ES2234469T3 - Metodo para aglomeracion en caliente de particulas de hierro metalizadas para producir briquetas aleadas. - Google Patents
Metodo para aglomeracion en caliente de particulas de hierro metalizadas para producir briquetas aleadas.Info
- Publication number
- ES2234469T3 ES2234469T3 ES00106577T ES00106577T ES2234469T3 ES 2234469 T3 ES2234469 T3 ES 2234469T3 ES 00106577 T ES00106577 T ES 00106577T ES 00106577 T ES00106577 T ES 00106577T ES 2234469 T3 ES2234469 T3 ES 2234469T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- metal
- additive
- iron
- hot
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/248—Binding; Briquetting ; Granulating of metal scrap or alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/244—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
- C22B1/245—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic with carbonaceous material for the production of coked agglomerates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Un método para fabricar briquetas de aleación de hierro, mediante aglomeración en caliente, que comprende las etapas de: - proporcionar partículas de hierro metalizado caliente que tienen una temperatura de, al menos aproximadamente 650ºC y un grado inicial de metalización de, al menos aproximadamente 90%, en peso; - proporcionar un aditivo elegido en el grupo que consiste en polvo de ferroaleación, ceniza que contiene metal y sus mezclas, en el que dicho aditivo contiene un metal de aleación; - mezclar dichas partículas de hierro que tienen dicha temperatura y dicho aditivo para proporcionar una mezcla de dichas partículas y dicho aditivo; y - conformar dicha mezcla en briquetas que contienen dicho metal de aleación.
Description
Método para aglomeración en caliente de
partículas de hierro metalizadas para producir briquetas
aleadas.
La invención se refiere a un método para fabricar
hierro en forma de briquetas en caliente y, más específicamente, a
un método para aglomeración en caliente de partículas de hierro
metalizadas sólidas para producir briquetas aleadas.
Se han producido briquetas de hierro moldeadas en
caliente, que incluyen una amplia proporción de carbono, y tales
briquetas son útiles como materia prima para fabricación de hierro
y acero. Tales briquetas se denominan comercialmente hierro
conformadas en briquetas en caliente o HBI. La técnica de formar
briquetas en caliente es útil y se ha usado con el fin de reducir la
reoxidación y auto-ignición de óxidos de hierro
metalizados en forma de finos o de gránulos, lo cual permite
ventajosamente el transporte marítimo.
La Patente de EE.UU. No. 5.698.009 se refiere a
un método para aglomerar partículas de hierro caliente
pre-reducido, para producir lingotes de hierro en
caliente. En esta patente, un agente aglutinante tal como polvo
metálico que contiene aluminio se añade al hierro
pre-reducido en caliente o partículas, antes de
pasar a un horno de fundición. El propósito es producir suficiente
resistencia a compresión mecánica en sólidos resultantes para
resistir la carga sólida en un horno de fundición. Los materiales
aglutinantes usados tienen un efecto adverso sobre la utilización
de energía durante este proceso, y pueden afectar adversamente,
también, la calidad del metal a producir.
Sigue existiendo la necesidad de un método
apropiado para hierro conformado en briquetas en caliente en un
proceso eficiente que proporcione, también, un producto de alta
calidad.
Además, los métodos de fabricación de acero
frecuentemente requieren aditivos de aleación o metales caros para
proporcionar las propiedades deseadas.
Es, por tanto, el objeto principal de la presente
invención proporcionar un método para fabricar briquetas de
aleación de hierro, de una manera eficiente.
Es un objeto adicional de la presente invención,
proporcionar un método para fabricar briquetas de aleación de hierro
que incluyen metales de aleación deseables útiles en métodos
específicos de fabricación de acero.
Es un objeto adicional más de la presente
invención, proporcionar un método para fabricar briquetas de
aleación de hierro en el que el producto de briqueta final tiene un
alto grado de metalización.
Otros objetos y ventajas de la presente invención
aparecerán más abajo.
Los problemas se resuelven mediante las
sugerencias de acuerdo con las reivindicaciones independientes.
Dentro del marco de la invención están todas las combinaciones de,
al menos dos de los elementos descriptivos y características
técnicas descritas en las reivindicaciones y/o en la
descripción.
