Proceso Corex

PROCESO COREX

ALUMNO: CUSIQUISPE HANCCO DANNY

INTRODUCCION EL SECTOR SIDERÚRGICO TIENE UNA GRAN IMPORTANCIA EN LA ECONOMÍA DE UN PAÍS Y EN SU DESARROLLO INDUSTRIAL PUEDE EVALUARSE NO SOLO POR EL VALOR ECONÓMICO QUE REPRESENTA LA ADQUISICIÓN DEL ACERO, DE ACUERDO A LA DEMANDA DEL PAÍS. LA IMPLACABLE PRESIÓN SOBRE LOS COSTOS DE OPERACIÓN, PRODUCCIÓN E INVERSIÓN, ESTA OBLIGANDO A LOS PRODUCTORES DE ACERO A ACELERAR EL DESARROLLO TECNOLÓGICO Y A CONSIDERAR NUEVAS TECNOLOGÍAS E INNOVACIONES, CON EL FIN DE OBTENER MEJOR CALIDAD DEL ACERO, MEJOR PERFORMANCE, MENOS INTENSIDAD DE CAPITAL Y SOBRE TODO MENOR IMPACTO AMBIENTAL.

 La implementación de nuevas tecnologías probadas,

origino dos rutas actuales en la reducción del mineral de hierro y la producción del acero son:  ALTO HORNO, CONVERTIDOR BASICO AL OXIGENO  REDUCCION DIRECTA, HORNO ELECTRICO DE ARCO  Ambas rutas tienen sus ventajas y desventajas. La ruta del Alto Horno, Convertidor LD. sigue siendo el que produce la mayor cantidad de acero a nivel mundial  El Alto Horno requiere coque metalúrgico, un insumo que influye en el costo del arrabio

PROCESO COREX El Proceso Corex es una alternativa

innovadora para la fabricación de arrabio, en la que el coque puede reemplazarse por una amplia gama de carbones. El reemplazo del coque es el objetivo principal que ayuda a reducir el costo del arrabio y la consiguiente contaminación ambiental.

El proceso COREX separa las etapas de reducción y fusión del mineral de hierro en dos reactores: Debido a esta separación se puede emplear una gran variedad de carbones no tratados. La reducción del gas reductor La reducción del mineral y la liberación de la energía del carbón para la fusión, tiene lugar en el horno FUSION GASIFICADOR.

de hierro se efectúa en un horno de cuba.

HISTORIA  El proceso COREX

se desarrollo a finales de 1970 y su viabilidad fue confirmada durante los 1980.

 Tras la primera aplicación industrial de una planta COREX C-1000 (produccion

nominal de 1000 Tn de arrabio (metal caliente) por dia en Iscor, Pretoria; Sudafrica.  Cuatro plantas COREX C-2000 con una producción nominal de 2000 Tn/dia

fueron posteriormente puestas en operación en Posco/Korea Mittal Steel Sudafrica.  A principios de noviembre de 2007 la primera planta COREX C-3000, se puso

en marcha en Baosteel en China.  Esta planta C-3000 tiene una producción nominal de 1.5 millones de Tn de

arrabio por año  Los creadores de esta tecnología afirman que las emisiones de Corex ya

cumplen con los futuros estándares de la Unión Europea.  Otra tecnología que compiten con el Corex es el Finex.

DECRIPCION DEL PROCESO COREX El proceso Corex podríamos describirlo como un proceso de reduccion indirecta al igual que el alto horno y el horno electrico de reduccion, se producen la siguientes reacciones:

La liberación de energía calorífica produce del la carbón, reducción por laSe combustión que del El mineral termina su mineral por en un horno de decuba, se produce la inyección reducción y se funde utilizando el ungas reductoren oxigeno, generando volumen ellahorno fusióngenerado en primera etapa. El apreciable de gas reductor (tiene lugar horno en el horno fusióngasificador) de cuba esta ubicado en la gasificador

parte superior del horno fusióngasificador

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO COREX La carga del carbón y mineral o pellet se efectúa por medio de un

elevador de cangilones e introducidos a los alimentadores con dos campanas en forma similar a los existentes en un alto horno. El proceso Corex esta diseñado para operar bajo elevada presión hasta 5 bar. El carbón y el mineral de hierro se cargan a través de un sistema de tolvas. El carbon es almacenado en una tolva de alimentación presurizada y cargado al horno fundidor-gasificador mediante un alimentador a tirabuzón con velocidad controlada. El carbón cae por gravedad en el gasificador donde entra en contacto con la atmósfera reductora a una temperatura de aproximadamente 1000ºC a 1200ºC grados.  Un instantáneo secado y gasificado de las partículas de carbón ocurre en la parte superior del gasificador -reductor

La generación del gas reductor se hace en lecho fluidizado por la oxidación parcial del carbón. En primer lugar el carbón es oxidado y convertido en CO2 y luego reacciona con el carbón libre pera formar CO C + O2 CO2 + C H2O + C

= CO2 = 2CO = CO + H2

La temperatura alcanzada en lecho fluidizado es de 1600/1700 °C lo que permite conseguir en la parte superior al lecho fluidizado una atmosfera reductora de 65 a 70% de CO y 20 a 25% de H2 .

