Reudccion directa

SIMULACION DE UN PROCESO DE REDUCCION APLICADO A UN MAPA TECNOLOGICO J. Aguilar, R. Viramontes* Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Doctorado en Ingeniería de Materiales * HYLSA S.A. de C.V. Departamento de Investigación y Desarrollo I. ABSTRACT

This project analyzes a reduction process into a fixed bed. It includes the aspects related to systemresponse of operation process variables, which takes into consideration technological and business dimensions. This project is based mainly on HYL I process, which includes three active reactors, but in this project only one reactor was used. In order to evaluate the relationships between both technological and business dimensions, a computer simulation model was developed. Finally, the curves obtainedby the simulation model are presented on a technological map, in a way that it is possible to evaluate technological and business views for new process alternatives. II. RESUMEN

En este trabajo se analiza un proceso de reducción en lecho fijo, cubriendo los aspectos que corresponden a la respuesta a la variación de las condiciones de operación considerando dimensiones de tipo tecnológico asícomo de negocio. El trabajo está basado en mucha información del proceso HYL I con tres reactores activos que en aquí han sido integrados en uno solo. Con el fin de poder obtener la relación entre las dimensiones tecnológicas y de negocio, se utiliza un modelo de simulación por computadora. Finalmente se presentan las curvas de operación basadas en el modelo de simulación y se presentan losresultados en un mapa tecnológico, de manera que es posible evaluar puntos de vista tecnológicos y de negocio de nuevas alternativas de proceso. III. INTRODUCCION El mapa tecnológico1 es una herramienta que permite evaluar, entre otros, el desempeño de un proceso frente a las dimensiones de proceso. Normalmente, todo proceso implica dos tipos de dimensiones, dimensiones tecnológicas y dimensiones denegocio. Las dimensiones de negocio son la respuesta del sistema, y las dimensiones tecnológicas son las que pueden ser manipuladas en orden de obtener un resultado deseado. Si se agrupan estos datos en una matriz, existe un correlación entre ambos tipos de dimensión, en ocasiones esta relación es directa y muy simple, pero en general, como es el caso de un proceso industrial como la reduccióndirecta, la relación es

más bien compleja. Dado que el mapa tecnológico es una herramienta que es útil tanto para el tecnólogo como para el negociante, se requiere que esta contenga las dimensiones que en efecto son importantes para el proceso y la forma en que están relacionadas, con lo que es posible evaluar las alternativas tecnológicas que se presentan. En este trabajo, dado que el proceso dereducción de mineral de hierro es más bien complejo, se recurre a un modelo en computadora que simula al proceso y proporciona la información necesaria para el construir el mapa tecnológico. IV. LA REDUCCION DE MINERAL DE HIERRO

En la actualidad existen dos rutas para la obtención de acero partiendo de mineral de hierro: La ruta alto horno - convertidor, y la ruta reducción directa - horno dearco. Ambas rutas parten de mineral de hierro, pero la diferencia básica se encuentra en la forma de reducción. En la ruta de alto horno la reducción a hierro metálico es por fusión utilizando carbón y aire para suministrar el calor necesario y generar gas reductor para la reducción desde hematita, que es el estado de mayor oxidación hasta la wustita que es el estado de menor oxidación. En la ruta dereducción directa la reducción se lleva a cabo con un gas reductor generado a partir de la reformación de gas natural, el proceso se ejecuta sin fusión desde la hematita hasta el hierro metálico. El calor se proporciona calentando el gas reductor en un intercambiador de calor. Existen varios procesos de reducción directa, pero la gran parte del mercado la manejan solo dos; el proceso Midrex y el...