Los objetos y ventajas precedentes de la presente
invención se han conseguido fácilmente.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un método para fabricar briquetas de aleación de hierro
por aglomeración en caliente, el cual método comprende las etapas
de:
- -
- proporcionar partículas de hierro metalizadas calientes, que tienen una temperatura de, al menos aproximadamente 650ºC y un grado inicial de metalización de, al menos aproximadamente 90% (en peso);
- -
- proporcionar un aditivo elegido en el grupo que consiste en polvo de ferroaleación, ceniza que contiene metal y sus mezclas, en el que dicho aditivo contiene un metal de aleación;
- -
- mezclar dichas partículas de hierro, que tienen dicha temperatura, y dicho aditivo para proporcionar una mezcla de dichas partículas y dicho aditivo; y
- -
- conformar dicha mezcla en briquetas que contienen dicho metal de aleación.
En una etapa adicional de la invención, dicho
aditivo contiene, además, un metal reductor, en la que dicha etapa
de mezcla hace reaccionar dicho metal reductor con dichas
partículas con el fin de reducir posteriormente dichas partículas de
hierro metalizado a un posterior grado de metalización mayor que
dicho grado inicial de metalización. La etapa de mezcla se deberá
llevar a cabo de manera que proporcione una relación molar entre el
hierro metalizado en dichas partículas de hierro metalizado y dicho
metal de aleación, y dicho metal reductor en dicho aditivo, de
entre aproximadamente 1 y aproximadamente 3. Propuestas
adicionales son que el aditivo es un material en forma de partículas
que tiene un tamaño de partícula de entre aproximadamente 5 \mum
y aproximadamente 250 \mum y/o que dicho polvo de ferroaleación
contiene, al menos un elemento elegido en el grupo que consiste en
cromo, níquel, vanadio, manganeso, silicio, niobio y sus mezclas.
Dicha ceniza que contiene metal contiene dicho metal de aleación,
que se puede elegir en el grupo que consiste en titanio, cobalto,
vanadio, cromo, niobio, manganeso, níquel y sus mezclas. Dicho
polvo de ferroaleación preferiblemente comprende ferrosilicio, y en
el que dicha ceniza, que contiene metal, comprende ceniza que
contiene óxido de vanadio y óxido de níquel.
En el marco de esta invención, dicha ceniza que
contiene metal puede comprender entre aproximadamente 11%, en peso,
y aproximadamente 48%, en peso, de óxido de vanadio y entre
aproximadamente 12%, en peso, y aproximadamente 4%, en peso, de
óxido de níquel; dicho aditivo incluye dicha ceniza que contiene
metal y dicha ceniza es un producto residual obtenido a partir de un
proceso separado. El aditivo en polvo preferiblemente incluye polvo
de ferroaleación y ceniza que contiene metal. El polvo de
ferroaleación más preferido es ferrosilicio, y se prefiere que la
ceniza que contiene metal, contenga uno o más elementos metálicos
de transición, y lo más preferiblemente óxido de vanadio y óxido de
níquel. Tal ceniza es un producto residual fácilmente disponible a
partir de diversos procesos de combustión de hidrocarburos.
El método de la presente invención ventajosamente
proporciona el uso de productos residuales de combustión de
hidrocarburos, y la utilización de calor de una manera eficiente a
fin de proporcionar briquetas de alta calidad que incluyen metales
de aleación deseables, al tiempo que reducen el consumo de energía
y el coste de la eliminación de residuos.
Dicha etapa de proporcionar dichas partículas de
hierro metalizado caliente debe comprender:
- -
- alimentar óxido de hierro a un recipiente de reducción, y
- -
- poner en contacto dicho óxido de hierro, en dicho recipiente de reducción, con un gas reductor a fin de producir dichas partículas de hierro metalizado caliente que tienen dicho grado inicial de metalización.
El recipiente se puede elegir en el grupo que
consiste en reactores de lecho burbujeante, reactores de lecho con
tubo de descarga, reactores de lecho fluidizado circulante, hornos
discontinuos y hornos de cuba. Preferiblemente dicha etapa de
mezcla se lleva a cabo en dicho reactor.
El aditivo incluye dicho polvo de ferroaleación
que contiene un metal reductor, y en el que dicha etapa de mezcla
causa que dicho metal reductor reaccione con oxígeno en dichas
partículas de hierro metalizado caliente a fin de formar óxidos
metálicos reductores en los que preferiblemente la formación de
dichos óxidos metálicos reductores proporciona calor, disminuyendo
por ello las necesidades de energía para subsiguientes procesos de
fusión.
