Post on 06-Jul-2018
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
1/13
Hierro de reducción directa (DRI)
Hierro de reducción directa (DRI), también llamado hierro esponja,[1] se
produce a partir reducción directa de mineral de hierro (en forma de
rumos, pellets o multas) por un as reductor producido a partir de as
natural o carbón! "l as reductor es una me#cla, la ma$or%a de los cualeses hidróeno (H&) $ monó'ido de carbono () *ue act+an como
aentes reductores! "ste proceso de reducción del mineral de hierro en
forma sólida mediante la reducción de los ases se llama reducción
directa!
a ruta con-encional para la fabricación de acero se compone de plantas
de sinteri#ación o peleti#ación, hornos de co*ue, altos hornos, $ hornos
de o'%eno b.sico! "stas plantas re*uieren altos costos de capital $
materias primas de las estrictas especi/caciones! 0e necesita el carbón
de co*ue para hacer una coca cola lo su/cientemente fuerte como para
soportar la cara en el alto horno! lantas de acero interadas de menosde un millón de toneladas de capacidad anual eneralmente no son
económicamente -iables! os hornos de co*ue $ plantas de sinteri#ación
en una planta de acero interada est.n contaminando $ unidades caras!
Hierro de reducción directa (DRI) est. fabricado de un material
met.lico producido por la reducción (eliminación del o'%eno) de ó'ido
de hierro a temperaturas inferiores al punto de fusión del hierro (1234 5
o &676 58)! "l ó'ido de hierro, $a sea en bulto, concentrado, o en forma
de pellet se reduce en 9::;1:2: 5 (1
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
2/13
manejo, "n-%o, $ almacenar como un producto comercial! onsulte la
p.ina H>I para m.s detalles!
?ultas DRI se eneran durante la producción $ manipulación de DRI $
H>I $ pueden tener hasta 62 contenido met.lico ciento! "l tama@o de
part%cula puede -ariar desde menos de 4!32 mm (:!&2 puladas) a 1&
mm (:!2 puladas)! "l contenido de humedad puede ser tanto como 1&
ciento (en peso)!
A Depende de la fuente de ó'ido de hierro
A Bana es el término para los minerales de ó'ido (es decir! a, Cl&3,
0i&, ?) *ue permanecer. en el DRI $ se eliminan en la escoria de
acero
Fundamentos de DRI
(0obre la base de los fundamentos de reducción directa $ Cplicaciones
urso orto presentados por Ro$ hipp, residente de hipp
Eecnolo%a, Inc!)
Proceso
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
3/13
a reducción directa, una -%a alternati-a de fabricación de hierro, ha sido
desarrollado para superar alunas de estas di/cultades de los altos
hornos con-encionales! DRI es fabricado con é'ito en -arias partes del
mundo a tra-és de as natural o la tecnolo%a basada en el carbón! "l
mineral de hierro se reduce en estado sólido a 9:: a 1,:2: 5 (1,I) es una forma compacta de DRI
dise@ado para la facilidad de la na-eación, manejo, $
almacenamiento!• Hot hierro de reducción directa (HDRI) es el hierro no enfr%a antes de
salir del horno de reducción, *ue es inmediatamente transportado a
un horno de arco eléctrico de espera $ acusados, el consiuiente
ahorro de ener%a!•
"l proceso de reducción directa de mineral de hierro ranulado utili#ao natural Fbulto horas! Kna e'cepción es el proceso de lecho
Luidi#ado *ue re*uiere part%culas de mineral de hierro de tama@o!
ocos minerales son adecuados para la reducción directa!• "l proceso de reducción directa puede utili#ar as natural
contaminado con ases inertes, e-itando la necesidad de eliminar
estos ases para otro uso! 0in embaro, cual*uier contaminación de
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
4/13
as inerte del as reductor reduce el efecto (calidad) de esa
corriente de as $ de la e/ciencia térmica del proceso!• 0uministros de mineral en pol-o $ el as natural en bruto est.n
disponibles en .reas como el norte de Custralia, e-itando los costos
de transporte para el as! "n la ma$or%a de los casos, la planta de
DRI se encuentra cerca de la fuente de as natural, $a *ue es m.s
rentable para en-iar el mineral en luar del as!• este método produce 76J hierro puro!
