Director: Ing. José Luis Graffe joselg@ferrominera.com
Año V No 25 / Edición: Septiembre-Octubre 2016 Ferrominera Orinoco Depósito Legal No: ppi2012BO4212 ISSN: 2343-5569 (Internet)
Editor: Lcdo. Siullman Carmona siullmanc@ferrominera.com
Contenido Editorial Sección I+D+i Ferrominera Orinoco
3 4-30
Estudio de la reducibilidad, degradación y generación de finos en las especies litológicas del mineral de hierro GSIC.
5
Comité Técnico: Ing. Luis Vargas Lcdo. Siullman Carmona Ingª. Zulmer Andara Comité de Redacción: Lcda. Doris Macías Comité de Gestión Informativa: Lcda. Cinthia Meza Lcdo. Jesús Briceño
Prueba de consumo de mineral calibrado cribado sin tostar en Planta MIDREX I de SIDOR.
Asistente Editorial: Ing. Luis Vargas luisv@ferrominera.com
17
Sección Eventos Sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)
25-27
Sección Efemérides (CTI)
28-32
Diagramación: Lcdo. Siullman Carmona Diseño Gráfico de Portada: Diseño: Francesco Cudemo Imagen: Oswaldo Rodríguez. Gcia. de Relaciones Institucionales Ferrominera Orinoco
Contacto: +58 286 930.57.78 siullmanc@ferrominera.com.
REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • AÑO V • NÚMERO 25• SEPTIEMBRE DE 2016
EDITORIAL Edición No. 25 Septiembre-Octubre 2016
E
l mineral de hierro natural usado como alimentación en los procesos de reducción directa con reactores de tecnología MIDREX®, es un tipo de grueso calibrado que dependiendo de las condiciones de la planta, se usa en proporciones que establecen una optimización en la relación costo/beneficio del proceso. Lo ideal a nivel de proceso, es la alimentación con una materia prima que cumpla con las propiedades metalúrgicas que permitan la menor generación de finos posibles en el reactor; propiedades que se logran con el aglomerado denominado pella de mineral de hierro. Este fino se genera básicamente por factores físicos y químicos, en cuanto al mineral natural se refiere. Básicamente el factor físico lo define la decrepitación, que es simplemente la salida del agua que se encuentra ocluida en el material cuando entra en contacto con la alta temperatura del reactor. Químicamente hablando se producen cambios en la estructura cristalina del hierro que compone el material, durante el proceso de reducción que es por etapas. Primero existe una etapa donde la hematita pasa a magnetita, luego esta pasa a wustita y por último esta pasa a hierro metálico. En la hematita (Fe2O3), que es el polimorfo de la magnetita (Fe3O4), los aniones O2- están organizados en una estructura cristalina denominada hexagonal cerrada o compacta, con los cationes Fe3+ ocupando 2/3 de los huecos octaédricos; pero en la magnetita y wustita (FeO) se organizan los iones en una estructura cúbica centrada, con 1/2 de los huecos octaedros y 1/8 de los huecos tetraedros ocupados. Durante la primera etapa de reducción, los átomos de oxígeno sufren un severo reacondicionamiento que resulta en un incremento de volumen de aproximadamente 25%, provocando lógicamente un hinchamiento del material. En la etapa de transformación de magnetita a wustita, la estructura cristalina permanece casi sin cambios, mientras los átomos de hierro se organizan para llenar los espacios vacíos con solo un pequeño incremento en volumen entre 7 y 13%. Por otro lado, el proceso nucleación o crecimiento de los cristales de hierro metálico resulta en un encogimiento y un gran incremento en la porosidad de la fase metálica, resultando en general, motivado al encogimiento en el metal, que el incremento total de volumen durante la reducción sea aproximadamente 25 a 27%.
Este proceso de hinchamiento-encogimiento sin duda repercute en la generación de finos mayormente en el mineral natural, ya que el aglomerado (pella) posee propiedades de elasticidad que compensan este proceso. Los dos artículos de la presente edición, están relacionados directamente con el uso del mineral grueso natural calibrado en el proceso de obtención de hierro de reducción directa. En el artículo titulado “Estudio de reducibilidad, degradación y generación de finos en las especies litológicas del mineral de hierro GSIC”, se evalúa la generación de finos de las especies litológicas presentes en el mineral grueso que se produce en Ferrominera Orinoco, identificando primeramente las especies litológicas presentes, seguido de la determinación de la reducibilidad y la generación de finos de las mismas, con estudios a escala de Laboratorio e Industrial. Según el estudio, las costras masivas y las costras limoníticas son las especies litológicas que se encuentran en mayor proporción, además de ser las que presentaron mejor reducibilidad, siendo la primera la que genera mayor cantidad de finos durante el proceso de reducción. El artículo titulado “Prueba de consumo de mineral calibrado cribado sin tostar en Planta MIDREX I de SIDOR” se basa en un estudio para determinar el impacto de la sustitución de una alimentación 100% de pellas a una mixta con mineral grueso calibrado entre 10 y 20% con resultados poco favorables para el proceso, los cuales sin duda deben ser adaptados a nuevos esquemas de producción de acuerdo a la realidad de la cadena productiva del hierro y el acero en nuestro país y el mundo.
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I+D+i Ferrominera Orinoco
ESTUDIO DE REDUCIBILIDAD, DEGRADACIÓN Y GENERACIÓN DE FINOS EN LAS ESPECIES LITOLÓGICAS DEL MINERAL DE HIERRO GSIC. (pág. 5) Por: Hugo Guevara. PRUEBA DE CONSUMO DE MINERAL CALIBRADO CRIBADO SIN TOSTAR EN PLANTA MIDREX I DE SIDOR. (pág. 17) Por: Carlos Gómez, Mirtha Pérez, José Díaz, Juan Hernández, Yanayra Martínez, Lester Martínez y María Villamizar.
En esta sección presentamos los desarrollos, innovaciones e investigaciones del know how plasmado en papel de los trabajadores de Ferrominera Orinoco, empresas hermanas de la Corporación Siderúrgica de Venezuela, Academia entre otros, en pro de las mejoras de los procesos operativos y administrativos de la Industria del Hierro y el Acero.
