Proceso de fundición por debajo del punto de fusión

31 de enero de 2017

El acero sin coque*¿es posible?. La evolución actual en la fundición de hierro y acero se dirige hacia una modernización de las plantas industriales y mejora de su rendimiento. Las soplantes de desplazamiento positivo de Aerzen, instaladas en muchas plantas de todo el mundo, están asumiendo el control del suministro de gas de las torres de reducción. Hoy te mostramos el proceso de fundición de hierro por debajo de su punto de fusión.

La mayor planta de reducción directa del mundo se designó el pasado año 2016, en Texas. La capacidad de la planta es de dos millones de toneladas de hierro esponja*, procesados en forma de briquetas en caliente. Mientras que la generación de hierro en bruto se suele relacionar con imágenes de fuego, las plantas de reducción directa, utilizan otra tecnología en lo que a procesos se refiere.

En primer lugar, esta tecnología ha sido diseñada para lotes más pequeños, que pueden iniciarse y apagarse de forma más flexible, comparados con los altos hornos tradicionales. Hay otra diferencia entre la reducción directa y “la fabricación de acero”, la independencia de coque.

El flujo de materiales para el material combustible difiere: cintas transportadoras y transportadores de tornillo en las fábricas de acero tradicionales, las soplantes y compresores en plantas de reducción directa. En este campo de aplicación, Aerzen tiene una presencia en el mercado por todo el mundo, principalmente con las soplantes de desplazamiento positivo.

Las soplantes más grandes de Aerzen, tienen múltiples etapas que transmiten los gases iniciales con un flujo de volumen de hasta 300.000 metros cúbicos por hora en los reformadores. Desde allí, el gas separado se canaliza en la contracorriente en el horno de cuba, también por medio de soplantes de desplazamiento positivo. La reducción de mineral de hierro a hierro esponja comienza. Inmediatamente se enfría, para evitar que el material caliente con una temperatura de cerca a 1.000 grados C, de oxidante en el aire. Se procesa mecánicamente todavía caliente en forma de briquetas o peleas. El producto intermedio, en el camino de convertirse en acero de alta calidad, tiene ahora la calidad del hierro bruto.

Dada la importancia de la disponibilidad de gas en las diferentes plantas, las demandas de durabilidad y fiabilidad de funcionamiento de los ventiladores, son altas. Para el transporte y compresión de gases de proceso, Aerzen desarrolló soplantes de desplazamiento positivo, y de desplazamiento serie GR y GQ. En tamaños de 12 a 21, tipo GR cubre volumen de admisión fluye desde 100 a 50.000 metros cúbicos por hora. La serie GQ con tamaños de entre 17 y 22, cubre el rango de volumen entre 1.500 y 100.000 metros cúbicos por hora. Ambas clases de potencia transmiten el gas, basado en el principio de desplazamiento positivo.

 

 

soplante

“Nuestras máquinas están entre las más grandes disponibles en el mercado”, explica Pierre Noack, Director de la División de gas de proceso de Aerzen. Su tamaño, en relación con una densidad de alto rendimiento, ofrece la ventaja de que un menor número de máquinas necesita ser instalado para manejar el volumen de gas requerido. Por lo tanto, Midrex-plantas se pueden especificar con mayor facilidad y con una puesta en marcha más rápida. Otra ventaja es la disponibilidad.

En ingeniería, la evaluación de la tecnología más adecuada, los cálculos de la probabilidad de incumplimiento medio, desempeñan un papel cada vez más importante (sobre todo para las plantas que funcionan continuamente). Si se utilizan compresores más grandes significa que se construirán menos tuberías, necesitaran menos conexiones para instalar, y menos tecnología de sensores y de actuador tiene que integrarse en el sistema general de control.

El aumento de los costos de adquisición pueden jugar un papel importante, tanto en la evaluación de los componentes técnicos, en los intervalos de mantenimiento, como en el costo del ciclo de vida, que desempeñan el papel clave. “Nuestras unidades envasadas todavía tienen una vida útil más larga,” dice Noack, y menciona “clientes muy satisfechos.” Su larga vida de trabajo y el resultado de la fiabilidad operativa principalmente del hecho de que los ventiladores de gas de proceso de transporte exentos de aceite han sido diseñadas como máquinas de alto rendimiento robusto.

Soplantes_Fotor

Los tipos GR y GQ son capaces de soportar las contaminaciones de gas muy bien, y también son altamente resistentes al polvo de hierro. Además, el agua se puede inyectar en los paquetes. Este detalle tiene un impacto significativo, especialmente en el transporte de los gases de proceso agresivos. Con la inyección específica de agua, gas y paquete de ventilador se pueden enfriar de manera muy eficiente. Otra ventaja es el efecto de lavado del agua. Durante el funcionamiento, esto impide que las soplantes de desplazamiento positivo de sufrir daños de los depósitos de residuos altamente viscosas de gases de proceso. El diseño de dos lóbulo de la máquina permite un efecto adicional de auto-limpieza.

Un aspecto importante es cuando las fuentes de energía primaria se mezclan con otros gases. Aquí, gas de horno de coque es el primero en la lista. El subproducto de la pirólisis de carbón y coque contiene, dependiendo de la calidad del carbón, aproximadamente el 55% de hidrógeno, 25% de metano, 10% de nitrógeno y 5% de monóxido de carbono. A excepción de nitrógeno, la mezcla es excelente para la reducción de mineral de hierro.

Las soplantes de desplazamiento positivo Aerzen son capaces de transmitir, a prueba de fallos, las contaminaciones que se indican. De este modo, los usuarios de las plantas Midrex no necesitan tratamiento de gas por separado. Gracias a los diferentes principios de funcionamiento de desplazamiento forzado, las soplantes de desplazamiento positivo funcionan a velocidades considerables.

FE_Fotor

Recapitulemos: El principio de funcionamiento de las soplantes de desplazamiento positivo, permite velocidades en el extremo, máximos que son de 7 a 10 veces menor que las velocidades en el extremo de un turbocompresores.

Por lo tanto, la inyección de agua conduce a una baja erosión de las soplantes, mientras que los compresores turbo no están equipados con la inyección de agua continua.

Pierre Noack explica que “nuestras máquinas tienen un diseño de banda ancha.” Cuando no se están utilizando al máximo las capacidades de las máquinas de desplazamiento, ya sea calculado teóricamente o facturing en curvas características óptimas, siguen funcionando de forma eficiente debido al control de velocidad de los convertidores de frecuencia. Las soplantes de desplazamiento positivo de Aerzen, pueden operar en modos muy variables. Las plantas existentes se pueden adaptar fácilmente y modernizar, gracias a estas máquinas.


*Coque: combustible obtenido de la calcinación o destilación seca de carbón mineral, compuesto de carbono, con un alto poder calorífico.

*Hierro esponja: es un sistema de reducción directa del hierro por el Proceso HyL patentado por la empresa mexicana Hojalata y Lámina S.A. en 1957.


“Edad de Piedra, Edad del Bronce, Edad del Hierro, definimos epopeyas enteras de la humanidad por la tecnología que utilizan.” Reed Hastings

 

Para más información www.aerzen.es

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