MXPA99000857A - Reduccion de metal y proceso de fundicion - Google Patents

Abstract

Se describe una reducción de metal y un proceso de fundición que implica el calentamiento de una carga que comprende un componente que contiene metal y un componente que contiene carbono en un horno de inducción de tipo canal con el fin de reducir dicho componente que contiene metal, en donde por lo menos parte de los productos gaseosos del proceso se utilizan para pre-calentar la carga;y un aparato para llevar a cabo dicho pre-calentamiento.

Description

REDUCCIÓN DE METAL Y PROCESO DE FUNDICIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a una reducción de metal y a un proceso de fundición, tal, como por ejemplo, un proceso de fabricación de acero, en donde una carga que contiene metal y carbono es calentada en un horno de inducción de tipo canal con el fin de ocasionar la reducción y fundición de la parte que contiene metal de la carga, y un aparato para llevar a cabo tal pre-calentamiento . En un proceso conocido a este respecto, es decir aquel de la Patente de los Estados Unidos No. 5,411,570, en donde el componente que contiene metal del material que está alimentado hacia el horno, comprende un mineral de metal, o un mineral de metal parcialmente reducido (tal como esponja de hierro en el caso de una carga que contenga hierro) , y el carbono que contiene componente de carbono; el material es alimentado sustancial y verticalmente hacia el horno a través de uno o más agujeros de alimentación ubicados a lo largo de la parte lateral del horno en una forma de manera que la carga en el horno forma una pila continua longitudinalmente extendida a lo largo de cada lado del horno que flota sobre el baño de metal fundido en el horno. En tal disposición, los productos gaseosos resultantes, principalmente CO, en la materia volátil asociada con el carbono, son quemados en una cavidad ubicada en el horno por arriba de la carga flotante quemándolos con oxígeno, el cual es introducido a tal área del exterior del horno . También se dice que los gases que resultan de tal combustión, los cuales típicamente están a una temperatura del orden de 1600°C, pueden ser utilizados en el horno para calentar la carga o, cuando el material está siendo alimentado hacia el horno comprenden chatarra de acero y hierro frío, el monóxido de carbono gastado con relación al gas puede ser desechado a través de la misma abertura en el horno a través de la cual son cargados al horno, con el fin de pre-calentar tal chatarra de acero o hierro frío haciendo que tales gases hagan contacto directo con tal material. En otro proceso en este aspecto, es decir, aquel de la Patente de los Estados Unidos No. 1,819,238, el mineral, material carbonáceo y materiales fundentes cargados a un horno caliente de inducción a través de un puerto de carga en un extremo del horno, forma una pila en ese extremo y es gradualmente distribuida y fundida. Los gases que se forman se dejan escapar a través del puerto de carga y se queman de tal manera que se asegura el contacto directo entre los gases y los materiales de carga. En otro proceso conocido, es decir aquel de la Patente de Gran Bretaña No. 1 572 248, en donde la unidad de fundición puede ser un horno de tipo de arco eléctrico o plasma, los gases formados en el proceso de reducción final también se hacen pasar a través de los puertos de carga de material, permitiendo el contacto directo entre el gas y los materiales de carga. Lo mismo es verdadero para el proceso descrito en la Patente Francesa No. 1,205,446, en donde la unidad de fundición puede ser un horno de tipo canal compuesto de recipientes individuales o múltiples. La reacción de reducción principal de acuerdo con esta invención comprende aquella entre el carbono disuelto en el metal y el óxido de hierro disuelto en la escoria. El gas así formado se dice que se hace pasar a contracorriente y está en contacto con el material de carga para efectuar el pre-calentamiento y la pre-reducción . Es un objeto de la presente invención proporcionar una reducción de metal y un proceso de fundición