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INVESTIGACIÓN: ESTUDIO DE REDUCIBILIDAD, DEGRADACIÓN Y GENERACIÓN DE FINOS EN LAS ESPECIES LITOLÓGICAS DEL MINERAL DE HIERRO GSIC. 1
MsC. Ing. Hugo Guevara1 Superintendente de Aseguramiento Fino y Grueso. Gerencia de Calidad. Ferrominera Orinoco. Correspondencia: Superintendencia de Aseguramiento Fino y Grueso. Gerencia de Calidad. Ferrominera Orinoco Puerto Ordaz. Estado Bolívar - Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 930.38.58 Email:hugog@ferrominera.com Recibido: Marzo 2016 - Aceptado: Abril 2016
RESUMEN Ferrominera Orinoco produce briquetas de hierro compactadas en caliente (HBC) a partir de una mezcla de mineral grueso y pella. Este trabajo tiene como propósito fundamental evaluar la generación de finos de las especies litológicas presentes en el mineral grueso utilizado en la Planta de Briquetas. Para ello, se identificaron las especies litológicas presentes en el mineral grueso para luego determinar la reducibilidad y generación de finos de las mismas, a través de ensayos Linder a escala de Laboratorio e Industrial. Los resultados de la evaluación de las especies litológicas indican que las costras masivas y las costras limoníticas representan el 61% de las especies litológicas que constituyen el mineral grueso “GSIC”. Las especies litológicas con mejor reducibilidad son la costra limonítica y la costra masiva; sin embargo, la costra masiva genera una mayor cantidad de finos, la costra alumínica tiene un alto contenido de Al2O3, lo que genera una gran cantidad de finos durante el proceso de reducción a escala de laboratorio. Los resultados de la mezcla pella-mineral GSIC, a escala de laboratorio, indican que la degradación del mineral grueso GSIC de la mezcla, pasó de 16,96% a 14,17% y la generación de finos en la mezcla incremento de 1,2% a 4,5%. A escala Industrial, indica que la degradación del mineral grueso GSIC de la mezcla pasó de 16,96% a 12,13% y la generación de finos en la mezcla incremento de 1,2% a 10,72%. Este incremento en los finos se debe a dos factores: 1. El mineral grueso GSIC se degrada dentro del reactor y genera una gran cantidad de finos. 2. Se está trabajando con una descarga de 70 a 75t/h, lo que incrementa el tiempo de residencia de la materia prima en el reactor y por ende incrementa la generación de finos. Palabras claves: Especies Litológicas, Mineral Grueso San Isidro Calibrado (GSIC), Ensayo Linder (Linder Test), Hierro de Reducción Directa (HRD), %Fino, Reducibilidad, Degradación.
1. INTRODUCCIÓN.
L
a Planta de Briquetas de Ferrominera Orinoco es una planta de reducción directa de hierro que utiliza tecnología combinada Midrex y Lummus de reformación con vapor; realiza básicamente la transformación del mineral de hierro en hierro primario mediante un proceso de reducción directa y posteriormente es transformado en briquetas de hierro compactadas en caliente (HBC). A lo largo del proceso de reducción se generan finos que tienden a entorpecer la obtención de briquetas de calidad y congestionar los sistemas mecánicos. Frecuentemente, los tornillos que distribuyen el hierro prerreducido hacia las máquinas
briqueteadoras son obstruidos por estos finos, y deben ser retirados de servicio para remover la obstrucción, disminuyendo así, la capacidad de producción de la planta. La siguiente investigación tiene como propósito fundamental evaluar la generación de finos de las especies litológicas presentes en el mineral grueso de hierro utilizado en la Planta de Briquetas, lo que permitirá el control de estos finos que afectan la capacidad de producción de la planta y a su vez disminuir los costos por mantenimiento de los equipos que se ven afectados por los mismos. Para cumplir este propósito, se realizaron las siguientes actividades: Identificación cualitativa de las especies litológicas
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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. El proceso de reducción directa del mineral de hierro en la Planta de Briquetas de Ferrominera Orinoco C.A., se lleva a cabo en el horno de reducción que opera con un proceso de lecho continuo, alimentado con mineral de hierro a temperatura ambiente en contracorriente al gas reductor. El mineral alimentado contiene una mezcla aproximada de 70% pellas y 30% de mineral de hierro en trozos. Este proceso consiste en eliminar el oxígeno contenido en los óxidos de hierro que conforman el mineral suministrado a la planta, con la finalidad de obtener un producto con un alto contenido de hierro metálico.
Trancamiento de Tornillo - Acumulado 40,00
62
59
35,58
60
35,00
50
50
30,00 25,00
40
20,00
30 20
17,07 10,87
10
15,00
Tiem po (h)
70
Frecuencia
presentes en la pila radial de mineral grueso de hierro, evaluación de la reducibilidad y la generación de finos de las especies litológicas a escala de laboratorio mediante el ensayo Linder, cuantificación de las especies litológicas presentes en la mezcla pella/mineral grueso que alimenta al reactor industrial, determinación a escala de laboratorio de la reducibilidad y la generación de finos para la mezcla pella/mineral grueso utilizada en el reactor mediante el ensayo Linder, valoración a escala industrial de la reducibilidad y generación de finos para la mezcla pella/mineral grueso, y finalmente el establecimiento de las especies litológicas más favorables para la reducción y generación de menor cantidad de finos.
10,00
10
5,00 0,53
0 Marzo Abril Frecuencia Total
Mayo
-
Junio Tiempo (min)
Gráfico 1. Estadística de trancamiento de tornillo por generación de finos
Los finos son generados por las pellas y mineral grueso de hierro durante el proceso de alimentación y reducción en el reactor. El fino generado por las pellas se encuentra en menor proporción y las mismas son cribadas antes de ser trasportadas para alimentar al reactor; en cambio, los finos generados por el mineral grueso se encuentran en mayor proporción y están asociados a las características litológicas del mineral. Posiblemente se producen por los choques entre el mineral durante su traslado en las cintas transportadoras y dentro del reactor tal como se muestra en la figura 1.
Esta conversión se logra mediante reacciones químicas entre el óxido de hierro alimentado al reactor y un gas reductor, el cual contiene H2 (hidrógeno) y CO (monóxido de carbono) a temperaturas superiores a los 750 °C. A lo largo del proceso de reducción se generan finos que tienden a obstaculizar la obtención de briquetas de calidad y congestionar los sistemas mecánicos. Frecuentemente, los tornillos que distribuyen el hierro reducido hacia las máquinas briqueteadoras son obstruidos por estos finos, y deben ser retirados de servicios para remover la obstrucción, disminuyendo así la capacidad de producción de la planta. Ver Gráfica 1.
