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LIBRO_REDUCCION_DIRECTA

Siderurgia para metalizar y obtener un acero de alto tenor

Fig. No 56. Diagramas de

Fig. No 56. Diagramas de las Plantas Fior y Finmet los cambios mayores en el nuevo proceso, y que pueden resumirse así: Eliminación del consumo de gas natural en el Reactor Precalentador, para precalentar el mineral de hierro, además de eliminar el compresor de aire para mantener la combustión y el lecho fluidizado. En el proceso FINMET, el calor es provisto por el gas de los reactores reductores. Esto permite: disminuir el consumo de gas natural, eliminar el compresor de aire, eliminar el Sistema de Enfriamiento de Gases del Precalentador y disminuir los Costos de Inversión. Otras mejoras que han sido desarrolladas son los sistemas de colectores de polvo para disminuir las emisiones a la atmósfera, eliminación del sistema de inyección de sulfuro de hidrógeno (H 2 S), nuevo diseño geométrico de los reactores, uso de hornos de alta eficiencia térmica y baja caída de presión. También fue reubicado el sistema de remoción de CO 2 el sistema estará ubicado en la corriente de gas de reciclo y podrá purificar en forma parcial o total tanto el gas reformado como el de reciclo. Esto proveerá una mayor flexibilidad para el control de la concentración de CO y CO 2 en el gas reductor DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA. Área de Preparación y Alimentación de Mineral: En esta área los finos son recibidos por trenes con descarga inferior, y serán transferidos mediante una correa subterránea para ser almacenados en pilas o silos y clasificados en caso de recibir diferentes tipos de mineral. Los silos, alimentaran dos secadores de lecho fluidizado con alta eficiencia. El material seco, proveniente del secador, pasará posteriormente a las tolvas de almacenamiento de mineral seco, para luego ser distribuido tanto al proceso FIOR como al proceso FINMET. Los gases de los secadores por su parte, pasarán por un sistema de ciclones donde se recuperaran los finos arrastrados, que pasaran estos a tolvas independientes. La cantidad de ultrafinos en la mezcla de alimentación a los reactores reductores, podrá ajustarse mezclando el mineral seco con los finos almacenados mediante una dosificación controlada. Se prevé también una tolva para la reutilización del Remet (finos parcialmente reducidos que no fueron briqueteados), que igualmente será dosificado de manera controlada para mezclar con el mineral de alimentación a los reactores. 96

Generación y Preparación del Gas Reductor: El gas será producido en un horno por reformación catalítica del gas natural con vapor de agua. Para una mayor disponibilidad del equipo ante eventuales fallas eléctricas, se contempla el uso del tipo "Tiro Natural" de alta eficiencia. El gas producido en esta unidad pasará luego a una serie de equipos auxiliares (convertidor de alta temperatura, intercambiadores, sistema de remoción de CO 2 , etc.) para su purificación. En esta área se preparará un gas con alto poder reductor a la presión, temperatura y composición química requeridos en el circuito de reactores. Cabe destacar que en el proceso FINMET, la composición del gas reductor puede ser ajustada según requerimientos debido a la disposición de la unidad de remoción de CO 2 en el circuito del gas de reciclo. En esta área también se recuperará parte de los gases de combustión del horno reformador para la obtención de gas inerte, que posteriormente será comprimido en el área de servicios. Área de Servicios: Las diferentes áreas del Proceso FINMET requieren para su funcionamiento un conjunto de servicios auxiliares tales como: Aire de Servicio e Instrumentación, Compresión de Gas Inerte, Agua de Enfriamiento y Purificación, Generación de Gas Inerte (Solamente para arranque del Reformador). Área de Reactores: Esta área es el corazón del Proceso FINMET; está compuesta de cuatro reactores reductores conectados en serie, en donde ocurren las reacciones de reducción. Los dos reactores inferiores han sido diseñados tipo swaged con el objeto de reducir la cantidad de sólidos hacia los ciclones, mientras que los dos superiores son cilíndricos. El mineral proveniente de los sistemas de alimentación de mineral fluye por gravedad a través de los reactores ubicados en serie descendente, entrando en contacto con el gas reductor. A medida que el mineral desciende, sufre una reducción continua hasta adquirir propiedades metálicas. El mineral con diferentes grados de reducción se mantiene fluidizado por el gas reductor. El gas reductor fluye por el último reactor, en donde el mineral semireducido proveniente de los reactores superiores, entra en contacto con un gas más rico en H 2 y CO con alto poder reductor, adquiriendo sus características metálicas y de carburización para luego pasar a la etapa de briqueteado. Área de Briqueteado: El producto metalizado proveniente del último reactor es transportado neumáticamente hacia el tambor alimentador de las máquinas Briqueteadoras, en donde los finos son compactados en caliente (aproximadamente a 700 °C) por efecto de la presión hidráulica de las prensas rotatorias. Posteriormente el producto es cribado y el material que no fue compactado será reciclado nuevamente hacia la máquina. Las briquetas serán enfriadas y pasivadas por un sistema de aire, luego pasarán a las pilas de almacenamiento o a los silos de carga del tren, desde donde serán transportados hasta el puerto. El producto obtenido es de una densidad superior a 5,0 gr/cm 3 , con alto contenido de hierro metálico, esencialmente inerte al ambiente y puede ser manipulado y transportado con medios convencionales de manejo de productos a granel. VENTAJAS DEL PROCESO FINMET. Una de las ventajas más importantes del proceso, es que está basado en un proceso probado a escala comercial en lecho fluidizado, que utiliza finos de mineral hierro, abundantes en los diferentes yacimientos del mundo. Entre otras de las ventajas del proceso FINMET se pueden mencionar las siguientes: MINERAL ALIMENTADO Utilización de finos de mineral de hierro con tamaño de partículas menor a 3/8 pulg. 97

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