Dichas partículas de hierro metalizado caliente
pueden contener aproximadamente 2%, en peso, de carbono. Esas
partículas de hierro metalizado caliente y dicho aditivo se mezclan
a una temperatura de entre aproximadamente 700ºC y aproximadamente
800ºC, y preferiblemente a una temperatura de entre aproximadamente
740ºC y aproximadamente 790ºC. Dicha etapa de formación se lleva a
cabo a una temperatura de entre aproximadamente 650ºC y
aproximadamente 740ºC, y preferiblemente a una temperatura de entre
aproximadamente 670ºC y aproximadamente
720ºC.
720ºC.
Ventajas, características y detalles adicionales
de la invención se ponen de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención;
con referencia al dibujo adjunto, esquemáticamente ilustra un
proceso de etapas múltiples de acuerdo con la presente invención, en
la que:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
método de acuerdo con la presente invención;
La figura 2 ilustra esquemáticamente una
realización alternativa de la presente invención.
La invención se refiere a un método para fabricar
briquetas de aleación de hierro y, más específicamente, a un método
para aglomeración en caliente de partículas sólidas de hierro
metalizado, para producir briquetas aleadas.
La figura 1 ilustra esquemáticamente un método de
acuerdo con la presente invención. En este método, partículas de
óxido de hierro se alimentan a un recipiente 10 de reducción a
través de la tubería 12. El recipiente 10 de reducción puede ser un
reactor o un recipiente apropiado para tratamiento a altas
presiones de finos de óxido de hierro, por ejemplo un reactor de
lecho burbujeante, un reactor de lecho con tubo de descarga o un
reactor de lecho fluidificado circulante, o podría ser un reactor
apropiado para tratamiento a bajas presiones de óxido de hierro
grueso o en forma de partículas usando un horno discontinuo o de
cuba. Un gas reductor se hace circular al recipiente 10 de
reducción a través de un circuito cerrado 10 de gas reductor que
incluye una tubería 16 de entrada de gas y una tubería 18 de salida
de gas que conduce típicamente a una unidad 20 de separación de
polvos, una unidad 22 de desecación, y una unidad 24 de separación
de dióxido de carbono. El gas tratado en las unidades 20, 22, 24 se
alimenta, luego, a un compresor 26 y se mezcla con gas reductor de
nueva aportación desde la tubería 28 según necesidad y se vuelve a
recircular a través de la tubería 16 al recipiente 10 de reducción.
En el recipiente 10 de reducción, óxido de hierro se hace
reaccionar con el gas reductor con el fin de producir partículas de
hierro metalizado caliente que sale del reactor 10 vía la tubería
30.
Este producto en forma de partículas de hierro
metalizado caliente preferiblemente tiene un grado de metalización
de, al menos aproximadamente 90%, en peso, en el que el grado de
metalización se define como el porcentaje de hierro metálico o
reducido con respecto al hierro total. Este material en forma de
partículas de hierro metalizado caliente contendrá, también,
típicamente aproximadamente 2%, en peso, de carbono, y entre
aproximadamente 1 y aproximadamente 2%, en peso, de oxígeno.
De acuerdo con la presente invención, un aditivo
se mezcla con el material en forma de partículas de hierro
metalizado caliente, por ejemplo, a través de la tubería 32, y
luego preferiblemente se alimenta a un recipiente 34 de mezcla,
donde el aditivo en polvo sirve para posteriormente reducir o
metalizar las partículas metalizadas calientes y para introducir
ciertos metales de aleación deseables en las partículas de hierro
metalizado caliente, todo durante reacciones que son exotérmicas y
que, ventajosamente, proporcionan calor adicional para el
subsiguiente proceso de fusión u otros.
El aditivo preferiblemente se mezcla con el
material en forma de partículas de hierro metalizado caliente a una
temperatura de, al menos aproximadamente 650ºC, preferiblemente
entre aproximadamente 700ºC y aproximadamente 800ºC, y más
preferiblemente entre aproximadamente 740ºC y aproximadamente
790ºC.
De acuerdo con la presente invención, el aditivo
es preferiblemente un aditivo en forma de partículas elegido en el
grupo que consiste en polvo de ferroaleación, ceniza que contiene
metal y sus mezclas. Lo más preferiblemente, el aditivo incluirá
polvo de ferroaleación y ceniza que contiene metal.