Figura 1. Aglomeración de finos en los tornillos giratorios que alimentan las máquinas briqueteadoras.
En el mineral grueso de hierro utilizado en la planta, se encuentran las siguientes especies litológicas: costras limoníticas, costras hematíticas, costras goetitícas, costras masivas, costras alumínicas, costras laminadas, cuarcitas, cangas, lateritas y limonitas.
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Cada especie litológica presenta comportamientos diferentes y por ende, distinta capacidad de generación de finos. Estos finos tienden a taponar los lechos, minimizando el flujo continuo de los gases reductores, producen atascamientos en los tornillos distribuidores del HRD (Hierro de Reducción Directa) a las máquinas briqueteadoras y congestionan los sistemas mecánicos del reactor, dificultando su movilidad, ocasionando rotura de los tornillos giratorios tal como se observa en la Figura 2b. Para que estos problemas no persistan, es necesario estudiar la generación de finos de las especies litológicas y controlar la alimentación de mineral grueso suministrado.
La importancia de esta investigación radica en la determinación de los finos generados por las especies litológicas presentes en el mineral grueso de hierro que alimenta el reactor y el conocimiento de las especies litológicas más beneficiosas para el proceso
3. OBJETIVOS 1) Identificar cualitativamente las especies litológicas presentes en la pila radial de mineral GSIC. 2) Evaluar la reducibilidad, degradación y la generación de finos de las especies litológicas presentes en el mineral de hierro a escala de laboratorio, mediante el ensayo Linder. 3) Cuantificar las especies litológicas presentes en la mezcla de pella y mineral grueso que alimenta al reactor industrial. 4) Determinar, a escala de laboratorio, la reducibilidad, degradación y la generación de finos para la mezcla de pella y mineral grueso utilizada en el reactor mediante el ensayo Linder. 5) Determinar a escala industrial, la reducibilidad, degradación y generación de finos para la mezcla de pella y mineral grueso. (By Pass Feeder). 6) Establecer las especies litológicas más favorables para la reducción y generación de menor cantidad de finos.
4. METODOLOGÍA. Figura 2a.Tornillo antes de ser colocado en el proceso.
Figura 2b.Trancamiento de tornillos por acumulación de finos y posterior ruptura de la pieza.
Se tomaron muestras aproximadamente de 8 kg de mineral grueso de cada uno de los nueve canales que forman la pila radial; luego se redujo la muestra a 4 kg, aplicando el método de cuarteo manual, para determinar cualitativamente las especies litológicas presentes en el mineral. Una vez definidas las especies litológicas predominantes se tomaron, para cada una, 300 g para análisis químicos y 500 g para realizar ensayos Linder. A escala industrial se tomaron muestras en la correa transportadora JD-1012 de 8 kg aproximadamente de mezcla pella/mineral grueso, la cual fue cuarteada y reducida para tomar muestras de 500 g para ensayo Linder y 300 g para análisis químico; además, se tomó una muestra de aproximadamente 20 Kg del by pass feeder para análisis químicos. El ensayo Linder es aplicado a las ocho muestras de las especies litológicas más predominantes por duplicado y a la muestra de
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mezcla de pella/mineral, el cual permite determinar la reducibilidad y generación de finos. Se pesan 500 g de mineral o mezcla, según sea el caso, y se registra el peso. Se introduce la muestra de 500 g en el cilindro reductor, y se coloca dentro del horno eléctrico. Una vez terminado el ensayo, se deja enfriar la muestra y se procede a pesar la muestra registrando este peso. Se determina el porcentaje de reducibilidad mediante la siguiente ecuación: %
ó = 1 − 2,327
% %
× 100
Después, la muestra reducida es tamizada a través de los tamices de 6,30 mm, 3,35 mm y 0,500 mm y se determina la generación de finos relacionando la granulometría antes y después del ensayo. Luego, se pulveriza el resto hasta obtener una cantidad de 100 g para análisis químico. Figura 3. Especies Litológicas ubicadas en la Pila Radial
5. RESULTADOS. 5.1. Resultados Litológicos. Las muestras tomadas en cada uno de los canales que componen la pila radial fueron cuarteadas para obtener una muestra representativa y de fácil manejo, para luego identificar cualitativamente las especies litológicas presentes, según se muestra en la Figura 3.
En la gráfica 2, se observan las especies litológicas presentes en mayor proporción en el mineral de hierro de la Pila Radial utilizado para alimentar el reactor.
Gráfica 2. Especies litológicas presentes en mayor proporción en la Pila Radial
Las especies que se encuentran en mayor proporción son las costras masivas y las costras limoníticas, las cuales representan aproximadamente el 50% de los constituyentes del mineral de hierro de la pila radial; mientras que las demás costras se encuentran en
menor proporción. A las ocho especies encontradas en mayor proporción se les realizó un análisis químico, con la finalidad de verificar si la identificación de las mismas fue correcta.
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5.2. Resultados químicos de las especies litológicas. Se construyeron gráficas para cada uno de los compuestos en función de las especies litológicas, relacionando los valores obtenidos en los análisis químicos con los rangos en los que deben estar cada uno de los compuestos en las especies litológicas. En la gráfica 3 se observa que el %FeT en las costras se
encuentra dentro del rango establecido, exceptuando la Costra Alumínica, que esta fuera del rango por aproximadamente 2%. El %SiO2 en la costra de mineral grueso se encuentran dentro de los porcentajes característicos del mineral, tal como se observa en la gráfica 4.
Gráfica 3. Resultados del %FeT presente en las Especies Litológicas.
Gráfica 4. Resultados de %SiO2 presente en las Especies Litológicas.
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El %Al2O3 de las costras se encuentra dentro de los valores establecidos, como se evidencia en la gráfica 5. En la gráfica 6 se observa que el %PPC de la costra alumínica se encuentra fuera de los valores
establecidos, mientras que las demás costras poseen valores apropiados. El %PPC de la costra goetítica, como se esperaba, es superior a 8%, pero en la costra masiva se esperaba un %PPC menor a 6%.
Gráfica 5. Resultados de %Al2O3 de las Especies Litológicas.
Gráfica 6. Resultados de %PPC de las especies Litológicas.
