Reducción Directa
Reducción Directa del mineral de Hierro.
En la producción del acero también se puede utilizar el método de reducción directa, el que emplea agentes reactivos reductores como gas natural, coque, aceite combustible, monóxido de carbono, hidrógeno o grafito. El procedimiento consiste en triturar la mena de hierro y pasarla por un reactor con los agentes reductores, con lo que algunos elementos no convenientes para la fusión del hierro son eliminados. El producto del sistema de reducción directa es el hierro esponja que consiste en unos pellets de mineral de hierro los que pueden ser utilizados directamente para la producción de acero con características controladas.
Veamos el significado de algunos términos que se emplean en este proceso:
Pellets
Aglomerados de forma esférica producido a partir de concentrados o de minerales de hierro de diferentes características químicas y mineralógicas con propiedades tales como distribución uniforme de tamaño, alta y uniforme porosidad, alto contenido de hierro, prácticamente sin perdidas por ignición o volátiles, características mineralógicas uniformes, resistencia mecánicas alta y uniforme, aun en condiciones de esfuerzos bajo condiciones de atmósferas reducidas.
Mineral de hierro (mena)
Término empleado al trozo de piedra de hierro, como se extrae del yacimiento. Generalmente se emplea Hematita (Fe2O3) o Siderita (FeCO3). Una mena es una formación rocosa que contiene minerales en una concentración suficiente como para hacerla apta para la minería.
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Hierro esponja
Término genérico aplicado al producto de cualquiera de los procesos industriales de Reducción Directa y se refiere a aquel producto de bajo contenido metálico obtenido de la reducción del mineral de hierro a temperaturas inferiores a la de fusión del hierro.
Término aplicado al producto obtenido en los primeros procesos de utilizados por el hombre con base a mineral en trozos, por cuya forma obtuvo ese nombre.
Briquetas
Aglomerados obtenidos mediante la aplicación de presión por medios mecánicos a partículas finas de sólidos, usualmente en una prensa circular. El HRD puede ser briqueteado en caliente (proveniente de la reducción de Pellets o de finos de mineral o en trozos) o en frío, en cuyo caso necesita de un aglutinante.
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Proceso de Reducción
El proceso está diseñado para la reducción directa de minerales de hierro (en estado sólido), mediante la utilización de gases reductores ricos en Hidrógeno (H 2) y Monóxido de Carbono (CO).
El mineral de hierro, en pellets o en terrones, se introduce a través de una tolva que alimenta al horno en la tapa del mismo. Mientras que el mineral desciende a través del horno por flujo de gravedad, se calienta y el oxígeno es quitado del hierro (reducido) por medio de los gases reductores. Estos gases reaccionan con el FE 2 O 3 en el mineral de hierro y lo convierten al hierro metálico, dejando H2O y CO2. Para la producción de DRI (Direct Reduccion Iron) frío, el hierro reducido es refrescado y carburado con los gases que se refrescan en la porción más baja del horno.
Algunos gases reductores alternativos, son: gasificación del carbón, gas de coquerías, gas de hidrocarburos, gas de desperdicio Corex.
Hierro Esponja
que buen apunte me acaban de salvar de reprobar una materia, gracias. ademas de que no esta ni muy enredado y explica las cosas de forma clara y concisa.
de nuevo muchas gracias.
por cierto espero encontrar mas en especial con respecto a proceso de fabricacion de arrabio a partirde la chatarra.
Felicidades. Claro y conciso
falta la reduccion de mineral de hierro por favor le re comiendo que la pongan
amigos no se si ustedes tendran informacion de reduccion directa midrex, es que la necesito para un trabajo de la universidad y no e encontrado nada hasta la fecha
gracias
El proceso de reduccion directa de Midrex y HYL son practicamente el mismo, el esquema mostrado al principio de este articulo es un proceso Midrex, ya que ellos le llaman horno de reduccion a lugar donde ocurre la reaccion y HYL le llama reactor, el cual es mas parecido al esquema de mas abajo
Muy bien
Estoy buscando información sobre briquetado de finos de hierro en frío, con datos sobre el tipod eaglomerante y las presiones necesarias para llevar a cabo el proceso.
Gracias
corrijo..
