REDUCCIÓN DIRECTA PROCESO FINMET.

Presentación del tema: "REDUCCIÓN DIRECTA PROCESO FINMET."— Transcripción de la presentación:

1 REDUCCIÓN DIRECTA PROCESO FINMET

2 REDUCCIÓN DIRECTA Concepto: La reducción directa es un importante proceso de catálisis heterogénea (gas-sólido) en el cual se elimina el oxígeno que se encuentra presente en el mineral de hierro con el fin de convertir los óxidos en hierro metálico y obtener un producto con elevada metalización para aplicaciones en la industria del acero.

3 Producción 1.680 Ton/día/Tren
Finos de Mineral Enfriador de gas de Reciclo Área de mineral y Producto H2O + sólidos R-40 Sistema de Reactores H2O R-30 R-20 Gas Reformado Área de Servicios y Planta de Gas Horno Precalentador de gas Reductor R-10 Reformador Gas Reductor Aire GN Compresor de Gas Reciclo Convertidor de CO a CO2 Absorbedor de CO2 H2S HBI Área de Briqueteadoras Producción Ton/día/Tren

4 Reactores (Área de reducción):
PARÁMETROS EN EL PROCESO DE REDUCCIÓN R40 R30 R20 R10 Met. 92.5% T 795 oC H2 62% CO 7.1% CO2 3.3% H2O 1.5% Met. 55.5% T 730 oC H2 51% CO 10% CO2 2.1% H2O 8.4% Met. 3.0 % T 645 oC H2 45.3% CO 8.7% CO2 3.9% H2O 14.4% Met. 0 % T 450oC H2 40.1% CO 7.9% CO2 4.1% H2O 18.7% T 440 oC H2 39.3% CO 6.1% CO2 5.6% H2O 20.3% La adición de agua al R40 se realiza para disminuir el stiking, la reacción de reducción en R40 (formación de película de mineral reducido que perturba las otras fases de reducción, disminución de temperatura en R40.

5 Reactores (Área de reducción):
Etapas de reducción del Proceso FINMET Reactor reductor R40 En el reactor R40 el mineral es calentado hasta una temperatura variable entre 400 y 480 oC en donde se elimina el agua de cristalización que posee el mineral, dentro del reactor R40 comienza la primera etapa de reducción de los finos metálicos convirtiendo el mineral de hematita a magnetita representada por la siguiente reacción química: 3Fe2O3.xH2O + H2 + CO Fe2O3 + H2O + CO2 3Fe2O3 + H2 + CO Fe3O4 + H2O +CO2 Reactor reductor R30 En este reactor la concentración y temperatura (640 oC) del gas reductor son las más bajas de todos los reactores y aquí, la hematita (Fe2O3) se convierte en magnetita (Fe3O4) mediante la reacción:

6 Reactores (Área de reducción):
Reactor reductor R20 Donde la concentración y temperatura (736 oC) permiten que exista la transformación de magnetita (Fe3O4) a wustita (FeO) a través de la reacción: Fe3O4 + H2 + CO FeO + H2O + CO2 Reactor reductor R10 La temperatura de reducción en este reactor varía entre 775 a 798 oC, es la más alta con respecto a los reactores anteriores y es aquí donde ocurre la transformación de wustita a hierro metálico a través de la reacción: FeO + H Fe° + H2O

7 Reactores (Área de reducción):
Factores importantes controlados en los reactores Calidad del gas: la calidad del gas reductor tiene una influencia directa sobre la metalización. Incrementos en la calidad del gas, incrementa la metalización. La planta FINMET está diseñada de forma que la relación molar entre agentes reductores y oxidantes, sea igual a 13. H2 + CO / H2O + CO2 = 13 Carbono: Durante la última etapa de reducción se forma carbono en el mineral reducido debido a que el gas reductor tiene un alto potencial de carburización por la presencia de CO y CH4. Las reacciones gaseosas involucradas en la formación de carbono, son dependientes de la temperatura y las presiones parciales del CO, CO2, CH4, H2 y H2O. La carburización del mineral ocurre cuando reacciona el Fe° con CO y CH4 para formar Fe3C (Carburo de Hierro). 3Fe + CO + H2 → Fe3C + H2O + CALOR (EXOTÉRMICA) 3Fe + 2CO → Fe3C + CO2 + CALOR (EXOTÉRMICA) 3Fe + CH4 → Fe3C + 2H (ENDOTÉRMICA)

8 BRIQUETEADORA OBJETIVO: ALCANCE DEL ÁREA:
Recibir los finos de mineral de hierro reducido, provenientes del Reactor R-10 y convertirlos en el producto final del proceso FINMET, como lo es la briqueta. ALCANCE DEL ÁREA: El área de briqueteadora comprende desde el tambor alimentador (Briquette Feed Bin) hasta la salida del producto final (Briqueta) del transportador de producto (Briquette Collecting Conveyor).

9 BRIQUETEADORA RODILLOS Y SEGMENTOS
La máquina Briqueteadora está formada por un rodillo fijo y un rodillo flotante, los cuales poseen un diámetro de mm. Cada rodillo está dividido en 8 segmentos y cada uno de ellos posee 27 bolsillos, para un total de 216 bolsillos.

10 BRIQUETEADORA PRODUCTO Briqueta Convencional Peso; 450 g - 600
MINI HBC Peso: 223g – 245g Densidad: mayor a 5 g/cm3 90 mm 58 25 64 mm 43 mm 25 mm 3.0 % max Gangue (CaO+MgO+ SiO2+ Al2O3) 1.3 % max Al2O3 (Alumina) 0.03 % max CaO 0.3 % max MgO 1.5 % max SiO2 (Silice) S 0.09 % max P % C 84 % min Metallic Fe 92.5 % min Total Fe Briqueta Convencional Peso; 450 g - 600 Densidad mayor a 5 g/cm. 3 Chemical Analysis