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En las gráficas mostradas anteriormente se pueden observar que las costras se han identificado exitosamente. Para observar el comportamiento estructural de las especies litológicas se procedió a realizar un análisis al microscopio óptico. 5.3. Resultados petrográficos litológicas. 5.3.1. Costra Masiva
de
las
5.3.3. Costra Hematítica
especies
Figura 6. Micrográfica de costra hematítica; a) y b) a 5x, c) a 10x y d) a 20x. muestran las diferentes formas anisotrópicas de la hematita, cristales de magnetita, martita, hematita microcristalina y granular.
5.3.4. Costra Alumínica
Figura 4. Micrográfica de costra masiva; a) a 20X, hematita microcristalina, asociada con goetita porosa b) goetita alternada con hematita c) hematita microcristalina, asociada con goetita fibrosa acicular, b y c) a 50x
5.3.2. Costra Limonitica
Figura 7. Micrográfica de costra alumínica; a) a 5x, y b) 50x, c y d) a 20x muestran cavidades, hematita cristalina asociada con martita y cristales de alúmina.
5.3.5. Costra Laminada
Figura 5. Micrográfica de costra limonítica; a) y b) a 20x, c y d) a 50x muestran cavidades de limonita (LI) asociadas con hematita tabular, goetita (GO) y martita (MAR). Estructura porosa.
Figura 8. Micrográfica de costra laminada; a) y b) a 10x.
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Relacionando los resultados obtenidos de análisis químico y caracterización granulométrica antes y después del ensayo Linder, se determinó la generación de finos de cada una de las especies litológicas, como se muestra en la grafica 7. Para el cálculo de finos se toma el pasante de la malla ¼ ”. Figura 8. Continuación. Micrográfica de costra laminada; c) y d) a 20x. Muestran cristales de hematita con clivajes y goetita en forma de láminas.
5.3.6. Costra Goetítica.
Las costras con menor capacidad de generación de finos son la costra limonítica y costra goetítica, con valores por debajo del 20%, mientras que las demás costras poseen capacidades de generación de finos muy altas.
Gráfica 8. Reducibilidad de las especies litológicas después del ensayo Linder. Figura 9. Micrográfica de costra goetitica; a) y b) a 10x, c) a 20x y d) a 50x. Muestran las formas de la goetita, con fracturas abiertas (Fr), goetita botroidal (Gob), acicular (Goba) y con restos de hematita (Gohm). Estructura poco porosa.
5.4. Resultados Metalúrgicos especies litológicas. Las especies litológicas, después de someterlas a ensayo Linder, se caracterizaron granulométricamente y luego fueron analizadas químicamente. Los resultados obtenidos, se muestran en la gráfica 7.
Al comparar las características químicas de las costras antes y después del ensayo no se obtiene una relación específica, ya que para cada costra la reducción será diferente, puesto que la penetración de los gases reductores está asociada a su morfología. En la planta, el producto debe poseer un mínimo de %FeT de 91,5% y %Fe° de 85,50%, establecido por los clientes para una reducibilidad de 93,44%. Observamos en la gráfica 8 que la especie que presenta mejor reducibilidad es la costra limonítica destacándose de las demás con un 96,4%. Como se esperaba, por su estructura porosa, los gases difunden y la cinética de reacción es espontánea, seguida de la costra hematitica, costra laminada y masiva, las cuales también poseen una buena reducibilidad
Gráfica 7. Generación de finos de las especies litológicas después del ensayo Linder.
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gráfica 10, donde se observan las especies que se encuentran en mayor proporción en la mezcla de pella/mineral, las cuales son costra masiva y costra limonítica, que representan aproximadamente el 60% de los constituyentes del mineral grueso de hierro. El hecho de que estas especies sean las que se encuentren en mayor proporción es beneficioso para el proceso, porque presentan una buena relación entre las dos variables metalúrgicas. Gráfica 9. Relación entre la reducibilidad y generación de finos de las especies litológicas.
Relacionando la generación de finos con la reducibilidad (Gráfica 9), se nota que las dos especies con menor capacidad de generación de finos (Costra Goetítica y Costra Limonítica Laminada) poseen la más baja reducibilidad, indicio de que estas especies son compactas y por lo tanto dificultan el paso del gas reductor. Las dos especies con mayor capacidad de generación de finos (Costra Hematítica y Costra Alumínica) poseen también, baja reducibilidad, debido a que estas porciones de finos se aglomeran y/o se sinterizan taponando los poros del mineral e impidiendo el flujo del gas reductor. Por el contrario, las especies que tienen una capacidad de generación de finos intermedia (Costra Masiva, Costra Limonítica) poseen una buena reducibilidad y representan el 60% de la alimentación al reactor, pudiendo ser un indicativo de que existe una relación óptima entre reducibilidad y generación de finos. 5.5. Resultados Metalúrgicos a escala industrial. La muestra de la mezcla pella/mineral que alimenta el reactor, fue tomada en la correa JD-1012; la misma fue separada para determinar la relación, como se muestra en la tabla 1, demostrándose que la relación de alimentación es de 80% pellas 20% mineral grueso aproximadamente. Posterior a pella/mineral, presentes en resultados de
la determinación de la relación se identificaron las especies litológicas la porción de mineral grueso; los dicha identificación se muestran en la
Desde el punto de vista de reducción, se determinó a escala de laboratorio que dichas especies poseen una reducibilidad de 93,8% y 96,4% respectivamente; y en función de las generación de finos, la costra masiva tiene un porcentaje considerable de 28% y la costra limonítica de 19%. Tabla 1. Relación de Carga Pella Mineral al reactor. Mezcla Fracción (%) Pella Mineral Grueso “GSIC” < ¼” (6,3 mm) Total
81,84 16,96 1,2 100
Gráfica 10. Cuantificación de las especies litológicas en la mezcla pella-mineral que alimenta al reactor.
Determinada la mezcla Pella – Mineral GSIC que alimenta al reactor de la Planta de Briquetas, se procedió a realizar 2 ensayos, el primero a escala de laboratorio (Linder Test) con la mezcla que entra al reactor industrial y el segundo ensayo a escala industrial. Por el by pass feeder se colocó una caja toma muestra la cual se instaló en el reactor con la finalidad de recolectar HRD para determinar reducibilidad y degradación del mineral dentro del reactor; los resultados de ambas pruebas se muestran en la gráfica 11 a y b.