en donde tales gases de combustión son mejor utilizados. De acuerdo con la invención, una reducción de metal y un proceso de fundición que implica el calentamiento de una carga que comprende un componente que contiene un metal y un componente que contiene carbono en un horno de inducción de tipo de canal con el fin de reducir tal componente que contiene metal, incluye la etapa de utilizar por lo menos parte de los" productos gaseosos en tal proceso para pre-calentar la carga, es decir, antes de su introducción al horno . Se apreciará que si como resultado de tal precalentamiento, la temperatura de la carga es incrementada más allá de un valor predeterminado, el componente que contiene metal en la carga, empezará a reducirse antes de que la carga entre al horno. Esto dará surgimiento a por lo menos algunos productos de reducción gaseosos que se forman en la carga antes de su introducción al horno. La temperatura particular a la cual tal reducción empieza, se presenta en la carga antes de que entre al horno, será, por supuesto, determinada a través de la naturaleza del componente que contiene metal particular en la carga. A-demás, como resultado de tal pre-calentamiento de la carga, por lo menos alguna materia volátil asociada con el compuesto que contiene carbono de la carga, también será liberado en la carga antes de que entre al horno. Los productos gaseosos antes mencionados que entran al horno por consiguiente, pueden comprender la materia volátil antes mencionada, junto con el CO y C02 formado en el proceso de reducción. Se apreciará que tal pre-calentamiento de la carga no solamente da surgimiento a un requerimiento de energía reducida en todo el proceso, sino que también a una producción incrementada para el horno. Además, de acuerdo con la invención, parte de los productos gaseosos antes mencionados son quemados con aire y/u oxígeno en el horno y los gases de combustión así producidos son utilizados para tal pre-calentamiento de la carga. Además, de acuerdo con la invención, la carga es alimentada al horno en una cámara alargada, la cual está provista con uno o más pasajes extendiéndose alrededor de, o a través de la cámara, a través de estos pasajes, los gases de combustión pueden pasar con el fin de pre-calentar la carga en la cámara. Preferiblemente, la cámara y el o los pasajes están sellados con relación uno al otro, de manera que ningún producto gaseoso puede pasar entre ellos. En una forma preferida de la invención, tal pasaje puede comprender una camisa anular, la cual se extiende longitudinalmente alrededor de la cámara. Además, de acuerdo con la invención, un extremo o el extremo de fondo de la cámara puede extenderse a tal distancia hacia el horno que acopla las pilas de carga que flotan sobre .el baño del metal fundido en el horno. De esta manera, la carga en la cámara no puede caerse hacia el horno a través de tal extremo.

En una forma de la invención, se puede mantener una presión positiva en la cámara con el fin de asegurar que la mayor parte de los productos gaseosos formados en la cámara pasarán hacia el horno. Tal presión puede ser por ejemplo, introduciendo la carga a la cámara a través de un sistema de cierre adecuado. Además, o alternativamente, tal presión positiva puede ser mantenida introduciendo un gas inerte presurizado, tal como nitrógeno, a la carga antes de hacerla pasar hacia la cámara. En una forma de la invención, por lo menos algunos de los productos gaseosos antes mencionados, formados en la carga antes de su introducción al horno pueden ser removidos de la carga antes de que la carga entre al horno. De esta manera, por ejemplo, por lo menos algunos de los gases de oxidación, tales como C02 y vapor de agua, formados en . la carga también pueden ser de esta forma removidos de la carga. La razón de remover tales gases oxidantes con relación al hecho de que si la temperatura en la carga alcanza un valor predeterminado, tales gases de oxidación pueden reaccionar con los componentes que contienen metal y carbono de la carga, dando como resultado así el consumo del compuesto que contiene carbono.