De acuerdo con la invención, el aditivo
ventajosamente contiene un metal de aleación que, por conclusión del
proceso, se incorpora al producto de briquetas final. Esto es
deseable porque las briquetas se pueden usar, luego, en diversos
procesos de fabricación de acero en los que el metal de aleación
particular incorporado está ya presente en las briquetas. De
acuerdo adicionalmente con la invención, el aditivo puede también
incluir ventajosamente metal reductor que ventajosamente reacciona
durante el proceso de formación de briquetas con óxido de hierro
que permanece en las partículas de hierro metalizado para
proporcionar metalización adicional y, consiguientemente, un
aumento del grado de metalización del hierro resultante, conformado
en briquetas en caliente.
De acuerdo con la invención, polvos de
ferroaleación apropiados incluyen ferroaleaciones de hierro con, al
menos un elemento elegido en el grupo que consiste en cromo,
níquel, vanadio, manganeso, silicio, niobio y sus mezclas. Más
preferiblemente, el polvo de ferroaleación contiene ferrosilicio,
ferromanganeso y sus mezclas, y lo más preferiblemente ferrosilicio.
Esto es ventajoso porque, como se sugiere más abajo, el silicio
actúa como metal reductor y reacciona con el oxígeno que permanece
en el hierro metalizado para producir sílice en una reacción
exotérmica. Además de proporcionar la reducción o metalización
adicional deseable del material de hierro en forma de partículas,
uno cualquiera o más de los metales antedichos incluidos en el polvo
de ferroaleación puede ser, también, un metal de aleación deseable
en el producto final.
El componente de ceniza que contiene metal del
aditivo en polvo es preferiblemente una ceniza volante que puede
producirse como residuo o subproducto de diversos otros procesos,
tales como procesos de combustión de hidrocarburos sólidos o
líquidos. El componente de ceniza del aditivo típicamente contiene
uno o más metales, que son deseables en el producto de briquetas
final, como metales de aleación para uso en subsiguientes procesos
de fabricación de acero. Ejemplos de metales de aleación deseables
incluyen titanio, cobalto, vanadio, cromo, niobio, manganeso,
níquel y cualquier otro metal deseable, particularmente los que
tienen características cristalográficas de retículo compacto
cerrado hexagonal (HCP), cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y
cúbico centrado en las caras (PCC). Tal ceniza preferiblemente
incluye metales de transición, típicamente presentes en forma de
óxidos, y preferiblemente óxido de vanadio y óxido de níquel. Estos
metales pueden ser útiles como metales de aleación y son, por
tanto, deseables y ventajosamente se incorporan al producto de
briquetas final. La ceniza flotante apropiada preferiblemente
contiene entre aproximadamente 11% y aproximadamente 48%, en peso,
de óxido de vanadio, y entre aproximadamente 12 y aproximadamente
44%, en peso, de óxido de níquel, lo más preferiblemente en la que
el óxido de vanadio está presente en forma de V_{2}O_{3} ó
V_{2}O_{5}. El resto de tal ceniza puede consistir típicamente
en sílice, óxido de hierro, alúmina, carbono y otros productos
típicos de combustión
Un aditivo particularmente preferido incluye
ferrosilicio y ceniza flotante que contiene las porciones
identificadas más arriba de óxido de níquel y óxido de vanadio.
Partículas de hierro metalizado en caliente y el
aditivo en polvo preferiblemente se mezclan, en una relación molar
de hierro metalizado a metales en el aditivo, de entre
aproximadamente 1 y aproximadamente 3.
El aditivo es preferiblemente un material en
forma de partículas que tiene tamaños de partícula entre
aproximadamente 5 y aproximadamente 250 \mum.
Como se discutirá adicionalmente más abajo, la
ceniza que contiene metal se puede obtener fácilmente que contenga
un metal de aleación deseable, y este metal de aleación que resulta
del método de la presente invención está ventajosamente presente en
el producto final para proporcionar briquetas que son
extremadamente útiles en procesos específicos de fabricación de
acero.
Las partículas de hierro metalizado caliente se
pueden proporcionar adecuadamente en forma de partículas, finos,
grumos o gránulos, o en cualquier otra forma apropiada para
tratamiento en el reactor 10 descrito más arriba, y todas estas
formas se denominarán en la presente memoria descriptiva
colectivamente como partículas.
