Proceso siderúrgico HIsarna, Historia, Proceso, Ventajas

El proceso de fabricación de acero HIsarna es un proceso para la fabricación de acero principal en el que el mineral de hierro se procesa casi directamente en acero. El proceso se basa en un nuevo tipo de alto horno llamado un horno Convertidor de ciclón, lo que hace posible omitir el proceso de fabricación de pellets de hierro de cerdo que es necesario para el proceso básico de fabricación de acero de oxígeno. Sin la necesidad de esta etapa preparatoria del proceso HIsarna es energéticamente más eficiente y tiene una huella de carbono menor que los procesos de fabricación de acero tradicionales.

El proceso HIsarna fue desarrollado en etapas y con una pausa al Koninklijke Hoogovens/Corus IJmuiden, a partir de 1986 - Las etapas finales se hicieron posible gracias al dióxido de carbono Ultra-Low Consorcio Siderurgia y la cooperación entre Corus y Rio Tinto Group. Esta última contribuyó con su tecnología HIsmelt al diseño final de la instalación, lo que llevó el nombre HIsarna para el proceso.

Historia

Los primeros intentos de aplicar la tecnología de horno de ciclón en la reducción del mineral de hierro se realizaron en Koninklijke Hoogovens en 1960. Tecnología ciclón ya había sido utilizado con éxito en diferentes procesos químicos industriales y diseñadores de Hoogovens pensé que podría ser una estrategia para la mejora de su proceso. Sin embargo, en el momento en que no podían conseguir que funcione correctamente y que el experimento fue abandonado rápidamente.

El primer revival grave se produjo en 1986, cuando Hoogovens buscaron un método para la producción de acero y sin tener que producir pellets de arrabio. En ese momento el deseo era sobre todo una medida de reducción de costos con el fin de hacer el proceso más barato en tiempos económicos difíciles. Los tiempos difíciles no duran y sin embargo el proyecto fue puesto en un segundo plano hasta principios de 1990.

A comienzos de 1990 la disponibilidad de coca-cola se estaba convirtiendo limitado debido a muchas de las principales instalaciones de coque en Occidente que produjeron coque a partir de carbón estaban llegando al final de su vida económica. Restricciones ambientales pesados hicieron poco atractivo para construir nuevas instalaciones, por lo que los productores de acero buscaron formas de reducir la necesidad de coque; Hoogovens empezaron a poner más esfuerzo en la tecnología ciclón como una solución a este problema y una instalación de pruebas para la parte ciclón demostrado ser capaz de producir veinte toneladas de arrabio por hora. El resto del proceso no funcionaba muy bien, aunque, por lo que los productores de acero se trasladaron masivamente de ladrillos a la inyección de coque coque en polvo y China comenzaron coques producción masiva, el proyecto perdió impulso nuevo. La fuerte caída de los precios de los productos básicos en todo 1999 causó que el proyecto se detuvo.

En 2004 sin embargo, la Unión Europea llevó la presión sobre la industria del acero para reducir su huella de carbono, el consorcio ULCOS se fundó como consecuencia y en el período 2005-2007 la tecnología ciclón fue seleccionada como una de las cuatro tecnologías de alto potencial. Una respuesta teórica se encontró que los problemas anteriores de la parte posterior del horno ciclón ciclón y Rio Tinto Group tiene experiencia a escala industrial con el proceso requerido, llamado HIsmelt. Un acuerdo entre ellos y ULCOS añade la tecnología HIsmelt al horno ciclón y el resultado fue el proceso HIsarna.

En septiembre de 2010 la primera planta piloto para HIsarna está en construcción en Corus IJmuiden. Si tiene éxito el horno piloto será capaz de producir 60.000 toneladas de arrabio por año.

Proceso

El proceso de HIsarna es una variación del proceso de fabricación de acero de oxígeno básico en el que la producción de lingotes de hierro se lleva a cabo en el ciclón horno convertidor.

Un marco de cooperación tiene la forma de una botella de vino: una "botella" en la parte inferior y un "cuello" de espesor en la parte superior. La geometría de este horno hace que un ciclón de aire caliente para formar en el cuello cuando el horno se calienta. Mineral de hierro triturado se inyecta en este ciclón junto con el oxígeno. El calor del ciclón provoca la reacción de reducción inicial para tomar el lugar que reduce el mineral de hierro a hierro. Además, la fuerza centrífuga del ciclón separa el hierro reducido de impurezas restantes y arroja las gotitas de hierro reducido contra la pared del horno.

Las gotas de hierro fundido y luego por goteo por la pared del horno hasta el lugar donde el "cuello" se ensancha en la "botella". Aquí las gotitas caen de la pared en el baño de hierro fundido en la parte inferior del horno. En el camino, el paso a través de las gotas de un segundo conjunto de inyectores de oxígeno calentado y luego una serie de cañones de polvo de carbón. La reacción de reducción continúa ahora "como normal" en la parte inferior del horno, con el mineral de hierro parcialmente reducido aún más a la reducción de hierro regular de cerdo y separar el conjunto en dos capas fundidas. Ambas capas se pueden tomar de forma individual y el arrabio se pueden utilizar inmediatamente en el resto del proceso básico de fabricación de acero de oxígeno.

Ventajas

En un sentido técnico, la ventaja del proceso de HIsarna es que elimina el paso de la creación de pellets de hierro de cerdo para crear un material poroso para el alto horno. En el proceso tradicional no se puede utilizar el carbón en polvo durante todo el proceso de calentamiento, ya que los componentes oleosos de carbón se convertirían en lodos y la ruina de la estructura porosa de la fundición en bruto. En comparación, en un marco de cooperación, la forma en polvo del carbón y mineral son una ventaja debido a que el área de superficie mayor mejora la velocidad y calidad de la reacción de reducción en el ciclón. Esto a su vez significa que el arrabio que finalmente se drena desde el baño de hierro fundido es también de algo mejor calidad.

Las principales ventajas del procedimiento se derivan de los mencionados anteriormente, sin embargo: el hecho de que el paso separado de la creación de pellets de hierro de cerdo desaparece del proceso hace que el proceso más eficiente de la energía y reduce su huella de carbono. Esto hace que el proceso atractivo para los fabricantes de acero, que están siendo presionados para hacer que sus procesos sean más respetuosos del medio ambiente - especialmente en Europa, donde las regulaciones gubernamentales están otorgando cada vez más una sanción económica a las emisiones de dióxido de carbono.