Quando a Otimização de Matéria-prima Orienta a Escolha da Rota de Produção

Em uma usina siderúrgica moderna, especialmente aquelas integradas ou em transição tecnológica, a escolha da rota de produção não é uma simples decisão operacional. Ela é o ponto de convergência entre engenharia metalúrgica, inteligência de mercado e planejamento estratégico.  

 

Compartilhamos a nossa experiência sobre como modelos prescritivos de otimização de matéria-prima, que incorporam os fundamentos da metalurgia de processos, os custos de produção e as condições operacionais da planta auxiliam na decisão de uso destas rotas. 

 

Entendendo a Complexidade da Decisão 

Muitas usinas contam com diferentes rotas ativas: alto-forno seguido de conversor LD (BF-BOF), forno elétrico a indução (EAF), e, em alguns casos, rotas com DRI/HBI integradas aos fornos elétricos.Esse cenário, comum em momentos de modernização ou reestruturação de ativos, cria uma grande oportunidade de flexibilidade, mas também aumenta a complexidade da decisão.Nossa expertise em usinas ao redor do mundo demonstrou ser impossível de se gerenciar isto através de planilhas de Excel ou mesmo tomar decisão baseado em feeling, por mais capacitado que seja as pessoas envolvidas no processo.   

 

 

Cada rota apresenta diferentes condições de processo e custos associados. O alto-forno, por exemplo, exige equilíbrio fino entre finos de minério sinterizados, lump ore e eventualmente pelotas, além de coque metalúrgico e escória balanceada quimicamente para garantir boa fluidez e remoção de impurezas. Já os EAFs trabalham com flexibilidade maior de carga metálica, podendo operar com diferentes proporções de sucata, pig iron e HBI, o que afeta diretamente o consumo de energia, o rendimento metálico e a formação de escória. 

 

As decisões sobre a carga metálica na aciaria não devem se basear apenas em preços unitários ou custos médios de produção. Produtos como gusa, sucata, HBI (Hot Briquetted Iron), CDRI (Cold Direct Reduced Iron) e HDRI (Hot Direct Reduced Iron) não são diretamente comparáveis entre si, pois cada um possui propriedades térmicas, químicas e metalúrgicas distintas, que afetam significativamente os custos subsequentes de processamento. 

 

Alguns insumos chegam quentes ao processo, como o gusa líquido e o HDRI , ainda com elevada temperatura do processo de redução direta. Outros entram frios, como a sucata, o HBI, o CDRI e o pig iron sólido. Além das diferenças térmicas, cada insumo apresenta composições químicas distintas (níveis de fósforo, enxofre, carbono, etc.) que impactam o rendimento, as perdas, a qualidade final do aço e o consumo energético. 

 

Por que Planilhas Não Bastam  

Do ponto de vista econômico, a comparação ideal entre rotas e cargas metálicas deve ser feita com base no custo marginal de produção, ou seja, o custo adicional real de produzir uma tonelada a mais, considerando as condições específicas do momento. Esse custo marginal não é linear: ele varia de forma complexa conforme, por exemplo, a disponibilidade limitada das matérias-primas, a eficiência metalúrgica, as diversas perdas e a janela de produção. 

 

Diante dessa complexidade, de diversidade de matérias-primas (composição e preço), os requisitos metalúrgicos de cada produto e os diferentes perfis de custo das rotas tornam essa análise inviável em planilhas convencionais.Modelos prescritivos estruturados por equações permitem comparar rotas produtivas e insumos associados e apoiar decisões com maior impacto técnico e econômico.  

 

 

 

Eles são capazes de refletir as interações entre qualidade, produtividade e economia de cada insumo e rota tecnológica epossibilitam tomar decisões realmente ótimas, baseado em cenários propostos sobre cargas metálicas e rotas produtivas, maximizando o  desempenho técnico e econômico da planta como toda. 

 

A Decisão Correta é Sempre Contextual 

Não existe uma resposta fixa. A melhor rota hoje pode ser a pior daqui a três semanas, se o mix de minério mudar ou se houver uma parada programada em uma planta de sinter. É por isso que um modelo deve ser rodado frequentemente, em ciclos periódicos de otimização.  

 

Muito Além da Teoria 

Esse não é um exercício acadêmico. É prática e expertise técnica, comprovada em várias usinas ao redor do mundo, com impacto direto em custos. Já implementado em usinas de aço carbono e inox, o modelo prescritivo da Cassotis tem entregado: 

• Reduções de custo variando entre 2% e 6% na tonelada líquida de aço; 
• Melhor uso de matérias-primas disponíveis, sem necessidade de aumentar estoques; 
• Resiliência a choques de mercado, com capacidade de replanejar rotas em horas, não semanas. 

 

Conclusão 

Na siderurgia moderna, a escolha da rota de produção deixou de ser uma questão de tradição ou feeling. Ela precisa ser tratada como uma equação técnica e econômica: viva, conectada à realidade da planta e ao mercado.  

A Cassotis transforma essa complexidade em decisão concreta, baseada em matemática aplicada, conhecimento de processo e impacto financeiro real. E, ao fazer isso, entrega algo que poucas ferramentas conseguem: segurança para decidir, mesmo em cenários incertos.