En el recipiente 34 de mezcla, las partículas de
hierro metalizado caliente y el aditivo preferiblemente se mezclan
íntimamente para obtener una mezcla química y mecánica esencialmente
homogénea de los elementos, preferiblemente mientras está siendo
sometida a una corriente de gas inerte tal como nitrógeno puro, que
se puede generar por combustión de hidrocarburo o usando cualquier
gas disponible del circuito 14 de reducción. Este gas es inerte con
respecto a las condiciones del proceso. La elección de un gas
inerte apropiado depende del potencial de oxidación de la
ferroaleación usada en el aditivo en polvo y el contenido de
carbono en las partículas de hierro metalizado.
El gas inerte se puede alimentar apropiadamente
al recipiente 34 de mezcla a través de la tubería 36.
Durante la etapa de mezcla, la porción de metal
reductor del aditivo sirve para reaccionar con el óxido de hierro
restante en las partículas de hierro metalizado caliente para
efectuar posteriormente la reducción o metalización del mismo.
Además, los metales de aleación componentes del aditivo se reducen
también y se incorporan al producto final, de manera que el producto
final exhibe un grado más alto de hierro metalizado, e incluye
elementos de metal de aleación reducido y óxidos separables tales
como monóxido de carbono, dióxido de carbono y sílice.
Las reacciones antedichas son exotérmicas de
manera que generan calor en exceso que, en esta etapa del proceso,
se puede usar ventajosamente para reducir el consumo de energía
requerida para los subsiguientes procesos de fusión o similares.
Además, el incremento de contenido de hierro metálico del producto
es deseable y proporciona un producto final de más alta
calidad.
Desde el recipiente 34 de mezcla, la mezcla
sólida caliente de partículas de hierro metalizado caliente, al
menos hecho reaccionar parcialmente, y el aditivo en polvo se
alimentan a través de la tubería 38 a una máquina de fabricación de
briquetas, típicamente a una temperatura de entre aproximadamente
650ºC y aproximadamente 740ºC, y más preferiblemente entre
aproximadamente 670ºC y 720ºC, para producir las briquetas aleadas
en caliente deseadas, que contienen las cantidades deseadas de
elementos de aleación, y tales briquetas calientes se pueden
descargar a un circuito 40 de enfriamiento tal como se presenta
esquemáticamente en la figura 1, o se descargan en caliente vía la
tubería 42 a un horno de fundición o de fusión.
Las briquetas calientes fabricadas de acuerdo con
el método de la presente invención se pueden fabricar a medida para
contener una amplia variedad de metales o combinación de metales u
otros aditivos de aleación dependiendo del uso final de las
briquetas. Por ejemplo, se pueden preparar briquetas que contengan
cantidades especificadas de níquel y cromo como metales de aleación
para proporcionar un producto final de briquetas que serían útiles
en la fabricación de acero inoxidable. Alternativamente, se pueden
fabricar briquetas que contengan cantidades especificadas de
vanadio y manganeso como metales de aleación que serían útiles para
la subsiguiente preparación de aceros al carbono o de baja aleación
con alta resistencia mecánica. Naturalmente, está también
disponible una amplia variedad de otros tipos de briquetas útiles
para otros tipos específicos de fabricación de acero.
Con referencia a la figura 2, se ilustra una
realización alternativa de la presente invención. La figura 2 es
sustancialmente igual a la figura 1, con la excepción de que el
aditivo se mezcla con partículas de hierro metalizado caliente a
través de la tubería 32a en el interior del recipiente 10 de
reducción. La mezcla que sale de la tubería 30 pasa a la cámara 34
de mezcla para proporcionar el material del reactor deseado para
formar briquetas tal como se describe más arriba. Por tanto, en la
realización de la figura 2, aditivo en forma de partículas se añade
al interior del recipiente 10 de reducción dentro del alcance de la
presente invención. Se debe advertir, sin embargo, que se prefiere
introducir el aditivo en forma de partículas de la presente
invención al material en forma de partículas de hierro metalizado,
después del recipiente 10 de reducción, tal como se presenta en la
figura 1.
