� Proceso de fabricación del acero

72.02 INDUSTRIAS I

Ing. Jorge Ing. Jorge Nicolini 2/2016 Nicolini 2/2016

� Procesos de Reducción

� Reducción Directa

� Tecnologías Reducción - Fusión

VÍAS DE FABRICACIÓN DEL ACERO

COQUE MINERAL Y/O AGLOMERADO

GAS NATURAL CARBON

ALTOHORNO

REDUCCIÓNDIRECTA

CARBÓN

FUSIÓNREDUCCION

MINERAL Y/OAGLOMERADO

HIERRO

ARRABIOFUNDIDO - ESCORIA

HIERRO ESPONJAPELLET METALICO

ACERIA ALOXIGENO

ACERIAELECTRICA

ACERO LÍQUIDO

ACERO

Distribución de las plantas productoras de acero latinoamericanas

REDUCCIÓN DE MINERALES DE HIERRO

REDUCCIÓN:

2FeO + C = 2Fe +CO2

Minerales:

Hematita (óxido férrico) Fe O

REDUCCIÓN INDIRECTA:

Reacciones principales en el Alto Horno:

Hematita (óxido férrico) Fe 2O3

Magnetita (óxido ferroso – férrico) Fe3O4

Wustita (óxido ferroso) FeO

A) FeO + C = Fe + CO Endotérmica (RD)

B) Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 Exotérmica (RI)

REDUCCIÓN DIRECTA

Entrada: Mineral de hierro calibrado – Pellets

Salida: HDR (hierro esponja) -Pellets metalizados

CLASIFICACIÓN DE PROCESOS :

Pellets de óxido - kgs

Pellets metál. - kgs

H. Total 64 64

H. Metálico 0 (54.5)

Reductor Horno Clase

Sólido Rotativo SL/RN

CubaMidrexEnergiron/HL

Grado de Metalización (%) =H.metálico/H. total=

54.5/64 = 85%Agentes Reductores: C - H 2 - CO

Oxígeno 28 2.7

Ganga 6 6

Agua 2 0

Carbono 0 1.5

100 74.2

Gaseoso FluidizadoFiorFinmetCircored

Hornos de solera rotatoria

FastmetITkm3

REDUCCIÓN DIRECTA – Reductor Gaseoso

Reacciones de Reducción

3Fe2O3 + H2 ======= 2Fe3O4 + H2O

Fe3O4 + H2 ======= 3FeO + H2O

FeO + H2 ======= Fe+ H2O

3Fe2O3 + CO ======= 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO ======= 3FeO + CO2

FeO + CO ======= Fe+ CO2

CO2 + C ======= 2CO

REDUCCIÓN DIRECTA : MIDREX

PROCESO MIDREX – Gas Natural

PROCESO MIDREX – Gas Natural

REDUCCIÓN DIRECTA : ENERGIRON ZR

d

d

ELECCIÓN DEL MÉTODO: RD - ALTO HORNO

� CAPACIDADES DE PRODUCCIÓN:AH. - CONV. PRODUCCIONES > 2000000 Tons/añ oRD. - HE. PRODUCCIONES < 2000000 Tons/ año

� PRODUCCIÓN MODULAR DE RD.:� PRODUCCIÓN MODULAR DE RD.:FLEXIBILIDAD

� DISPONIBILIDAD DE GAS NATURAL, MINERAL DE HIERRO Y ELECTRICIDAD A BAJO PRECIO.

� DISPONIBILIDAD DE CHATARRA EN PRECIO Y CALIDAD

ºC1600

1400

1200

1000

Afino en horno eléctricoEliminación de la ganga(Consumo energético externo.)

Afino en el convertidorUtilización del calor sensibley de las reacciones del C y Si

Alto horno – completamiento de la reducciónEliminación de la gangaDesulfuraciónIncremento en elementos termógenos (C y Si)

Alto hornoEtapa de Reducción

800

600

400

200

100%Fe 90% 80% 70% 60%

Reducción parcial del mineral(y carburización)(la ganga queda incluida)

Pérdida de calor sensiblede la esponja

PORCENTAJE DE HIERRO TOTAL EN FUNCION DE LA TEMPERA TURA DE EVOLUCIÓN

EVOLUCIÓN DEL

CONTENIDODE OXÍGENODE OXÍGENO

Tecnologías: Reducción – Fusión

calibrado/pellets

gas de salida

gas reductor

carbón

Unidad Reductora Unidad Fusiónarrabio/escoria

oxigenoREDUCCIÓN GASIFICACIÓN

FUSIÓNREDUCCION FINAL

Tecnologías: Reducción – Fusión

carbóncalibrado/pellets

gas de tope

gas reductor

Reactor:Reducción

lavadores

COREX

Tecnologías: Reducción – Fusión

arrabio/escoriaoxigeno

gas reductor

Reactor:Fusión - gasificación

polvos

Gas de enfriamiento

Tecnologías: Reducción – Fusión