Además, de acuerdo- con la invención, tales gases de oxidación pueden ser removidos de la carga a través de un conducto de extremo abierto alargado, el cual se extiende longitudinalmente a través de la cámara alargada, de manera que su extremo o extremo de fondo está ubicado hacia el extremo de fondo de la cámara y su otro extremo o superior se comunica con un sistema de retiro de gas adecuado, el conducto incluye sobre su longitud por lo menos una salida de gas que está ubicada a un nivel predeterminado en la cámara. Durante uso, el conducto por consiguiente, estará rodeado por la carga y su salida de gas ubicado en un nivel predeterminado en la carga. Además de acuerdo con la invención, la salida de gas del conducto está ubicada a un nivel en la cámara en donde la cámara está a esa temperatura justo antes de que los gases de oxidación empiecen a reaccionar con los componentes que contienen metal y carbono de la carga. Tal nivel preferido puede ser, por ejemplo, determinado experimentalmente, por ejemplo, analizando el gas retirado del conducto. Además, o ventajosamente, la temperatura en la salida de gas del conducto puede ser medida, por ejemplo, a través de un termopar o similar. En la práctica, una vez que el nivel preferido de la salida de gas del conducto ha sido determinado, su posición permanecerá fija y la temperatura de la carga en tal ubicación controlada, por ejemplo, controlando la velocidad a la cual los gases de oxidación son removidos del conducto, y/o la velocidad de pre-calentamiento, y/o la velocidad a la cual la carga es alimentada a través de la cámara. En el caso en donde el compuesto que contiene metal comprenda hierro, y el carbón de componente que contenga carbono, la temperatura antes mencionada será del orden de 600°C. Los gases de oxidación que son removidos, por ejemplo, pueden ser usados en cualquier parte o pueden hacerse pasar a través del o los pasajes, usados para el precalentamiento de la carga. Además, de acuerdo con la invención, el oxígeno pre-calentado y/o el aire son/es introducido al conducto hacia su extremo de fondo con el fin de quemar cualquier CO presente en esa parte de la carga a C02, el cual después también es retirado a través de la salida de gas. Con el fin de asegurar que sustancialmente todo el CO es convertido a C02 antes de que el gas llegue a la salida de gas, la pared de la cámara inmediatamente por debajo de la salida de gas es mantenida a una temperatura más baja con relación al resto de la cámara. Tal temperatura más baja puede ser obtenida a través de aislamiento térmico adecuado, y/o retrasando la velocidad a la cual la carga en la cámara se mueve más allá de tal parte de la pared del conducto. Esta última operación puede ser, por ejemplo, efectuada incrementando la anchura de sección transversal de la cámara en tales áreas. Además de acuerdo con la invención, por lo menos parte de la materia volátil asociada con los componentes que contienen carbono de la carga se hacen circular desde el extremo superior del conducto hacia su extremo de fondo, en donde puede ser quemada simultáneamente con el CO a través de oxígeno y/o aire pre-calentado. Com'o se apreciará, el calor suministrado a través de tal conversión y combustión ayudará al pre-calentamiento de la carga. Tal circulación de la materia volátil puede conducirse a través de una tubería de extremo abierto alargada de la cual su extremo está ubicado a un nivel predeterminado hacia el extremo superior del conducto, y el otro extremo hacia el extremo de fondo del conducto. Además, de acuerdo con la invención, el componente que contiene carbono de la carga puede ser cargado a la cámara de tal manera que es distribuido hacia la pared externa de la cámara, mientras que el componente que contiene metal de la carga es distribuido hacia la pared externa del conducto.

