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.

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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
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Henrique Machado Zuloaga
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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.
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.
Ejemplo
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.
ES00106577T 1999-03-31 2000-03-27 Metodo para aglomeracion en caliente de particulas de hierro metalizadas para producir briquetas aleadas. Expired - Lifetime ES2234469T3 (es)

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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

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ES2234469T3 true ES2234469T3 (es) 2005-07-01

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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