Thermogravimetric (TG) investigation on reduction of hematite powder with carbonized corn straw

Investigación termogravimétrica (TG) sobre la reducción de polvo de hematites con paja de maíz carbonizada

Se investigaron la microrrotopografía y las características de combustión de la paja de maíz carbonizada y del carbón vegetal de pino, así como de la antracita, para comparar la propiedad del combustible y analizar la aplicación de la paja de maíz en la actividad industrial. El proceso de reducción de la hematites con diferentes agentes reductores se estudió con análisis termogravimétrico. En los resultados se indica que la temperatura de reducción inicial fue menor cuando se mezcló paja de maíz carbonizada con hematites y se puede alcanzar una tasa de reducción ideal con un C/O de 1,1, mientras que la tasa de reducción del carbón vegetal de pino a hematites fue menor y se necesita un C/O mayor para la antracita para obtener la misma tasa de reducción.

INTRODUCCIÓN

La expansión de la producción de acero bruto en las últimas décadas ha supuesto el consumo anual de una cantidad considerable de combustibles fósiles, lo que ha provocado un aumento significativo de las emisiones de gases de efecto invernadero y de la contaminación por partículas [1]. La producción anual de acero bruto en China representa más del 50% de la producción mundial total, por lo que se consume una gran cantidad de coque metalúrgico en el proceso de fabricación del hierro [2]. El enorme consumo de combustibles fósiles basados en el carbono ha provocado fenómenos atmosféricos y se ha convertido en una amenaza para la salud humana. Las frecuentes nieblas y neblinas que se han producido en la mayoría de las regiones de China en la última década han afectado gravemente a las actividades humanas al aire libre y han provocado un aumento significativo de las enfermedades respiratorias [3, 4].

Se necesita una fuente de energía sostenible para satisfacer la creciente demanda energética y reducir la influencia de la actividad industrial en la vida cotidiana de las personas [5]. La biomasa, como fuente de energía limpia y reproducible, ha suscitado gran interés entre los investigadores metalúrgicos. Teniendo en cuenta la amplia distribución y las propiedades neutras en carbono de la biomasa, se ha observado su superioridad económica y medioambiental en comparación con los combustibles fósiles convencionales [6]. Tanto la contaminación como el coste de producción pueden disminuir si se utiliza la paja de maíz como fuente de combustible. La biomasa original estaba formada por una estructura fibrosa tenaz y una composición heterogénea, por lo que se consumía una cantidad considerable de energía durante la pulverización de las biomasas originales. La carbonización de la biomasa puede optimizar las propiedades de la biomasa para su aplicación metalúrgica [7, 8].