De esta manera, el componente que contiene carbono (el cual provee el carbono que es requerido para la reacción endotérmica de Boudouard, la cual a su vez es requerida para convertir dióxido de carbono a monóxido de carbono, que finalmente és requerida para reducir el metal en el componente que contiene metal de la carga) , está más cerca de la fuente de pre-calentamiento que el componente que contiene metal, en cuyo caso reacciona exotérmicamente con monóxido de carbono. Además de acuerdo con la invención, el compuesto que contiene hierro de la carga comprende un mineral de hierro y el componente que contiene carbón, carbono. La invención ahora será descrita a manera de ejemplo haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales : , BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en sección transversal diagramática de una modalidad de un horno provisto con un aparato de pre-calentamiento de acuerdo con la invención; y la Figura 2 es una vista similar a aquella de la Figura 1 con las partes mostradas, separadas, de otra modalidad de tal aparato. En ambas modalidades de la invención, una disposición de pre-calentamiento de carga 10 de acuerdo con la invención, se muestra utilizándose con un horno de inducción de tipo canal 11. El horno 11 comprende un recipiente tubular alargado 12, el cual es de configuración circular en sección transversal e incluye por lo menos dos filas paralelas separadas de agujeros de alimentación de carga, los cuales se extienden a través de la pared del recipiente 12 a lo largo de sus lados opuestos y de los cuales solo uno, 13, es mostrado con detalle en los dibujos. El recipiente 12 es calentado desde abajo por medio de dos filas separadas paralelas de calentadores de inducción eléctrica 14. Cuando se utiliza en el proceso de fabricación de acero, el recipiente 12 es cargado con una cantidad de acero fundido para formar un baño 16, y una carga 15, comprendiendo una mezcla de carbono y mineral de hierro, y se introduce al recipiente 12 a través de agujeros de alimentación 13 para flotar sobre el baño de acero fundido 16 en la forma de dos pilas separadas 17, cada una extediendose del lado longitudinal del recipiente 12, y por arriba de las cuales se forma una cavidad 18 en el recipiente 12. El recipiente 12 también está provisto con una pluralidad de quemadores de oxigeno '19, y por lo menos un puerto (no mostrado) para remover el acero reducido y fundido del recipiente 12.

En la modalidad mostrada en la Figura 1, una disposición 10 incluye una cámara alargada 20 de la cual un extremo se extiende a través del agujero de alimentación 13 hacia el interior del horno 11 a tal profundidad que acopla el extremo superior de la pila 17. La carga 15 es alimentada hacia la cámara 20 a través de un depósito de alimentación de carga 21 y una serie de sistemas de cierre 22. La cámara 20 esta rodeada por un pasaje anular en la forma de una camisa 23, la cual tiene una entrada de fondo 24 provista con una bombilla 25 que pasa a través de la pared del recipiente 12 para comunicarse con el área 18 del horno 11. La camisa 23 también incluye una salida superior 26, la cual esta conectada a través de una tubería 27 al ducto 28 de un sistema de escape de gas (no mostrado) . La cámara 20 y la camisa 23 están adecuadamente selladas con respecto una a la otra para evitar que cualquier gas pase de una hacia la otra. Durante operación, el recipiente 12 es cargado con un suministro de acero fundido 16, y los calentadores de inducción 14 son encendidos. Una carga 15, comprendiendo una mezcla de carbono y mineral de hierro, es alimentada desde el depósito 21 a través de los sistemas de cierre 22 y los agujeros de alimentación 13 hacia el recipiente 12, para formar pilas 17 las cuales flotan sobre la parte superior del baño de metal líquido 16. El extremo superior de una pila 17 está acoplado a través del extremo de fondo de la cámara 20 de manera que la carga en la parte superior de la pila bloquea el extremo abierto de la cámara 20, evitando así que la carga 15 caiga libremente desde el extremo abierto de la cámara 20. Los sistemas de cierre 22 aseguran que una presión positiva es mantenida en la cámara 20 de manera que sustancialmehte nada de gas puede escapar de la superficie superior fría de la carga 15 hacia la