Reducción Directa del Mineral de Hierro

Reducción Directa del mineral de Hierro.

En la producción del acero también se puede utilizar el método de reducción directa, el que emplea agentes reactivos reductores como gas natural, coque, aceite combustible, monóxido de carbono, hidrógeno o grafito. El procedimiento consiste en triturar la mena de hierro y pasarla por un reactor con los agentes reductores, con lo que algunos elementos no convenientes para la fusión del hierro son eliminados. El producto del sistema de reducción directa es el hierro esponja que consiste en unos pellets de mineral de hierro los que pueden ser utilizados directamente para la producción de acero con características controladas.

Diagrama de producción de hierro esponja

Veamos el significado de algunos términos que se emplean en este proceso:

Pellets

Aglomerados de forma esférica producido a partir de concentrados o de minerales de hierro de diferentes características químicas y mineralógicas con propiedades tales como distribución uniforme de tamaño, alta y uniforme porosidad, alto contenido de hierro, prácticamente sin perdidas por ignición o volátiles, características mineralógicas uniformes, resistencia mecánicas alta y uniforme, aun en condiciones de esfuerzos bajo condiciones de atmósferas reducidas.

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Reducción Directa del Mineral de Hierro

Mineral de hierro (mena)

Término empleado al trozo de piedra de hierro, como se extrae del yacimiento. Generalmente se emplea Hematita (Fe2O3) o Siderita (FeCO3). Una mena es una formación rocosa que contiene minerales en una concentración suficiente como para hacerla apta para la minería.

Hierro esponja

Término genérico aplicado al producto de cualquiera de los procesos industriales de Reducción Directa y se refiere a aquel producto de bajo contenido metálico obtenido de la reducción del mineral de hierro a temperaturas inferiores a la de fusión del hierro. Término aplicado al producto obtenido en los primeros procesos de utilizados por el hombre con base a mineral en trozos, por cuya forma obtuvo ese nombre.

Briquetas

Aglomerados obtenidos mediante la aplicación de presión por medios mecánicos a partículas finas de sólidos, usualmente en una prensa circular. El HRD puede ser briqueteado en caliente (proveniente de la reducción de Pellets o de finos de mineral o en trozos) o en frío, en cuyo caso necesita de un aglutinante.

Proceso de Reducción

El proceso está diseñado para la reducción directa de minerales de hierro (en estado sólido), mediante la utilización de gases reductores ricos en Hidrógeno (H 2) y Monóxido de Carbono (CO).El mineral de hierro, en pellets o en terrones, se introduce a través de una tolva que alimenta al horno en la tapa del mismo. Mientras que el mineral desciende a través del horno por flujo de gravedad, se calienta y el oxígeno es quitado del hierro (reducido) por medio de los gases reductores. Estos gases reaccionan con el FE 2 O 3 en el mineral de hierro y lo convierten al hierro metálico, dejando H2O y CO2. Para la producción de DRI (Direct Reduccion Iron) frío, el hierro reducido es refrescado y carburado con los gases que se refrescan en la porción más baja del horno.Algunos gases reductores alternativos, son: gasificación del carbón, gas de coquerías, gas de hidrocarburos, gas de desperdicio Corex.

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Hierro Esponja