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Gráfica 11a. Degradación y generación de finos de la mezcla a escala Linder Test.
En la gráfica 11a se observa que la pella no sufre degradación después del ensayo Linder, caso contrario al mineral GSIC quien sufre una moderada degradación a escala de laboratorio, pasando de 16,96% a 14,17% GSIC; de la misma manera, se observa un incremento en la generación de finos del mineral, éste generado por la degradación del GSIC; la cantidad de finos incremento de 1,20% al 4,52%.
Gráfica 11b. Degradación y generación de finos de la mezcla a escala Industrial.
Comparando la generación de finos obtenida a escala de laboratorio con la industrial, se observa que a escala industrial es mayor esta variable. Esto se debe a que el mineral tiene una larga trayectoria que recorrer durante el proceso, que permite el contacto y choques entre el mineral originando que se fragmente. Además, el tiempo de residencia y los esfuerzos mecánicos dentro del reactor influyen en la degradación del mineral.
Concluyentemente se observa un aumento de la generación de finos producto de la reducción directa del GSIC a escala de laboratorio. En la gráfica 11b, la prueba a escala industrial muestra resultados más emblemáticos; en ésta se observa una degradación de la pella y del mineral GSIC en el reactor; este incremento notable se debe a las condiciones de temperatura, presión, abrasión y compresión a las cuales está expuesto el mineral; todo esto trae como consecuencia que se incremente la generación de finos dentro del reactor, aumentando de 1,2% a 10,72%. Estos resultados indican que, definitivamente, los finos son generados en mayor proporción por el mineral grueso, ya que la relación de pellas alimentadas (80%) se mantiene de forma similar, considerando las pérdidas por degradación mínimas.
Figura 10. Reducibilidad de la mezcla pella-mineral que alimenta al reactor.
A pesar de que existe una generación de finos de aproximadamente 10% en la muestra del By Pass Feeder, no se observa diferencia en los resultados metalúrgicos de la mezcla tanto a escala de laboratorio como a escala industrial, tal como se observa en la Figura 10, comparando la reducibilidad obtenida a
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escala de laboratorio (93,89%) y la obtenida a escala industrial (95,10%), se observa que tienen una diferencia de 1,21% aproximadamente, la cual está influenciada por las condiciones de operaciones, motivo por el cual se puede predecir el comportamiento metalúrgico del mineral dentro del reactor a escala de laboratorio, confirmando que los finos generados en el reactor no influyen en los resultados de FeT y Fe0 del HRD. 6. CONCLUSIONES. 1) En la pila radial se identificaron exitosamente las siguientes especies litológicas: Costra Masiva, Costra Limonítica, Costra Hematítica, Costra Alumínica, Costra Laminada, Costra Hematítica Laminada, Costra Limonítica Laminada, Costra Goetítica, Canga, Cuarcita Ferruginosa, Limonita y Laterita (nombradas en orden decreciente). 2) Las Costras Masivas y Costras Limoníticas representan el 61% de las especies litológicas que constituyen el Mineral Grueso “GSIC”. 3) Las especies litológicas con mejor Reducibilidad son la Costra Limonítica y la Costra Masiva; sin embargo, la Costra Masiva genera una mayor cantidad de finos. 4) La Costra Alumínica tiene un alto contenido de Al2O3, lo que genera una gran cantidad de finos durante el proceso de reducción a escala de laboratorio. 5) La Costra Goetitica tiene un alto %P y %PPC; sin embargo, se observa una baja degradación de esta costra y una baja Reducibilidad. 6) En la mezcla de pella/mineral que alimenta al reactor se identificaron las especies litológicas en mayor proporción, las cuales son las Costras Masivas y Costras Limoníticas, que representan el %65 de las especies en el mineral. 7) A escala de laboratorio la degradación del mineral grueso GSIC de la mezcla paso de 16,96% a 14,17% y la generación de finos en la mezcla se incrementó de 1,2% a 4,5%. 8) A escala industrial la degradación del mineral grueso GSIC de la mezcla paso de 16,96% a 12,13% y la generación de finos en la mezcla incremento de 1,2% a 10,72%. Este incremento en los finos se debe a dos factores: i. El mineral grueso GSIC se degrada dentro del reactor y genera una gran cantidad de finos.
ii. Lo otro que hay que considerar es que se está trabajando con una descarga de 70 a 75t/h, lo que incrementa el tiempo de residencia de la materia prima en el reactor y por ende incrementa la generación de finos.
7. RECOMENDACIONES. 1) Determinar la degradación y la generación de finos a escala industrial en el By Pass Fedder cuando la Planta de Briquetas este en un 100% de su capacidad instalada. 2) Revisar métodos alternativos para eliminar o disminuir la degradación del mineral GSIC antes de entrar al reactor y realizar pruebas a escala de laboratorio. 8. REFERENCIAS. [1] LÓPEZ, EDRIS (2001). Caracterización química de las principales unidades litológicas presentes en el mineral Grado San Isidro. Venezuela: Laboratorio de Operaciones rDI. [2] FIGUERA, WILMER (2005). Potencial de metalización de las principales tipologías de mineral de hierro clasificadas por la empresa C.V.G Ferrominera Orinoco C.A. Venezuela: División de Calidad de Orinoco Iron S.C.S. [3] AGUILAR, LUIS (2006). Influencia de la litología del mineral de hierro en su composición química y rendimiento de los procesos de molienda y peletización de la Planta de Pellas de C.V.G Ferrominera Orinoco C.A. Venezuela: Planta de Pellas de C.V.G Ferrominera Orinoco C.A. [4] FEINMAN J. (1999). The AISE Stell Foundation. “Direct Reduction and Smelting Processes”. Ironmaking Volume. Pittsburgh. Pág 766. [5] FERROMINERA ORINOCO C.A. (2007). Inducción al proceso de Planta de Briquetas. Venezuela: Documento de Inducción de Planta de Briquetas de C.V.G Ferrominera Orinoco C.A. [6] Grupo de Ingeniería de Proyecto OPCO. (2005). Manual de Entrenamiento. Venezuela: OPCO Vol.1.Manual de OPPCO. [7] WOLFGANG R, SCHÜTZE (2003). Technology and Status of Industrial Applications. Alemania: Hot Briquetting Maschinenfabrik KÖPPERN GmbH & Co. KG.