cámara 20. Los gases, principalmente CO, C02 y materia volátil que resultan del calentamiento y reducción consecuencial del componente que contiene hierro de la carga 15, son quemados en la cavidad 18 a través del oxigeno suministrado por los quemadores 19. Los productos de combustión resultantes son alimentados desde el área 18 a través de la boquilla 25 y entrada 2_4 hacia la camisa 23, en donde sirve para pre-calentar la carga 15 ubicada en el agujero de la cámara 20. Co o resultado de dicho pre-calentamiento de la carga 15, la producción del horno 11 es incrementada significativamente . Los gases de combustión gastados que pasan desde la camisa 23 y a la salida 16 y tubería 27 hacia el ducto 28, pueden ser utilizados en cualquier parte en el proceso con el fin de utilizar sus propiedades químicas y/o térmicas. Al mismo tiempo, la materia volátil asociada con el carbono ubicada en la cámara 20 puede, como resultado de dicho precalentamiento de la carga 14, ser agrietado a carbono, CO y H2, que después directamente pueden participar en la reducción de la carga 15 en la tubería 20. Como resultado de esto, el consumo de carbono y oxígeno por tonelada de producto en el proceso también puede ser reducido significativamente. En la modalidad mostrada en la figura 2, en donde partes que corresponden a aquellas mostradas en la figura 1 están indicadas con el mismo número, una carga 15 es alimentada del depósito de alimentación 21 hacia el extremo superior de una cámara alargada 29, de la cual el extremo de fondo se comunica con una entrada 13 en el recipiente 12 del horno 11. La cámara 29 está anularmente rodeada por una camisa alargada 30 de la cual el extremo de fondo tiene una salida 24 que se comunica a través de la boquilla 25 con el área 18 del recipiente 12. El extremo superior de la camisa 30 tiene una salida 26 que se comunica a través de una tubería 27 con el ducto 28 de un sistema de retiro de gas (no mostrado) .

La salida del depósito de alimentación 21 está provista con una tubería de entrada de gas 30.1 a través de la cual un gas inerte tal como nitrógeno puede pasar hacia la carga 15 y así hacia la cámara 29 con el fin de colocar a esta última bajo una presión positiva. La cámara 29 está provista con un conducto de extremo abierto alargado 31 del cual el extremo superior 32 se comunica a través de una tubería 33 y tubería 27 con el ducto 28. El extremo inferior 34 del conducto 31 se extiende a una profundidad predeterminada hacia la cámara 29. Más adelante se dan otros detalles de esto. Cuando la carga 15 es alimentada a través de la cámara 29 hacia el recipiente 12, la carga en la cámara 29 anularmente rodeará el conducto 31 y acoplará su extremo abierto de fondo 34. El conducto 31 está provisto hacia la mitad de su longitud con una serie de aberturas 35, las cuales son de tal tamaño que el gas, pero no la carga sólida 15, puede pasar a través de ella. El conducto 31 también está provisto con una tubería de extremo abierto alargada 36 de la cual el extremo superior 33 está ubicado hacia el extremo superior 32 del conducto 31 en comunicación con la carga 15 y su extremo inferior 3-8 hacia el extremo inferior 34 del conducto 31.

El conducto 31 también está provisto en su extremo abierto 34 con la entrada 39 de un quemador de oxígeno pre-calentado/aire (no mostrado) . El conducto 31 está así colocado en la cámara 29 que sus aberturas 35 están ubicadas en esa parte en donde la carga 15 tiene una temperatura del orden de 600°C. El conducto 31 además es de tal longitud que su extremo superior 32 está ubicado en esta parte de la carga 15 en donde su temperatura es del orden de 200°C, y su extremo inferior 34 en esa parte de la carga 15 en donde su temperatura está en exceso de 800°C. El horno 12 se opera de la misma manera como se describió anteriormente con respecto a la modalidad de la figura 1. Durante operación, el pre-calentamiento del extremo inferior de la cámara 29 por la camisa 30 a una temperatura del orden de 850°C hace que la reacción de Boudoard se presente, en esta parte de la carga 15, es decir, C + C02 -» 2CO. La parte de CO que reaccionará con el componente que contiene hierro de la carga 15 para formar C02, ocasionando así la reducción parcial del componente de hierro, es decir, 3Fe203 + CO ? 2Fe304 + C02.

