Potential of ilmenite sand application in the iron ore materials agglomeration

Potencial de aplicación de la arena de ilmenita en la aglomeración de materiales de mineral de hierro

El objetivo de este trabajo era evaluar la arena de ilmenita concreta para su aplicación en el proceso de agregación o granulación de materiales de grano fino. La intención anterior se basó en el conocimiento del efecto positivo del titanio sobre la formación de la malla protectora en la solera del alto horno sobre la base de los nitruros de carbono titanio. Para ello, se llevó a cabo la evaluación y el análisis del material, así como los experimentos de laboratorio dirigidos a las propiedades de baldeo. Los resultados obtenidos en este trabajo predicen la posible explotación de la arena de ilmenita para la producción de sinterizado o pellets con un mayor contenido de titanio.

INTRODUCCIÓN

El desgaste natural del revestimiento en las condiciones de producción del arrabio en el alto horno está sujeto a la naturaleza y a las condiciones del proceso llevado a cabo en el alto horno. La sección más afectada del alto horno es la solera, donde la resistencia a la carga térmica y química causada por la fase fundida es muy elevada. Una posible solución para aumentar la vida útil del revestimiento de la solera es la formación de la denominada capa de penetración de carburos y nitruros de titanio en la superficie interior del revestimiento [1 - 6]. Para crear dicha capa de protección es necesario asumir la adición de titanio y combinarlo con carbono y nitrógeno cuando se forman los compuestos de carbidenitruro difíciles de fundir. La viabilidad de la adición de material con titanio depende de sus propiedades físicas y químicas, así como de la estrategia concreta y el enfoque particular de las plantas individuales u hornos de hormigón. Desde el punto de vista de la continuidad de la aplicación, en la práctica se explota el método preventivo o de impulso de la adición de materiales portadores de titanio en la carga del alto horno. La selección del material portador de titanio es importante desde el punto de vista de su adición. Los minerales de titanio grumosos se alimentan directamente desde arriba. Los materiales de titanio de grano fino no pueden añadirse por la parte superior del horno debido a su granulación inadecuada. Pueden inyectarse a través de las toberas (lo cual es muy exigente técnicamente), o tratarse granulométricamente (peletizado, briquetado, aglomerado) [7 - 9]. Otra limitación relacionada con la producción de hierro en altos hornos es el contenido máximo permitido de titanio en el arrabio y la escoria. Si se supera, empeoran las condiciones tecnológicas y los parámetros de fusión y calidad del alto horno. La cantidad de titanio en el horno debe controlarse en función del contenido de Ti en el metal, y éste debe situarse entre el 0,10% y el 0,19%.  Si su Si su contenido es inferior al 0,10 % de Ti, sólo se forma una pequeña cantidad de carbonitruros y, por encima del nivel del 0,19 %, empieza a aumentar la viscosidad de las coladas metálicas. Como nivel crítico de su contenido en el arrabio, se considera el contenido de 0,25 - 0,30 % de Ti. Si se alcanza este nivel o incluso superado, la alimentación de material portante de titanio debe detenerse hasta que se estabilicen las condiciones.