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9. ANEXO. a) Esquema del Ensayo Linder.
b) Resultados Químicos después de Linder Test.
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INVESTIGACIÓN: PRUEBA DE CONSUMO DE MINERAL CALIBRADO CRIBADO SIN TOSTAR EN PLANTA MIDREX I DE SIDOR. T.S.U. Carlos Gómez 1, Inga. Mirtha Pérez2, Ing. José Díaz3, Ing. Juan Hernández4, Inga Yanayra Martínez5, Ing. Lester Martínez6, Lcda. María Villamizar7 1 2 3 4 5 6 7
Jefe Departamento de Procesos Reducción Directa. Gerencia Reducción Directa. SIDOR. Ingeniero de Procesos. Departamento de Procesos Reducción Directa. Gerencia Reducción Directa. SIDOR. Gerente Reducción Directa. Gerencia Reducción Directa. Dirección Industrial. SIDOR. Jefe de Departamento de Operaciones Plantas Midrex. Gerencia Reducción Directa. SIDOR. Asistente de la Gerencia de Reducción Directa. Gerencia Reducción Directa. Dirección Industrial. SIDOR. Jefe de Sector Midrex I. Departamento de Operaciones Plantas Midrex. Gerencia Reducción Directa. SIDOR. Ingeniero Investigador. Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales. SIDOR Correspondencia: Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”. SIDOR. Zona Industrial Matanzas. Puerto Ordaz. Estado Bolívar - Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 600.42.34/ 45.77/ 78.14/ 79.33/ 47.69/ 51.29/ 44.21 Email: sirgca@sidor.com; sirp5i@sidor.com; sirjod@sidor.com; sirhju@sidor.com; siryaq@sidor.com; sir6lm@sidor.com; sirg91@sidor.com Recibido: Diciembre 2015 - Aceptado: Enero 2016
RESUMEN Se programó la ejecución de pruebas en la planta Midrex I de Sidor para sustituir entre un 10 – 20% de mineral calibrado, con el objeto de conocer el comportamiento de la Planta Midrex I, procesando mineral calibrado existente en Sidor del año 2008, La prueba se realizó desde el 02/03/2015 y culminó el 17/04/2015 a un lote de 3580 t de mineral calibrado cribado al cual se le había retirado previamente la fracción mayor 1 ½´´ y los finos menores a ¼´´. Se prepararon mezclas en el patio 6 de Midrex I en proporción de 5:1:1 (pella/reoxidado/mineral calibrado); luego se fue incrementando la proporción de mineral calibrado hasta consumir un 20%. Como resultados relevantes de esta prueba con 10% de mineral calibrado cribado, se observó: merma de la productividad de la planta en 3.85 t/hr para lograr la metalización a controlar en 94.5%; alta degradación del mineral durante el proceso de reducción que duplicó el contenido de finos en el HRD; incremento de la caída de presión en el horno de reducción en un 5%; formación de aglomerados de partículas de mineral decrepitado durante el proceso de reducción altamente reducidas, que afectaron el flujo normal del sólido en el reactor, produciendo canalizaciones de los gases, afectando la calidad del producto y provocando pérdidas del sello inferior del reactor, al quedarse vacía la pierna inferior del horno de reducción; adicionalmente, se presentó alto arrastre de finos hacia los lavadores de gas proceso y enfriamiento, que originaron obstrucción de las purgas de estos equipos. Por otro lado, el consumo de mineral en trozos originó alto desprendimiento de sulfuro de hidrógeno (H2S) que afectó al proceso de reformación del gas, al duplicarse el contenido de metano en el gas reformado por desactivarse temporalmente la actividad química del catalizador. Palabras claves: Mineral Grueso Calibrado, Hierro de Reducción Directa (HRD), %Fino,
1. INTRODUCCIÓN.
M
idrex I es una Planta de Reducción Directa ubicada en Sidor que produce Hierro de Reducción Directa (HRD), materia prima para las acerías (Palanquilla y Planchones) de la Siderúrgica “Alfredo Maneiro”. Esta planta fue diseñada para consumir 100%
pellas de mineral de hierro y producir HRD frío, descartándose el uso de mineral calibrado ó mineral en trozos como materia prima ya que carece de sistemas para eliminar el azufre que se desprende del mineral durante el proceso de reducción y sistemas de briqueteo del HRD. Sin embargo, en el pasado se
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hicieron intentos para procesar mezclas de pellas y mineral calibrado con efectos negativos sobre el catalizador y sobre la calidad granulométrica del HRD; además esta instalación no dispone de sistemas de cribado para separar trozos mayores a 1½” y sistemas apropiados para la dosificación del mineral a la planta. La Corporación Siderúrgica de Venezuela realizó el planteamiento de consumir mineral calibrado en las plantas Midrex de Sidor, con el fin de liberar pellas para las briqueteras de la región, en un porcentaje tal que mezclado con pellas permitiera liberar un máximo de 1.500 t de pellas diarias; ello implica procesar una mezcla de 15% de mineral calibrado y 85% de pellas aproximadamente. El mineral calibrado es un óxido de hierro similar al de la pella pero con mayor contenido de azufre que puede ser reducible para concentrar el hierro metálico. Anteriormente, este mineral se consumía en la planta de HYL II; sin embargo, debido a la conversión tecnológica de HyL II a HyL III desde el año 2008, el mineral calibrado dejó de ser consumido quedando un
inventario de unas 4.000 ton de material cribado en la fracción menor a 1 ½” en la fosa 601 de la planta de pellas. Las plantas de Reducción Directa Midrex de SIDOR están diseñadas para trabajar bajo el esquema de flujo normal con descarga en frío. Es un proceso de lecho continuo en un horno de cuba, donde las pellas se ponen en contacto en contracorriente con el gas reductor proveniente del reformador a una temperatura entre 760 °C a 1010 °C, con un alto contenido de hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO), que al ponerse en contacto con las pellas, desplaza el oxígeno en forma de CO2 y H2O en la zona de reducción (véase ecuación 1), produciéndose el HRD, que a medida que va descendiendo es enfriado por el gas de enfriamiento hasta una temperatura de 50°C a 53°C, antes de salir como producto con una metalización del 94.5%. Ver Figura 1. Fe 2 O3 H 2 Fe 0 CO2 H 2 O (1)
Figura 1. Flujograma del Proceso Midrex-SIDOR.