El C02 formado fluirá en la carga 15 hasta que llegue a las aberturas 35 del conducto 31 a través del cual es retirado vía el agujero del conducto 31 y las tuberías 33 y 27 hacia el ducto 28 del sistema de escape de gas (no mostrado) . Otra parte del CO fluirá hacia arriba en el agujero del conducto 31, en donde se quemara a C02 a través del calentador de oxígeno/aire pre-calentado 39, es decir 2C0 + 02 ? CO0. en donde C02 después, con el C02 pasando desde las aberturas 35, pasará a través de las tuberías 33 y 27 hacia el ducto 28. Al mismo tiempo, cualquier material volátil y vapor de agua presentes en las partes superiores de la carga 15 en la cámara 29 pasarán del extremo superior 37 de la tubería 36 a través de su extremo de fondo 38 hacia el agujero del conducto 31, en donde la materia volátil será quemada por el quemador de oxígeno/aire pre-calentado 39. Se apreciará que eL calor desarrollado en la conversión de CO a C02, y la combustión de la materia volátil, ayudarán a calentar la carga 15 en la cámara 29. Se apreciará además que situando el producto 31 en la posición en la cámara 29, en donde las aberturas 35 están ubicadas en esar posición, en donde la temperatura de la carga es del orden de 600°C, el C02 será removido de la carga 15 antes de que pueda reaccionar con los componentes que contienen metal y/o carbono de la carga 15. Con el fin de evitar adicionalmente que se presente dicha reacción, aquellas partes de la pared del conducto 31 ubicadas inmediatamente por abajo de las aberturas 35 pueden ser mantenidas a una temperatura más baja con relación al resto de la pared. Por ejemplo, esto puede ser efectuado a través de aislamiento térmico apropiado de la pared y/o reduciendo la velocidad de flujo de la carga 15 a través de la cámara 19 en dicha área. La última operación puede ser efectuada, por ejemplo, incrementando la anchura transversal de la cámara 29 en dicha área. Se apreciará que la temperatura de la carga en el extremo inferior 34 del conducto 31 puede ser controlada controlando uno o más de los siguientes elementos: (1) la velocidad a la cual la carga 15 es alimentada a través de la cámara 29; (2) la naturaleza de la combustión en el conducto 31 y (3) la velocidad a la cual los gases de combustión se hacen pasar a través de la camisa 30. El producto de metal fundido del horno 12 además puede ser tratado y recogido en una forma convencional. Se apreciará que la invención también incluye dentro de su alcance un aparato para llevar a cabo el proceso de la invención sustancialmente como aquí se describió. Se apreciará además que no hay duda de que muchas variaciones en detalle son posibles con un proceso y aparato de acuerdo con la invención sin apartarse del espíritu y/o alcance de las reivindicaciones . De esta manera, por ejemplo, la carga 15 puede ser cargada a la cámara 29 de tal manera que su componente que contiene carbono es distribuido hacia la pared de la cámara 29 y su componente que contiene metal hacia la pared externa del conducto por las razones anteriormente establecidas.

Claims (33)

1. REIVINDICACIONES 1. Una reducción de metal y un proceso de fundición que implican el calentamiento de una carga que comprenden un componente que contiene metal y un componente que contiene carbono en un horno de inducción de tipo canal con el fin de reducir dicho componente que contiene metal, y que utiliza por lo menos parte de los productos gaseosos de dichos proceso producidos en el horno para pre-calentar la carga, caracterizado porque la carga es alimentada al horno en por lo menos una cámara, que está provista con uno o más pasajes extendiéndose alrededor de o a través de la cámara, a través de la cual cada pasaje de los productos gaseosos pasan para pre-calentar la carga en la cámara, cada cámara y cada pasaje estando sellados con relación uno al otro de manera que ningún producto de gas puede pasar entre ellos.
2. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos parte de dichos productos gaseosos comprenden gases producidos quemando los gases que resultan del proceso con aire y/u oxígeno en el horno.
3. 3. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque cada pasaje comprende una camisa anular que se extiende longitudinalmente alrededor de cada cámara.