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
5/13
roblemas
Hierro de reducción directa es altamente susceptible a la o'idación $ la
corrosión si se deja sin protección, $ es normalmente r.pido tratados
posteriormente con el acero![cita re*uerida] "l hierro a ranel también
se prenda fueo, $a *ue es pirofórica![3]
Historia
a producción de hierro esponja $ lueo trabajando era el primer método
utili#ado para obtener el hierro en el ?edio riente, "ipto, $ "uropa,
donde se mantu-o en uso hasta al menos el silo 14! "'iste aluna
e-idencia de *ue el método bloomer$ también se utili#ó en hina, pero
hina hab%a desarrollado altos hornos para la obtención de arrabio 2::
>"!
a -entaja de la técnica de bloomer$ es *ue el hierro se puede conseuir
a una temperatura inferior del horno, sólo alrededor de 11:: 5 o
menos! a des-entaja, relati-amente a la utili#ación de un alto horno, es
*ue sólo pe*ue@as cantidades se pueden hacer a la -e#!
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
6/13
permitiendo di-ersos tipos de tratamiento térmico (por ejemplo!
Fsteelin)!
Ho$, esponja de hierro se crea mediante la reducción de mineral de
hierro sin fundir se! "sto lo con-ierte en una materia prima de alta
e/ciencia enerética para los fabricantes de aceros especiales *ue sol%adepender de la chatarra!
Hierro briqueteado en caliente (HBI)
Información general
Hierro briqueteado en caliente (HBI) es una forma de prima de Hierro de reducción directa(DRI)* que se ha compactado a una temperatura mayor que 65 ! " en el momento de la
compactación y tiene una densidad mayor que 5 #ilo$ramos por metro c%bico (5
#$ & m')
*DRI es un material metálico producido a partir de finos de óxido de hierro o gránulos de óxido de hierro ! o minerales de bulto que se
han reducido (ox"geno elimina) sin alcan#ar el punto de fusión del hierro$
%a lista de la &'I Hierro de reducción directa () Briquetas +moldeado en caliente
http://metallics.org.uk/es/dri/http://metallics.org.uk/es/dri/http://metallics.org.uk/es/dri/http://metallics.org.uk/es/dri/
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
7/13
artimo internacional de car$as sólidas a $ranel (I+B") "ódi$o, en el cual - .nero/-- sustituye al "ódi$o de pr0cticas de se$uridad relati1as a las car$as sólidas a $ranel
("ódi$o B"), -223 Descripción de la edición de HBI4
HBI es una calidad premium, materia prima industria del acero de alta densidad quecontiene 223 hierro total (7e) en una forma casi pura, que se utili8a en Horno de arco
el9ctrico (.:7) y Horno de o;$eno b0sico (B
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
8/13
rocesos Bas;base
a ma$or%a de los procesos de reducción directa se basan as; por lo
tanto,, nos centraremos en ellos ho$!
a alimentación de mineral de hierro es o multas en lechos Luidos o
tro#os $ pellets en los otros hornos de reducción! a materia prima se
prepara para ajustar el tama@o a la re*uerida en el horno de reducción!
"sto puede re*uerir la detección de la separación o de recti/cado para
ajustar el tama@o de part%cula a la baja!
"l as de proceso est. formada por diferentes métodos para enerar H&
$ para eliminar el o'%eno del mineral! "l carbón también se a@ade
en alunos procesos para el as de proceso para accionar en lareducción! "l as natural entra en los hornos de reducción $ se calienta a
la temperatura re*uerida para la reducción de la alimentación de ó'ido!
Qamos a -er los hornos de reducción en m.s detalle en las siuientes
dos diapositi-as!
Kna -e# reducida, el producto es o bien bri*ueteado en caliente como
H>I (bri*uetas de hierro en caliente) o se enfr%a $ se descara como DRI!
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
9/13
"n el proceso de fabricación de bri*uetas en caliente, el H>I debe
enfriarse antes de su almacenamiento en pilas!
rocesos Bas;base P Bruesos $ ellet R00
as principales operaciones de los hornos a base de ejes son los de
?idre' $ Eeno-a = HN, *ue en conjunto representan 79J de los procesos
a base de as! "n estos hornos, la me#cla de mineral $ pellets de ump se
introduce para la reducción de los diferentes sistemas *ue -amos a
aclarar m.s tarde! "l mineral Lu$e por ra-edad hacia abajo $ es
contactado por Lujo ascendente de as reductor! "l mineral se reduce $
se calentó durante el Lujo hacia abajo!
"l as reductor caliente entra en el eje alrededor del di.metro e'terior $
Lu$e hacia arriba! "n el Lujo hacia arriba, la reducción de los
8e&3occurs! "n el momento en *ue el as sale de la #ona reductora, ha
sido parcialmente enfriado por el calentamiento de la alimentación de
mineral entrante! "l horno de cuba puede proporcionar $a sea el
producto caliente para la fabricación de bri*uetas o producto /nal
enfriado
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
10/13
rocesos de Bas;on base ; ?ultas Climente
"l funcionamiento del horno basado principales multas reactor es el de8IS?"E, *ue es el +nico proceso de multas basada en el ser-icio en la
actualidad! "n el roceso de 8IS?"E, el dise@o del reactor es diferente
de otro proceso basado multas;, ircored, como -eremos m.s adelante!