El HRD producido en las Plantas Midrex es un material poroso de color grisáceo con un alto contenido de hierro metálico (Fe°), que es utilizado como materia prima en las acerías eléctricas.[2]
Otros módulos Midrex instalados en la zona de Guayana usan como materia prima mezclas de pellas y mineral calibrado, en proporción 70%/30%; el producto, una vez reducido, es briqueteado en máquinas que compactan el HRD a alta temperatura (> 700°C), enfriando el producto final fuera del reactor.
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El deterioro de las partículas durante el procesamiento del mineral de hierro es un tema de interés en la industria siderúrgica ya que tiene un impacto en la productividad e implicaciones ambientales debido a la generación de partículas finas. La desintegración del mineral de hierro puede producirse a partir de degradación mecánica, térmica o de reducción. Existe un entendimiento limitado acerca del mecanismo de degradación térmico y de reducción; se cree que estas degradaciones originadas son dependientes de la expansión térmica y de los cambios cristalográficos durante el proceso de reducción, por lo cual existe una influencia directa de la estructura física, química y mineralógica del mineral.[7] Santos y Brandao (2003)[6] examinaron la fractura del mineral de hierro, la grieta de iniciación y la grieta de propagación, y encontraron que minerales con alto contenido de goetita incrementa la cantidad de finos generados, ya que durante el calentamiento los enlaces hidroxílicos (-OH) se descomponen formando hematita y vapor de agua (Ecuación 2).
2 FeOOH Fe2 O3 H 2 O (2) La grieta de iniciación puede ocurrir a temperaturas tan bajas como los 450 °C. Finas grietas y discontinuidades a lo largo del límite de grano, poros gruesos y formas irregulares de la hematita reoxidada por la influencia de la reducción ocurre entre los 400 °C y 1200 °C causando expansión y pérdida severa de la fuerza. A escala de laboratorio es difícil determinar las propiedades metalúrgicas de los minerales en condiciones similares a las de Reducción Directa y no hay un ensayo único que, por sí mismo, brinde información sobre las propiedades metalúrgicas, siendo necesario la utilización de varios ensayos y la correlación de los resultados con el comportamiento que podría tener el mineral en el proceso a escala industrial. La materia prima es evaluada por sus propiedades físicas y metalúrgicas. Las propiedades físicas dan una indicación del comportamiento del material durante el
manejo y su descenso en el horno. Por otro lado, las propiedades metalúrgicas indican el comportamiento del material durante el proceso de reducción. Algunas de las propiedades que se deben considerar incluyen I) Índices de Abrasión y Tambor, II) Porosidad, III) Composición Química, IV) Pérdida por Calcinación, V) Índice de Reducción y VI) Degradación Térmica.
2. OBJETIVOS. a) Conocer el comportamiento de la planta Midrex I procesando mezclas de pellas/mineral calibrado con los siguientes patrones: 90/10, 85/15 y 80/20; (consumo de 10% 15% y 20% de mineral calibrado); con el objeto de concluir las pruebas solicitadas por la Corporación Siderúrgica de Venezuela para incluir el uso de mineral calibrado en las plantas Midrex de Sidor y así poder liberar pellas para las briqueteras de la región. b) Conocer y comparar resultados del mineral calibrado proveniente del Cerro Altamira recibido en los meses de Septiembre y Octubre 2015, con el mineral procesado en el mes de Mayo 2015, proveniente de la fosa de la planta de pellas, suministrado por Ferrominera en el año 2008.
3. ALCANCE. Aplica al lote de 3.580 t. de mineral calibrado cribado (eliminando la fracción mayor 1 ½” y los finos menores a ¼”); el cual fue trasladado en camiones desde la fosa 601 al patio anexo a la pila diaria, para ser consumido en la Planta Midrex I de manera controlada, con un patrón de carga entre 80-95% pellas y 20-5% de mineral calibrado crudo. La prueba con el mineral calibrado se inició el día 02/03/2015 en la planta Midrex I y culminó el día 17/04//2015, donde se realizaron mezclas para el consumo de mineral calibrado cribado sin tostar en una proporción de 5:1:1 (Pella/Reoxidado/mineral calibrado cribado), para luego cargar al reactor en un 10% de consumo de mineral calibrado. Ver pictograma en la Figura 2.
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Figura 2. Pictograma de la preparación del material a cargar en el reactor de Midrex I.
Antes de ejecutar las pruebas se planificaron una serie de acciones preventivas a aplicar dependiendo de los
cambios de parámetros en la operación del reactor y del reformador, como se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1. Acciones preventivas Parámetro Incremento de %CH4 en gas reformado Diferencial de presión del horno de reducción Variación de temperatura de los off takes
Temperatura del lecho
Temperatura de descarga del HRD
Alto contenido de sólidos totales suspendidos en el agua de proceso
Posible Impacto
Control de Proceso u operación requerida
Desactivación del catalizador por S; incremento del contenido de H2S en el gas de alimentación al reformador; merma en la metalización del HRD Incremento de la presión de descarga del compresor de gas proceso por generación de finos
Aumentar el % de vapor al gas proceso >20%; disminuir flujo de gas proceso y bajar descarga del reactor Recircular gas en el compresor; bajar descarga del reactor Bajar descarga del reactor; aumentar velocidad de los rompedores superiores; aumentar GN a zona de enfriamiento
Aumento del diferencial de temperatura de la zona de enfriamiento por aglomeración del HRD por finos Canalización de gases de reducción por finos; problemas de flujo de sólidos, derrumbes y puentes en tolva de carga Alta temperatura del HRD en la descarga del reactor por excesiva aglomeración por finos; aumento de la reactividad del HRD; incendios en sistemas de transportación de HRD Aumento del nivel de lodos en el clarificador; aumento de TSS a la salida del clarificador; arrastre de finos en lavadores; desgaste de compresores
Incrementar velocidad de los rompedores; incrementar flujo GN a zona de enfriamiento Incrementar flujo de gas natural a la zona de enfriamiento; incrementar el flujo de N2 al silo de producto; aumentar frecuencia de limpieza de las transferencias de HRD Vigilar torque y amperaje de la rastra del clarificador; aumentar caudal de desalojo de lodos del clarificador; aumentar químicos para tratar el agua de proceso
4. RESULTADOS. Análisis químico y mineralogía de los diferentes minerales calibrados. Ver tablas 2 y 3.
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Tabla 2. Resultados de los análisis químicos.