4. 4. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, el cual se lleva a cabo de tal manera que por lo menos una pila de material de carga se forma, la cual se flota sobre un baño de metal fundido en el horno, caracterizado porque un extremo o el extremo de fondo de cada cámara se extiende a una distancia hacia el horno que acopla una pila de carga en el horno.
5. 5. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque una presión positiva es mantenida en cada cámara de manera que la mayoría de los productos gaseosos formados en cada cámara pasa hacia el horno.
6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la presión es obtenida introduciendo la carga hacia la cámara a través de un sistema de cierre.
7. 7. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la presión es mantenida introduciendo un gas inerte presurizado, tal como nitrógeno, a* la carga antes de hacerla pasar hacia cada cámara.
8. 8. El proceso de conformidad con cualquiera da las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque por lo menos algunos de los productos gaseosos formados en la carga en cada cámara antes de la introducción de la carga al horno es removido de la carga antes de que la carga entre al horno.
9. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque por lo menos parte de los gases de oxidación, tales como C02 y vapor de agua, formados en la carga son removidos de la carga.
10. 10. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque los productos gaseosos formados en la carga son removidos de la carga a través de un conducto de extremo abierto alargado, el cual se extiende longitudinalmente a través de la cámara, de manera que un extremo o el extremo de fondo del conducto está ubicado hacia el extremo de fondo de la cámara y el otro extremo o el extremo superior del conducto se comunica con un sistema de escape de gas adecuado, el conducto incluyendo sobre su longitud por lo menos una lectura de gas, la cual está ubicada a un nivel predeterminado en la cámara.
11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la abertura de gas en el conducto está ubicada a un nivel en la cámara, en donde la carga está a esa temperatura justo antes de que los gases de oxidación en la carga empiecen a reaccionar con los componentes que contienen metal y carbono de la carga.
12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el nivel preferido de la abertura de gas en el conducto se determina analizando el retiro de gas del conducto para su contenido de CO y C02.
13. 13. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la temperatura de la abertura de gas en el conducto se mide a través de un termopar o similar.
14. 14. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque una vez que el nivel preferido de la abertura de gas del conducto ha sido determinado, su posición permanece fija, y la temperatura de la carga en dicha ubicación se controla controlando por lo menos uno de los siguientes: la velocidad a la cual los gases de oxidación son removidos del conducto; la velocidad del pre-calentamiento; y la velocidad a la cual la carga es alimentada, a través de la cámara. 15. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque los productos gaseosos así removidos son utilizados en cualquier parte o se hacen pasar hacia el pasaje utilizado para pre-calentar la carga
15. 15.
16. 16. El proceso de conformidad con cualquiera da las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque el oxígeno pre-calentado y/o aire son/es introducido al conducto hacia su extremo de fondo con el fin de quemar cualquier CO presente a C02 -
17. 17. El proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la pared de la cámara inmediatamente por debajo de la abertura de gas es mantenida a una temperatura más baja con relación al resto de la cámara de manera que sustancialmente todo el CO es convertido a C02 antes de que el gas llegue a la abertura de gas.
18. 18. El proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la temperatura inferior se efectúa a través de aislamiento térmico adecuado de la cámara, y/o retrasando la velocidad a la cual la carga en la cámara se mueve más allá de esa parte de la pared de cámara, por ejemplo incrementando la anchura transversal de la cámara en dicha área.
19. 19. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18, caracterizado porque por lo menos la materia volátil asociada con el componente que contiene carbono de la carga se hace circular desde la carga hacia el otro extremo del conducto hacia un extremo del conducto, y es quemada simultáneamente con cualquier CO presente, a través del oxigeno y/o aire pre-calentado.
20. 20. El proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la circulación de la materia volátil se realiza a través de una tubería de extremo abierto alargada de la cual el extremo está ubicado a un nivel predeterminado hacia el extremo superior del conducto en una forma que se comunica con la carga, y el otro extremo está ubicado hacia el extremo de fondo del conducto.