Una realización particularmente ventajosa de la
presente invención es el uso de un aditivo en polvo o en forma de
partículas que contiene polvo de ferrosilicio y ceniza que contiene
óxidos de vanadio y de níquel. La mezcla de tal aditivo en polvo
con partículas de hierro metalizado resultará en las siguientes
reacciones exotérmicas que tendrán lugar durante el proceso de
fabricación de briquetas o durante la etapa de precalentamiento a
temperaturas entre los intervalos de temperatura de trabajo y
aproximadamente 850ºC antes de que ocurra la fusión total. Las
reacciones son las siguientes.
2 \ FeO + FeSi
= 3 \ Fe +
SiO_{2}
FeO + C = Fe
+
CO
2 \ NiO + FeSi
= Fe + 2 \ Ni +
SiO_{2}
2 \ V_{2}O_{3}
+ FeSi = 3 \ Fe + 4 \ V + 3 \
SiO_{2}
Reacciones similares pueden tener lugar, también,
en mezclas de óxido de níquel y ferromanganeso, ferrosilicio y polvo
de ferroaluminio. El níquel y el vanadio reaccionan en estado
sólido con hierro metálico para formar aleaciones de hierro para la
etapa de fusión durante los procesos de fabricación de acero. El
silicio reacciona con óxido de hierro para formar sílice y hierro
reducido, y el exceso de calor resultante de la formación de sílice
contribuye, también, a reducir el consumo de energía requerido en
el proceso de fusión.
En este ejemplo, se llevaron a cabo reacciones de
reducción en un recipiente de reducción para proporcionar un
material en forma de partículas de hierro metalizado caliente que
tiene un grado de metalización de 92-93%, en peso.
Este material contenía aproximadamente 1.5 - 1,8%, en peso, de
carbono y aproximadamente 1,8 - 2,0%, en peso, de oxígeno. El
aditivo en polvo incluía aproximadamente 100-120 kg
de ferrosilicio por tonelada de hierro conformado en briquetas en
caliente. La ceniza contenía 48% de óxido de vanadio en forma de
V_{2}O_{3} y V_{2}O_{5} y 12% de óxido de níquel. El hierro
y el aditivo se mezclaron para proporcionar una relación molar de
hierro metalizado a óxidos de níquel y de vanadio de entre
aproximadamente 1,59 y aproximadamente 2,66. A una temperatura del
proceso de aproximadamente 560ºC, la metalización del material
original en forma de partículas de hierro metalizado caliente
aumentó entre aproximadamente 2 y aproximadamente 3,5 puntos
porcentuales, antes de fundir al reaccionar con carbono, y níquel y
vanadio estaban presentes en el producto final.
La presente realización se ha de considerar en
todos los aspectos como ilustrativa y no restrictiva, indicándose
el alcance de la invención mediante las reivindicaciones
anexadas.
Claims (15)
1. Un método para fabricar briquetas de aleación
de hierro, mediante aglomeración en caliente, que comprende las
etapas de:
- -
- proporcionar partículas de hierro metalizado caliente que tienen una temperatura de, al menos aproximadamente 650ºC y un grado inicial de metalización de, al menos aproximadamente 90%, en peso;
- -
- proporcionar un aditivo elegido en el grupo que consiste en polvo de ferroaleación, ceniza que contiene metal y sus mezclas, en el que dicho aditivo contiene un metal de aleación;
- -
- mezclar dichas partículas de hierro que tienen dicha temperatura y dicho aditivo para proporcionar una mezcla de dichas partículas y dicho aditivo; y
- -
- conformar dicha mezcla en briquetas que contienen dicho metal de aleación.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicho aditivo contiene además un metal reductor, en el
que en dicha etapa de mezcla, dicho metal reductor se hace
reaccionar con dichas partículas para, después, reducir dichas
partículas de hierro metalizado a un posterior grado de metalización
mayor que dicho grado inicial de metalización.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que dicha etapa de mezcla se lleva a cabo para
proporcionar una relación molar de hierro metalizado en dichas
partículas de hierro metalizado, a dicho metal de aleación y dicho
metal reductor en dicho aditivo, de entre aproximadamente 1 y
aproximadamente 3.
4. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho aditivo es un material en
forma de partículas que tiene un tamaño de partículas de entre
aproximadamente 5 \mum y aproximadamente 250 \mum.
5. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho polvo de ferroaleación
contiene, al menos un elemento elegido en el grupo que consiste en
cromo, níquel, vanadio, manganeso, silicio, niobio y sus
mezclas.
6. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha ceniza que contiene metal,
contiene dicho metal de aleación y en el que preferiblemente dicho
metal de aleación se elige en el grupo que consiste en titanio,
cobalto, vanadio, cromo, niobio, manganeso, níquel y sus
mezclas.
7. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha ceniza que contiene metal
comprende entre 11%, en peso, y 48%, en peso, de óxido de vanadio y
entre 12%, en peso, y 44%, en peso, de óxido de níquel.
8. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho polvo de ferroaleación
comprende ferrosilicio, y en el que dicha ceniza que contiene
metal, comprende ceniza que contiene óxido de vanadio y óxido de
níquel.
9. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho aditivo incluye dicha ceniza
que contiene metal, y dicha ceniza es un producto residual obtenido
a partir de un proceso separado, que es preferiblemente un proceso
de combustión de hidrocarburos.
10. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha etapa de proporcionar dichas
partículas de hierro metalizado comprende:
- -
- alimentar óxido de hierro a un recipiente de reducción, y
- -
- poner en contacto dicho óxido de hierro, en dicho recipiente de reducción, con un gas reductor para producir dichas partículas de hierro metalizado caliente que tienen dicho grado inicial de metalización.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación
10, en el que dicho recipiente se elige en el grupo que consiste en
reactores de lecho burbujeante, reactores de lecho con tubo de
descarga, reactores de lecho fluidizado circulante, hornos
discontinuos y hornos de cuba y/o en el que dicha etapa de mezcla se
lleva a cabo en dicho reactor.
12. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho aditivo incluye dicho polvo
de ferroaleación que contiene un metal reductor, y en el que dicha
etapa de mezcla hace que dicho metal reductor reaccione con oxígeno
en dichas partículas de hierro metalizado caliente para formar
óxidos de metal reductor, en el que preferiblemente la formación de
dichos óxidos de metal reductor proporciona calor, reduciendo con
ello las demandas de energía para subsiguientes procesos de
fusión.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que dichas partículas de hierro
metalizado caliente contiene aproximadamente 2%, en peso, de
carbono.
14. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que dichas partículas metalizadas
calientes y dicho aditivo se mezclan a una temperatura de entre
700ºC y 800ºC, y preferiblemente a una temperatura de entre 740ºC y
790ºC.
15. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 14, en el que dicha etapa de conformación se
lleva a cabo a una temperatura de entre 650ºC y 740ºC, y
preferiblemente a una temperatura de entre 670ºC y 720ºC.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/282,721 US6030434A (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Method for hot agglomeration of solid metallized iron particles to produce alloyed briquettes |
US282721 | 1999-03-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2234469T3 true ES2234469T3 (es) | 2005-07-01 |
Family
ID=23082837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES00106577T Expired - Lifetime ES2234469T3 (es) | 1999-03-31 | 2000-03-27 | Metodo para aglomeracion en caliente de particulas de hierro metalizadas para producir briquetas aleadas. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6030434A (es) |
EP (1) | EP1041163B1 (es) |
JP (1) | JP4010526B2 (es) |
KR (1) | KR100336013B1 (es) |
AT (1) | ATE281536T1 (es) |
AU (1) | AU723294B1 (es) |
DE (1) | DE60015414T2 (es) |
ES (1) | ES2234469T3 (es) |
MX (1) | MXPA00003063A (es) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5059379B2 (ja) * | 2006-11-16 | 2012-10-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉装入原料用ホットブリケットアイアンおよびその製造方法 |
JP5053011B2 (ja) * | 2007-09-19 | 2012-10-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間成形用還元鉄の温度制御方法 |
AT508930B1 (de) * | 2010-03-04 | 2011-05-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen |
