización en caliente (hot-dip galvanizing) sumerge la bobina en baño de zinc fundido a 450 °C, protegiendo la superficie contra corrosión. El sistema auxiliar incluye el horno de calentamiento de la bobina antes de la inmersión (frecuentemente por aceite térmico — territorio FBOT), el sistema de enfriamiento después de la inmersión, y las bombas de recirculación de flujo en el lateral del baño.
La aplicación FBOT en este contexto es una de las más claras para la línea: el loop de aceite térmico opera a 280-320 °C en presión moderada, transfiriendo calor a los radiadores del horno continuo, y la FBOT es la bomba adecuada por diseño. Los sistemas de galvanización de grandes operadoras de galvanización continua operan loops de este tipo desde hace años.
6. Contexto del sector siderúrgico brasileños?
Brasil es el noveno mayor productor mundial de acero bruto (datos IABr/WSA 2024), con capacidad instalada de aproximadamente 52 millones de toneladas anuales distribuida en cerca de 25 acerías entre integradas y semi-integradas.
El parque siderúrgico integrado brasileño concentra capacidad del orden de decenas de millones de toneladas por año, distribuidas entre pocas grandes operadoras en las regiones Sudeste y Sur.
El sector es regulado por IABr y atiende tanto el mercado interno (construcción, automotriz, línea blanca, embalajes) como la exportación (placas semiacabadas y bobinas).
FB Bombas atiende el sector siderúrgico brasileños? desde hace más de cinco décadas, con suministro a todas las principales operadoras. La posición competitiva es la de proveedor nacional dominante en bombas de agua de proceso, refrigeración, emulsión, efluentes y aceite térmico — aplicaciones donde la tecnología FBCN y FBOT es madura y el soporte local acelera la resolución de paradas no programadas.
La empresa no compite en bombas de pulpa para lodos siderúrgicos (territorio de proveedores especializados) ni en bombas multi-etapa de alta presión para sprays de descascarillado (territorio de proveedores como Hauhinco y Hammelmann).