GASES

COMPOSICION

CO

65 - 70 %

CO2

2 - 4%

H2

20 - 25 %

METANO, N2, VAPOR

El resto

C

+

O2

CO2 + C H2O +

= C = 2CO

C

=

CO + H 2

1000ºC a 1200ºC

Lecho fluidizado 1600ºC a 1700ºC

El gas caliente así obtenido es enfriado con la mezcla de un gas enfriado introducido en esta zona a fin de obtener un gas de 800ºC a 900 ºC que es la temperatura apropiada para el proceso de reducción.

Este gas es limpiado en un ciclón caliente y luego alimentado al horno donde se produce la reducción del mineral, una parte del gas limpio es enfriado para luego ser inyectado al horno de fusión y gasificación. Los finos colectados en el ciclón caliente son recirculados dentro del gasificador

El que del se La mineral velocidaddedehierro descenso carga reductor mineralaleshorno controlado por por un medio en forma sistemade campanas motorizado de similar a las usadas en un alto alimentadores permitiendo de horno, esta forma descienden la permanencia por del gravedad en contra corriente al mineral hasta obtener una gas reductor que asciende reducción promedio del 95% y actúa con unreduciendo contenido el demineral. carbón del 3 a 6%

El gas que ha atravesado toda la carga del mineral actuando como reductor pasa a un sistema de limpieza con agua “scruber “, disponible para usos diversos.

Reacciones FemOn + n CO m Fe + nCO2. FemOn + n H2 m Fe + n H2O.

FACTORES A TENER EN CUENTA EN EL PROCESO COREX EL TAMAÑO DE MINERAL DE HIERRO, debe de ser

uniforme e incidir directamente en el rendimiento del proceso. EL MINERAL O PELLET PREREDUCIDO al ingresar al horno de fusión y gasificación a la temperatura de 800 y 900 ºC reduce la velocidad en el lecho fluidizado con lo que consigue la completa reducción y fusión del metal. El metal liquido y la escoria descienden a la parte inferior, la temperatura de colada es de 1400 a 1600 ºC, se realiza cada 2 horas.  LOS FUNDENTES (Dolomita, piedra caliza) se agregan en función del carbón usado, se agrega silicosa por causa de los altos contenidos de oxido de aluminio presentes en las cenizas de carbón

COMPARACIÓN DE CONSUMO DE CARBÓN Y OXIGENO POR 1TN DE ARRABIO Proceso con gas de exportación

Hasta 0.5-0.7 TM

De 500 a 600 Nm3

Proceso con gas Hasta 0.5 TM Hasta 300 Nm3 recirculado

CARACTERISTICAS DEL CARBON A UTILIZARCE EN COREX : COMPOSICION Contenidos

Máximo aceptable

Recomendación

Materias volátiles

2 – 35 %

Optimo 3 – 12 % (que corresponde a antracitas)

Contenidos de ceniza

0 – 35 %

Contenido de humedad

3 – 8 % mas (no necesita ser secado)

Si es mayor a 8 % debe ser secado

CONSUMO DE MATERIAS Y ENERGÍA POR TONELADA DE ARRABIO CANTIDAD

UNIDAD

CARBON

500 – 650

Kg de carbon fijo

MINERAL

1450 – 1500

Kg

ADITIVOS

200 – 500

Kg

O2

500 – 600

m3

N2

60 – 80

m3

AGUA INDUSTRIAL

1–2

m3

ENERGIA ELECTRICA

60 – 70

KWH

REFRACTARIOS

1.3

KG

VAPOR HUMO

15

KG

MANTENIMIENTO

4–6

USD dolares

ESCORIAS

300 a 400

KG

BALANCE DE GASES CANTIDADES

UNIDADES

CO

15 – 38

%

H2

15 – 23

%

CO2

30 – 35

%

CH4

1–2

%

N2, Ar, H2O

Resto

%

H2S

< 100

ppm

PODER CALORIFICO NETO

7500 – 8000

KJ/m3

POLVO