EP4163402A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-12 | voestalpine Texas LLC | Induction heating of dri |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1110762A (en) * | 1964-06-25 | 1968-04-24 | Serfco Alloy And Ferrous Ltd | Briquettes for use in the manufacture of alloys |
US4032352A (en) * | 1976-05-03 | 1977-06-28 | Midrex Corporation | Binder composition |
IT1066135B (it) * | 1976-08-04 | 1985-03-04 | Centro Speriment Metallurg | Processo per la produzione di bricchette carburate di spugna di ferro |
GB2103249B (en) * | 1981-06-23 | 1986-07-23 | Yoshida Iron Works Co Ltd | Method of producing castings using reduced iron as raw material, melting furnace and briquette used as raw material for castings |
CA1233644A (en) * | 1985-04-01 | 1988-03-08 | Glenn E. Hoffman | Method of producing ferro alloys |
US4728358A (en) * | 1985-09-26 | 1988-03-01 | Midrex International, B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Iron bearing briquet and method of making |
US4731112A (en) * | 1986-02-19 | 1988-03-15 | Midrex International, B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Method of producing ferro-alloys |
US5242483A (en) * | 1992-08-05 | 1993-09-07 | Intevep, S.A. | Process for the production of vanadium-containing steel alloys |
ZW9893A1 (en) * | 1992-08-11 | 1993-09-15 | Mintek | The production of stainless steel |
KR100226897B1 (ko) * | 1994-12-26 | 1999-10-15 | 이구택 | 용철제조용 고온 예비환원 분철광석의 괴성화방법 |
-
1999
- 1999-03-31 US US09/282,721 patent/US6030434A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-15 AU AU22316/00A patent/AU723294B1/en not_active Ceased
- 2000-03-27 AT AT00106577T patent/ATE281536T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-03-27 DE DE60015414T patent/DE60015414T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-27 ES ES00106577T patent/ES2234469T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-27 EP EP00106577A patent/EP1041163B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-28 MX MXPA00003063A patent/MXPA00003063A/es unknown
- 2000-03-31 KR KR1020000016766A patent/KR100336013B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-03-31 JP JP2000098939A patent/JP4010526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE281536T1 (de) | 2004-11-15 |
JP2000309840A (ja) | 2000-11-07 |
DE60015414D1 (de) | 2004-12-09 |
EP1041163A1 (en) | 2000-10-04 |
MXPA00003063A (es) | 2002-06-04 |
KR100336013B1 (ko) | 2002-05-08 |
JP4010526B2 (ja) | 2007-11-21 |
KR20000063090A (ko) | 2000-10-25 |
EP1041163B1 (en) | 2004-11-03 |
DE60015414T2 (de) | 2005-10-20 |
AU723294B1 (en) | 2000-08-24 |
US6030434A (en) | 2000-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2449027C2 (ru) | Добавки, уменьшающие размер зерна стали, способы изготовления и использование | |
US4565574A (en) | Process for production of high-chromium alloy by smelting reduction | |
JP2865639B2 (ja) | 金属酸化物を精錬することによりステンレス鋼を製造する方法 | |
ES2234469T3 (es) | Metodo para aglomeracion en caliente de particulas de hierro metalizadas para producir briquetas aleadas. | |
US3947267A (en) | Process for making stainless steel | |
JP2938535B2 (ja) | 含クロム溶鋼の製造プロセス | |
US3419383A (en) | Producing pulverulent iron for powder metallurgy by multistage reduction | |
CN116848278A (zh) | 球墨铸铁、球墨铸铁的制造方法及球化处理剂 | |
JPH09501737A (ja) | 鋼製錬用複合装入物 | |
US5401464A (en) | Solid state reaction of silicon or manganese oxides to carbides and their alloying with ferrous melts | |
JP7403024B1 (ja) | フェロニッケル合金とその製造方法 | |
JPS5943965B2 (ja) | 鉄鋼中窒素添加剤及びその製造方法 | |
Zheng et al. | Effect of reduction parameters on the size and morphology of the metallic particles in carbothermally reduced stainless steel dust | |
JPS6036613A (ja) | 含ニツケルステンレス素溶鋼の製造方法 | |
JP4106724B2 (ja) | 還元スラグの粉化を防止する方法 | |
SU1560569A1 (ru) | Способ выплавки марганецсодержащей стали | |
RU2139939C1 (ru) | Губчатое железо | |
JP3848453B2 (ja) | 金属鉄の製造方法 | |
RU2116371C1 (ru) | Чугун | |
RU2092571C1 (ru) | Композицонная шихта для выплавки стали | |
RU2198235C2 (ru) | Способ получения ферромарганца и силикомарганца | |
Ohler‐Martins et al. | Direct reduction of mixtures of manganese ore and iron ore | |
JPS62167808A (ja) | 含クロム溶銑の製造法 | |
JP2727627B2 (ja) | 高合金鋼用溶銑の製造方法 | |
JP4184855B2 (ja) | 溶鋼中のCr量調整方法 |