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LIBRO_REDUCCION_DIRECTA

Siderurgia para metalizar y obtener un acero de alto tenor

Fig. No 66. Diagrama de

Fig. No 66. Diagrama de un alto horno. Se identifican las siguientes ventajas de los MAH, con respecto a los hornos altos convencionales: menor inversión inicial, menores costos de operación y mayor flexibilidad. Sin embargo, la productividad no es mayor debido a que el consumo de combustible es alto, lo cual es consecuencia de mayores pérdidas de calor (17 % para MAH contra 5-10 % para AH), lo que obliga a emplear mayor cantidad de carbón. Además, debido a la baja altura de los MAH, la eficiencia de utilización del gas reductor es menor. Por otra parte, operativamente, el proceso se comporta de manera similar, obteniendo una mayor productividad al aumentar la calidad del mineral (los minerales de hierro chinos son de muy baja calidad, con un promedio de33 % FeT), la temperatura en el rango de 800 a 1.000 °C y la proporción de sinter en la carga metálica. Los niveles de productividad que se mencionan en la tabla siguiente son los que se han logrado utilizando coque. Se señala el carbón vegetal como reductor, debido a que este ha sido el reductor planeado originalmente. CARACTERISTICAS DEL MINI ALTO HORNO VOLUMEN DE TRABAJO 200 – 400 m 3 REDUCTOR Coque-carbón CARGA Sinter CONSUMO CARBON VEJETAL- 550 Kg/t HRD COQUE PRESION 0,3 Kg/cm2 PRODUCTIVIDAD 2,5 3,0 t/d El proceso empleando mini alto horno ha tenido un auge importante en China, aprovechando sus ventajas de menor costo de inversión y mayor flexibilidad de operación. Sin embargo, debido a sus limitaciones relacionadas con un alto consumo de energía, una eficiencia menor de utilización 114

del gas reductor que la del horno alto y la continuidad en la dependencia del coque para lograr buenos índices de productividad, no se le puede considerar como un proceso sustitutivo. EVALUACIÓN DE PROCESOS DE REDUCCION. A principios de los años sesenta, se estimaba que los procesos de reducción directa dominarían la producción de hierro. 40 años después, estos procesos no han logrado realmente ese objetivo. Las causas de este hecho pueden ser las siguientes limitaciones generales de los procesos de RD: Problemas de manejo del producto. Altos costos de producción. Baja productividad El DRI produce más escoria durante su fusión, consumiendo mayor energía y fundentes. La ventaja principal de los procesos de reducción directa base-carbón es el uso de una fuente de energía barata y abundante. Los procesos que emplean hornos de hogar rotatorio presentan la ventaja adicional de que en general, pueden emplear directamente finos de mineral de hierro sin la etapa de aglomeración. Frente a estas ventajas los procesos tienen una serie de desventajas, tales como un alto consumo de energía, obtención de un producto mezclado con cenizas, etc. Los procesos base-gas, por el contrario, emplean una fuente de energía costosa y, en general, requieren de la etapa de aglomeración; no obstante su predominio es evidente, con casi un 93 % de la producción mundial, gracias a producir un material más limpio y de manera más controlada. La decisión para seleccionar el mejor proceso estará influenciada finalmente, por sus costos de producción y por su flexibilidad. Lüngen y Steffen realizaron un estudio comparativo de costos entre algunos procesos alternativos al horno alto. Los factores que consideraron fueron el costo de inversión y los factores de consumo. Los autores informan de un precio del gas natural en Alemania 7,7 veces superior al precio del gas natural en Venezuela. Esta es la razón principal por la cual, hasta ahora, solamente los países con posibilidades de gas natural a buen precio son los que producen mas hierro esponja. En su análisis y para las condiciones de Alemania, señalan que los procesos con costos de inversión más elevados son el horno alto (300 US$/t) mientras que, empleando el proceso MIDREX, el costo se ubica en 180 US$/t. Sin embargo, después de evaluar factores de operación, concluyen que los costos de producción menores son para el proceso de horno alto (145 US$/t), seguido de los procesos COREX (160 US$/t) y MIDREX (165 US$/t). MIDREX señala un costo de producción de 140 US$/t para condiciones alemanas, mientras que para condiciones de Venezuela los costos son mucho menores, 90-110 US$/t. Para la venta de DRI a Europa estiman un precio de 150-170 US$/t. La gran dependencia del gas natural en los procesos de reducción directa base-gas es uno de sus aspectos más críticos. Durante la segunda mitad del año 2000, los precios del gas natural en Norteamérica se incrementaron drásticamente, afectando particularmente a México, el país productor más importante de hierro esponja a nivel mundial, con una producción de 16 % en 1999. El aumento del precio del gas natural fue de 2,37 US$/GJ (2,5 US$/MBTU) a 9,47 US$/GJ (10 US$/MBTU). Este dramático aumento del precio del gas natural afectará la producción de hierro esponja en los próximos años. Este análisis concluye que los costos de producción son menores cuando se emplean procesos de reducción directa que utilizan finos de mineral de hierro, en particular los procesos IC y FINMET. Sin embargo se parte de estimaciones sobre procesos que cuentan con una experiencia de producción muy limitada. Con relación al lugar de producción es evi- 115

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