reduccion directa

REDUCCIÓN
DIRECTA
MATERIAS PRIMAS Y FUNDAMENTOS
TEÓRICOS
Ing. Luis Abraham Ortiz Vargas

Un Proceso de REDUCCIÓN de
óxidos de minerales de hierro: es
aquel mediante el cual se remueve
el oxigeno de los minerales
oxidados de hierro por la acción
de agentes reductores, que
pueden ser sólidos (Carbóncoque) ò gaseosos (H2-CO).
Como producto de la reducción
directa de los minerales dehierro,
se obtiene un sólido poroso y
metalizado que se conoce con el
nombre genérico de “hierro
esponja” ò Hierro de Reducción
directa (HRD).

El
comportamiento
o
productividad de cualquier
proceso de reducción directa
es fuertemente afectado por la
Reductibilidad del mineral
alimentado a dicho proceso,
por lo que es muy importante
la caracterización del mineral
que va a seralimentado, para
que
en
base
a
las
características del mineral se
determinen las condiciones de
operación del proceso.

REDUCCIÓN DIRECTA
MECANISMO DE REDUCCIÓN

Reductibilidad del mineral: es
la facilidad de los óxidos de
hierro del mineral para ceder
oxigeno por la acción de los
elementos reductores.
• Índices de basicidad
>> Baja Ganga
• Porosidad

PROCESOS DE REDUCCIÓN PARAEL HIERRO

La fusión de hierro en el alto horno es un
proceso muy importante para la producción
de acero y es muy probable que sea
dominante «en un futuro». Los métodos
alternativos pueden tener posibilidad bajo las
siguientes condiciones:
1.- Escasez de buenos carbones coquizables.
2.-Disponibilidad de otros agentes reductores
como el carbón, petróleo o gas natural barato
o energíaeléctrica barata.
3.-Deseabilidad de una capacidad de
producción limitada y de gran flexibilidad.
4.-Disponibilidad de concentrados de mena
de hierro de alta ley.

Un ejemplo de una alternativa para la fabricación de hierro es el
proceso de fusión eléctrica. Además de este, varios procesos han
sido diseñados. La mayoría de ellos tienen por objeto reducir la
mena a una temperatura inferioral punto de fusión del hierro para
obtener un producto sólido, el hierro esponja. Proveniente de un
concentrado de alta ley, este hierro esponja puede refinarse
directamente para producir acero en hornos de manufactura
eléctrica o directamente en la metalurgia de polvos.
La producción de hierro esponja se denomina «Reducción
directa», queriendo decir que se ha evitado pasar por el alto horno.REDUCTIBILIDAD DEL MINERAL

La Reductibilidad de un mineral,
depende de una serie de factores,
entre los cuales , los más
importantes son:
a) La composición del material.
b) La porosidad del material.
c) La aglomeración del material.
d) El hinchamiento del material
e) La decrepitación del material.
f) La resistencia mecánica del
mineral.
g) La granulometría del mineral.

Labasicidad no influye de
manera significativa en las
propiedades físicas, pero si en
las propiedades metalúrgicas,
ya que induce el tipo de micro
estructura
formada
que
coadyuva el comportamiento
del proceso de reducción y, por
tanto en la acería. La basicidad
optima es en el rango de 0.5 a
0.6 de basicidad binaria.

PROCESO DE COMBUSTION

El proceso de combustión implica la oxidaciónde los
componentes de los diferentes combustibles capaces de ser
oxidados. Se sabe que el componente principal de los
combustibles usados en la industria siderúrgica es el carbono
C, por lo que, se puede escribir la reacción del carbono con el
oxígeno, como:
C + O2 → CO2.
Que cuando hay un exceso de carbono, y una alta temperatura,
puede dar origen a la reacción:
CO₂ + C → 2CO que es laecuación de Bouduard
Donde se señalan las proporciones teóricas de CO/CO2 que
pueden existir en equilibrio a la presión atmosférica y a
diferentes temperaturas, en un recinto cerrado cuando se
encuentran mezclados tales gases en presencia de un exceso de
C.

CURVA DE BOUD0AURD
REACCIÓN: CO₂ + C → 2CO

En términos generales, se puede decir que a temperaturas
inferiores a 400˚C, son...