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8 months ago

LIBRO_REDUCCION_DIRECTA

Siderurgia para metalizar y obtener un acero de alto tenor

Los equipos básicos de

Los equipos básicos de la Planta son: un reformador estequiométrico, un recuperador de calor y el horno reactor. En la Figura No 46 se muestra un diagrama de una planta Midrex: Fig No 46. Diagrama del Proceso de Reducción Directa Midrex. PROCESO MIDREX –FMO El proceso Midrex_FMO, se puede considerar un proceso “Hìbrido”, ya que combina un eactor Midrex de lecho continuo, con reformadores “a vapor” y un pequeño reformador estequiométrico tipo “Midrex”. El reformador Midrex - FMO, es un reformador Midrex típico, con una variante que es la inyección de vapor en la mezcla de gas natural al gas proceso, mientras que, los otros tres reformadores son del tipo llamado Steam Reforming LUMUS. La principal diferencia entre estas dos tecnologías es que en los Reformadores LUMUS la reformación del CH 4 se lleva a cabo con vapor de agua, en el caso del Reformador Midrex – FMO se utiliza vapor de agua también, pero por ser la alimentación un reciclo de gas tope, esta tiene un alto contenido de CO 2 que reacciona igualmente con CH 4 para producir su reformación, produciendo una mayor cantidad de CO en la composición del gas reformado [21]. En la Fig. No 47 se muestra una foto de la planta Midrex de Ferrominera Orinoco. 86

Fig. No 47. Foto de la Planta de Reducción Directa de FMO, tecnología Midrex. En el proceso Midrex estándar, el gas reductor es generado en un reformador catalítico usando una mezcla de gas natural y gas tope, sin embargo en el Midrex – FMO , adicionalmente se efectúa una inyección de vapor al reformador, para incrementar el poder reductor del gas a la salida. El gas reductor alcanza una composición aproximadamente de 95 % de hidrogeno y monóxido de carbono con una razón de hidrogeno a CO de 1.5 a 1.6. Esta razón es mantenida controlando la temperatura de saturación del H 2 O del gas de tope enfriado y mediante la inyección de vapor a 12 kg/cm 2 . Para obtener una mezcla apropiada de gas natural y gas de tope, la proporción de gas natural es controlada a través del remanente de CO 2 contenido en el gas reformado a la salida. En el proceso Midrex estándar, como el gas sale del reformador con temperaturas demasiado altas para el horno de reducción, esta debe ser disminuida de aproximadamente 850 a 900 ºC por medio de un by-pass conteniendo una unidad de enfriamiento, sin embargo, en el caso del Midrex – FMO, esta unidad no es necesaria, básicamente, debido a que el diseño del reformador permite obtener estas temperaturas directamente a la salida del reformador. Adicionalmente, una cantidad de gas natural debe ser añadido al gas reformado, para controlar el contenido de carbono en el producto final, mediante el craqueo catalítico del metano en hidrogeno y carbono, según la siguiente reacción: CH 4 → 2 H 2 + C El gas reformado entra al reactor por la parte inferior de la zona de reducción y es retirado en el tope del horno. Este gas pasa a través de un lavador donde es enfriado, en este punto el gas esta empobrecido, con aproximadamente 70 % de su composición como H 2 y CO. El proceso Midrex típico, una parte de este gas es usado como combustible en los reformadores, otra porción es reciclada en los reformadores, pero en el proceso Midrex – FMO, existe una considerable parte del gas de tope que debe ser venteada a la atmósfera, debido a consideraciones de diseño. El proceso de reformación consiste en la reacción del gas natural (CH 4 ) con H 2 O y CO 2 para producir gases reductores CO y H 2 . Las reacciones de reformación se llevan a cabo en los tubos 87

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