The effect of harmeful elements in production of iron in relation to input and output material balance

El efecto de los elementos perjudiciales en la producción de hierro en relación con el balance de materiales de entrada y salida

Entre los principales objetivos de los operadores de altos hornos figura la producción máxima de arrabio de la composición química requerida con un coste mínimo. Esto sólo puede garantizarse si la materia prima es de calidad y el alto horno funciona sin problemas. Ambos parámetros están influidos por la concentración de elementos indeseables. Los elementos negativos contenidos en las materias primas del alto horno causan muchos problemas tecnológicos tanto en la sinterización como en el proceso del alto horno. Se trata principalmente de metales pesados y carbonatos alcalinos. El artículo trata del análisis del balance material del contenido de zinc y de carbonatos alcalinos seleccionados en las materias primas de entrada y en los productos de salida del alto horno.

INTRODUCCIÓN

La interrupción del proceso de alto horno se debe a una serie de causas típicas que suelen provocar cambios repentinos en la velocidad del flujo de gas o la disminución de la carga, así como el enfriamiento o calentamiento excesivo del corazón del horno [1]. Las consecuencias pueden ser cambios en la viscosidad de la escoria o del arrabio y problemas relacionados con su descarga del alto horno [2]. La mayoría de estas causas se deben a sustancias nocivas como el álcali, el zinc, el plomo y sus compuestos, que pueden influir de diversas maneras en el proceso del alto horno hasta el punto de provocar situaciones de emergencia. Por ello, es necesario prestar especial atención a estas sustancias y sus compuestos para evitar que se produzcan fallos graves durante el proceso de alto horno.

La cantidad de sustancias nocivas en el proceso de alto horno puede tener un efecto significativo en su desarrollo y en los parámetros tecnológicos y económicos [3]. Los metales pesados, los carbonatos alcalinos y los silicatos deben regularse y su contenido en las materias primas de entrada y salida debe controlarse continuamente.

El objetivo de este artículo es recopilar el balance material de zinc, Na₂O y K₂O a la entrada y salida del alto horno. Se utilizarán como datos los resultados de las mediciones realizadas durante un año en el alto horno controlado.

ELEMENTOS NEGATIVOS EN LA PRODUCCIÓN DE HIERRO

El zinc pertenece a los metales pesados y entra en el proceso de alto horno junto con la carga del alto horno en forma de óxidos y sulfuros. En cuanto a sus propiedades físicas y químicas, en los altos hornos se crea un ciclo entre las partes inferiores con altas temperaturas que provocan la reducción y la evaporación y las partes superiores de la chimenea del horno con bajas temperaturas donde se condensan los vapores [4].