21. 21. El proceso de conformidad con las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el componente que contiene carbono de la carga es cargado a cada cámara de tal manera que es distribuido hacia la pared de la cámara.
22. 22. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el compuesto que contiene hierro de la carga comprende mineral de hierro, y el componente que contiene carbón, carbono.
23. 23. Un aparato para pre-calentar la carga de una reducción de metal y proceso de fundición, que implica el calentamiento de una carga comprendiendo un componente que contiene metal y un componente que contiene carbono en un horno de inducción de tipo canal con el fin de reducir dicho componente que contiene metal, y que implica utilizar por lo menos parte de los productos gaseosos así formados en el horno para pre-calentar la carga, caracterizado porque el aparato comprende por lo menos una cámara a través de la cual la carga es alimentada al horno, y uno o más pasajes extendiéndose alrededor de o a través de la cámara, en donde los pasajes de los productos gaseosos formados en el paso de proceso con el fin de calentar la carga en la cámara o cada cámara, la cámara y el pasaje estando sellados con relación uno al otro de manera que ningún producto gaseoso puede pasar entre ellos.
24. 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque cada pasaje comprende una camisa anular, que se extiende longitudinalmente alrededor de la cámara .
25. 25. El aparato de conformidad con las reivindicaciones 23 o 24, caracterizado porque el extremo de cada cámara se extiende a una distancia hacia el horno que acopla una pila de la carga flotando sobre el baño de metal fundido en el horno.
26. 26. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, caracterizado porque cada cámara incluye un sistema de cierre, el cual alimenta la carga hacia la cámara, de manera que una presión positiva es mantenida en la cámara y de esta manera la mayoría de los productos gaseosos formados en la cámara pasan hacia el horno.
27. 27. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, caracterizado porque la cámara o cada cámara incluye medios para introducir un gas inerte presurizado, tal como nitrógeno, a la carga antes de pasarla hacia la cámara con el fin de mantener una presión positiva en la cámara.
28. 28. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27, caracterizado porque la cámara o cada cámara incluye un conducto de extremo abierto alargado, el cual se extiende longitudinalmente a través de la cámara, de manera que su extremo o extremo de fondo está ubicado hacia el extremo de fondo de la cámara y su otro extremo o extremo superior se comunica con un sistema de retiro de gas adecuado, el conducto incluyendo sobre su longitud por lo menos una abertura de gas, la cual está ubicada a un nivel predeterminado en la cámara y a través de la cual por lo menos algunos de los productos gaseosos formados en la carga antes de su introducción hacia el horno son removidos de la carga antes de que entre al horno.
29. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la abertura de gas en el conducto esta ubicada a un nivel en la cámara, en donde la carga esta a esa temperatura justo antes de que los gases de oxidación en la carga empiecen a reaccionar con el metal y los componentes que contienen carbono de la carga.
30. 30. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 28 ó 29, caracterizado porque la cámara o cada cámara incluye medios para introducir oxígeno y/o aire pre-calentado al conducto hacia su extremo de fondo para quemar cualquier CO presente a C02 -
31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la pared de la cámara o cada cámara inmediatamente por debajo de la abertura de gas es mantenida a una temperatura más baja con relación al resto de la cámara, de manera que sustancialmente todo el CO es convertido a C02 antes de que el gas llegue a la abertura de gas .
32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la temperatura inferior es efectuada a través del aislamiento térmico adecuado aplicado a la pared de la cámara.
33. 33. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 32, caracterizado porque la cámara o cada cámara incluye una tubería de extremo abierto alargado de la cual el extremo está ubicado a un nivel predeterminado hacia el extremo superior del conducto en una forma que se comunica con la carga y su otro extremo está ubicado hacia el extremo de fondo del conducto, la tubería sirviendo para ser circular por lo menos alguna de la materia volátil asociada con el componente que contiene carbono de la carga en el extremo superior del conducto hacia el extremo de fondo del conducto, en donde, simultáneamente con cualquier CO presente, se quema a través de oxígeno y/o aire precalentado .