En el esquema arriba (1) ese esquema es el proceso Midrex. la carga para Midrex puede ser 100% PELLA (oxido de hierro en forma esferica aglomerado mediante el uso de aditivos) o 40% Mineral de hierro (trozos triturados y cribado para una granulometria especifica) y 60% pellas aprox.
El horno reductor tambien conocido como reactor consta de 3 zonas. Zona de reducción, zona de transición y zona de enfriamiento (esto es de arriba hacia abajo)
La zona de Reducción es donde ocurre el contacto del gas bustle (gas rico en CO y H2) el cual es el agente reductor con las pellas o carga. El gas es ascendente y las pellas van descendiendo. lo que ingresa se asume que es 100%hematita a medida que va descendiendo se van transformando a magnetita- wustita y feº. las temperaturas de la zona de reducción mientras mas elevadas son mejores porque favorece la cinetica de reacción pero a la vez son desfavorables porque el mineral se comienza a aglomerar dentro del reactor obstruyendome el flujo del gas bustle y situandose en las paredes de horno disminuyendome asi su volumen y por ende la productividad del mismo. se trabaja entre un rango aproximado de 960ºC-1100ºC. el gas a medida que va ascendiendo y entrando en contacto con la carga se va empobresiendo y formandose co2 y H2Ov al salir del reactor se llama gas tope.
la carga a medida que desciende va perdiendo oxigeno obteniendose mayor contenido de feº. al entrar al la zona de transición (zona en la cual se igualan presiones) se le inyecta gas natural para hacer lo que se conoce como reformación in-situ para aumentar el contenido de metalico.
al ir descendiendo entra a la zona de enfriamiento donde se ingresa gas natural a 40ºc para enfriar las pellas ya convertidas en HRD (HIERRO ESPONJA O HIERRO DE REDUCCION DIRECTA con % metalización mayor a 90% si el modulo esta en buenas condiciones) ese gas natural sale aprox a 350-400ºc el cual es lavado y enfriado para volverse a recircular en esta zona.
Los procesos midrex- Hyl pueden fabricar briquetas. despues que ocurre la reducción, pasa a la zona de transición pero no son enfriados ya que se requiere tener temperatura para que la briqueteadora pueda compactar bien y formar la briqueta.
Ahora el gas tope cuando sale se lava y comprime y es impulsado 40% pasa a ser gas proceso combustible y 60% pasa a ser gas proceso. el gas PC. es enviado a los quemadores auxiliares y principales del reformador para generar la temperatura requerida de reformación. el gas proceso pasa a los compresores y sigue limpiandose por el separador de gotas para obtener el %H2o especificado y luego es mezclado con gas natural alli se transforma en gas de alimentación para entrar al reformador donde se elimina parte del azufre y se dan las reacciones de reformacion para obtener co y h2o. algunas plantas tienen torres desulfurizadoras estas son las que trabajan con mineral y pella a la vez.
lo que se requiere es un alto contenido de hierro metalico para trabajarlo en las acerias y obtener el acero.
El otro esquema es mas conocido para Hyl III que es una mejora de hyl I Y hYl II.. HYL I-II no son procesos de lecho movil y usan cuatro reactores cargados. mientras uno esta cargado el otro va reduciendo, el tercero va enfriando y el cuarto va descargando. alli la carga es estacionaria, lo que se va moviendo es el gas. al salir de un reactor (el que reduce) pasa al otro que ya va por la etapa de enfriamiento y lo enfria) y de alli pasa al otro y se recircula… en cada etapa se va acondicionando). el reactor que ya halla pasado por las etapas comienza a descargar y luego se inicia otra vez…..
HyL III es un proceso de carga movil tipo midrex pero su reformación es con vapor de agua.
El proceso midrex tien mayor productividad horaria que el hyl y es menos riesgoso. Las plantas HyL son mucho mas peligrosas, tienen menos productividad y la calidad del HRD no es tan buena como la de Midrex. HYl III es una bomba y creo que tiene menores tiempo que Midrex (mayor productividad).
Todo proceso de reducción Directa es peligroso… es mejor que al estar en esas plantas tener mucha prevencion y estar bien claros de donde estan. El proceso es interesante y espero les guste….
Gracias por el aporte.
que buen aporte gracias es un tema de facil entendimiento y muy interesante, el aporte de yanaira super