"n todos los casos, las multas se mantienen en un estado Luidi#ado por
el Lujo ascendente de as reductor! "n los procesos 8ior $ 8IS?"E, un
total de cuatro bedsare Luido utili#ado! "n el roceso ircored, se
utili#an dos lechos Luidos de diferentes condiciones! "ntre los reactores,
el mineral Lu$e por ra-edad hacia abajo $ se pone en contacto en cada
uno por Lujo ascendente de as reductor! "l mineral se reduce $ secalentó durante el Lujo hacia abajo!
"l as reductor caliente entra en los reactores a tra-és de las redes de
lecho Luido de la parte inferior del reactor $ Lu$e hacia arriba! "n el
momento en *ue el as sale de la parte superior, ha sido parcialmente
enfriada por el calentamiento $ la reducción de la alimentación de
mineral entrante! os procesos de multas basada deben bri*uetas el
producto /nal!
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
11/13
Reducción
"l ó'ido de hierro, en forma de r.nulos o bulto, se introduce a tra-és deuna tol-a de dosi/cación en la parte superior del horno de cuba! "n
Q"SR"CR en Qene#uela, la me#cla de alimentación es 42J pastillas,
3&J mineral en tro#os, $ el resto se recicla Remet!
omo el mineral desciende a tra-és del horno por Lujo de ra-edad, se
calienta $ el o'%eno se retira de la plancha (reducida) por los ases de
-enta libre *ue Lu$e, *ue tienen un alto contenido de $ H&! "n la
planta Q"SR"CR, el as de proceso es 4:J H& $ 32J en base
seca! "stos ases reaccionan con el 8e&3in el mineral de hierro $ la
con-ierten en hierro met.lico, dejando H& $ &!
ara la producción de fr%o DRI, el hierro reducido se enfr%a $ carburado
*ue Lu$e por el contador de ases de enfriamiento en la parte inferior
del horno de cuba! "l DRI también puede ser descarado en caliente $ se
alimenta a una m.*uina de fabricación de bri*uetas para la producción
de H>I, o alimentado caliente, como HDRI, directamente a un horno
eléctrico de arco usando el HEIST 0$stemor aislado -asos de
transferencia!
Reformar
ara ma'imi#ar la e/ciencia de la reforma, as de escape desde el horno
de cuba se recicla $ se me#cla con el as natural fresca! "ste as se
alimenta al reformador, unos tubos de aleación de hornos refractarios
contiene forrado llenos de catali#ador! "l as se calienta $ reformado a
medida *ue pasa a tra-és de los tubos! "l as recién reformada, *ue
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
12/13
contiene 7:;7& J H& $ , es entonces alimentado caliente
directamente al horno de cuba como as reductor! "n Q"SR"CR, la
temperatura del as *ue sale del reformador es 7I ; roducción Industrial
H>I se produce en la forma de bri*uetas a alta temperatura $ presión
con prensas de rodillos! Eama@os de bri*uetas $ formas alternati-as se
han probado en -arias plantas! "l -olumen t%pico de bri*uetas de
fabricación industrial es en el rano de apro'! 1:: cc! Hasta a*u%, esto
es independiente del método utili#ado en el proceso de reducción
directa anterior!
8iura 1 representa el proceso de fabricación de bri*uetas en caliente
para la producción de H>I! "l hierro de reducción directa se descara
ran forma el proceso de reducción! on un tornillo de este alimento
caliente se introduce en el estrechamiento entre dos rodillos contra;
rotantes! >olsillos en los rodillos *ue iran sincrónicamente forman las
8/17/2019 Hierro de Reducción Directa
13/13
bri*uetas! "ste proceso se produce a altas temperaturas (t%picamente
apro'! 6:: 5 ) $ fuer#as de presión altas (por ejemplo! 1&: VS por cm
ancho del rodillo acti-o)! a cadena continua de bri*uetas *ue salen de
los rodillos es uiado por un conducto de pesada $ se separa en su
ma$or%a indi-iduales, por ejemplo, por un rotor con barras de impacto!
>ri*uetas de material /no, producido en los procesos de lecho Luidi#ado,
Eambién se puede separar en un tambor iratorio de -olteo!
"l componente cla-e en la fabricación de bri*uetas en caliente es una
prensa de rodillos especialmente dise@ados! ifras & $ 3 mostrar la #ona
de montaje de ?aschinenfabriV TWppern con m.*uinas modernas para la
producción de H>I!