Reduction of costs of iron production by changing parameters of the mixed blast-furnace wind

Reducción de los costes de producción de hierro mediante la modificación de los parámetros del alto horno mixto eólico

El viento caliente de las estufas de alto horno es un factor importante para el funcionamiento del alto horno. Se ha analizado una tecnología en la que el viento caliente procedente de las estufas de alto horno no se mezcla con el viento frío hasta alcanzar una temperatura constante, sino que se introduce directamente en el alto horno. Sin embargo, es necesario compensar los cambios de la temperatura teórica de combustión en el alto horno como consecuencia de la temperatura no estabilizada del viento, cambiando la composición del viento. Esto puede hacerse agregando diferentes medios al viento con diferentes resultados desde los puntos de vista operativa y económica. Esencialmente, en los altos hornos se utilizan los siguientes tipos de medios: vapor, oxígeno, combustibles de sustitución, nitrógeno y gas residual.

INTRODUCCION

El proceso de alto horno consta de un gran numero de procesos fisicoquimicos, termicos y mecanicos interconectados. Además de los procesos principales consistentes en la reducción de los óxidos de hierro, el arrabio y la creación de la masa fundida de escoria, también se realizan la combustión de combustible, el flujo de gas, el flujo de carga y masa fundida, la disociación y otras reacciones en las fases solida y liquida.

Los insumos del proceso de alto horno son la carga del alto horno y el viento combinado. La carga del alto horno se compone de carga de mineral, coque y escoria. Las funciones del coque son la aportación de calor y la reducción de sustancias al alto horno, la carbonización del arrabio y la creación del esqueleto sólido del alto horno para el flujo de gas. El viento soplado combinado es la fuente de oxígeno para la combustión del coque y al mismo tiempo la fuente de hidrógeno como gas de reducción que se crea por disociación del vapor. Las salidas del proceso de alto horno son arrabio, escoria y gas de alto horno. 

En general, el proceso de alto horno puede caracterizarse como un proceso no estacionario con parámetros distribuidos. Sus características básicas son las siguientes [1- 6]:

-El alto horno es un reactor de contracorriente.

- El viento soplado y el gas de salida del alto horno son continuos.

- La entrada de carga, arrabio y escoria es casi continua.

- La reducción de hierro de la carga es casi ideal, la pérdida de hierro en la escoria es insignificante.

- El intercambio de calor en el alto horno está prácticamente finalizado. Está relacionado con un alto nivel de utilización del calor.