FeT FeO Al2O3 SiO2 MgO CaO MnO S PPC H2 O
Calibrado Altamira 64,11 0,43 0,39 1,96 0,03 0,09 0,03
Calibrado Fosa 601 64,58 0,38 0,56 1,40 0,04 0,02
5,62 3,96
6,08
Calibrado Mix 66,50 0,39 0,28 0,47 0,10 0,03 0,09 0,04 3,68 0,94
ETP (2015)
Hematita Laminar Monocris. Hematita Granular Monocris. Hematita Laminar Policris. Hematita Granular Policris. Hematita Granular Rugosa Martita Compacta Martita Porosa Magnetita Goetita Agreg. Terroso Cuarzo Gibsita Otros
Calibrado Fosa 601 2,42 3 18,20 18,49 2,12 0,26 11,64 0,09 42,82 0,34 0,59 0,00 0,00
Variables
63,95 0,80 1,90 0,02 0,01 0,20 0,01 5,50 2,70
Tabla 3: Resultados de los análisis mineralógicos. Calibrado Altamira 2,28 5,9 11,84 12,45 9,88 0,94 9,12 0,00 45,74 1,92 0,09 0,16 0,08
Tabla 4. Resultados de la prueba industrial del consumo de mineral calibrado. (Continuación)
Calibrado Mix 0,99 2,4 9,97 9,55 2,45 1,06 9,99 0,00 62,56 1,03 1,03 0,00 0,00
CH4 en GR-1 CH4 en GR-2 Dp Horno Temperatura Bustle Temperatura GR Proceso
CO2 en gas tope CH4 en gas reductor CH4 en gas tope Gas proceso/t Flujo gas a enriquecimiento GN al reformador Gas Natural al horno Flujo de O2 al bustle
Con Calibrado 0.42 0.44 651.09 979.68 913.05
20.36 4.62 4.83 763.08 5287.01 14160.30 15564.50 2222.49
Sin Calibrado 0.28 0.28 620.99 997.54 920.47 18.93 5.47 4.47 725.24 5876.88 14282.10 16193.10 2586.47
Durante la descarga del producto se seleccionaron trozos de mineral reducido en fracción mayor a 1” observándose distingos importantes en el centro de las partículas menores a 1” al observarse en estas últimas el centro gris y bien reducido; mientras que los trozos mayores a 1” mostraron el centro oscuro, como se observa en la Figura 3 baja metalización como se observa en los análisis químico del material.
4.1. Resultados Operativos. En la Tabla 4 se muestran los resultados en la calidad del producto y cambios en las variables de proceso obtenidas en las pruebas con y sin mineral calibrado. Tabla 4. Resultados de la prueba industrial del consumo de mineral calibrado. Con Calibrado
Sin Calibrado
Productividad
86.64
90.49
Metalización
94.71
94.55
Carbono
2.06
1.95
Azufre
10.23
6.29
FeT
89.11
88.86
Variables Producción
Calidad
Fracción menor ¼“
6.29
4.18
Fracción retenida en ¼”
22.08
19.01
Figura 3. Imágenes del mineral en calibrado reducido con granulometría mayor a 1´´.
Esporádicamente se observaron en la descarga del reactor aglomerados de partículas de mineral con alta metalización, atribuibles a la decrepitación que sufre el mineral durante la reducción. Se estima que esta decrepitación es sufrida por el mineral en trozos de mayor tamaño que la pella que viaja más rápido por el centro del reactor, debido a que tiene mayor densidad que la pella. Ver Figura 4.
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Figura 6: Material fino generado durante el consumo de mineral calibrado en las purgas del sistema de agua.
Figura 4. Aglomerado de mineral calibrado reducido con alta metalización.
Aspecto del HRD con mineral calibrado reducido. En la figura 5 se compara la mezcla de mineral y del HRD, evidenciándose que no todas las partículas de mineral se destruyen durante la reducción.
Al finalizar la prueba con el mineral calibrado se procedió a vaciar el clarificador, práctica que se viene aplicando desde el año 2012 por no disponer de la rastra en este equipo. Se observó que el tiempo para remover los lodos desde el clarificador se incrementó desde 16 a 48 horas y el nivel de lodos alcanzó los 2 metros en su parte más alta, como se observa en la Figura 7.
Figura 7: imágenes del clarificador donde se observa la cantidad de lodo que se generó.
5. CONCLUSIONES. Figura 5. Mezcla de la carga al reactor vs pila de producción del horno de Midrex I.
Durante el procesamiento del mineral calibrado se presentaron eventos de obstrucción de las purgas de los lavadores de gas proceso y enfriamiento, observándose alta descarga de finos en las purgas como se observa en la Figura 6.
1) Se procesaron 3.580 t de mineral calibrado cribado en la planta Midrex I durante 20 días entre el mes de Marzo – Abril, consumiendo mezclas compuestas por 80% de pellas cribadas + 10% de material reoxidado y 10% de mineral calibrado cribado. 2) El consumo de un 10% de mineral calibrado dio como resultado en el producto:
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i. Merma de 3.85 t/hr en la productividad de la planta, se dejaron de producir 1.848 t de HRD durante los 20 días de prueba. ii. La metalización del producto se mantuvo en el valor esperado, disminuyendo la descarga del horno de reducción. Se observan trozos de mineral mayores a 1” con el centro oscuro, indicativo de falta de reducción. El contenido de carbón en el HRD no presentó cambios significativos.
6) En una sola ocasión se anunció la alarma de “pierna de sello inferior vacía” atribuible probablemente a la acumulación de aglomerados en la descarga del reactor al incrementarse de 10 a 20% el patrón de carga de mineral calibrado. 7) Se observó incremento de lodos durante la limpieza del clarificador prolongando el tiempo de limpieza de 16 hrs a 48 horas.
6. RECOMENDACIONES. iii. Incremento de un 100% en el contenido de azufre en el HRD atribuible al alto contenido de azufre que posee el mineral calibrado. iv. Mayor contenido de partículas en la fracción retenida en ¼” y los finos menores a ¼”, como consecuencia de mayor decrepitación del mineral calibrado durante el proceso de reducción, de los trozos mayores a 1” y de la litología del mineral (mayor presencia de goetita). 3) El consumo de un 10% de mineral calibrado generó los siguientes resultados a nivel de proceso: i. Desmejora de la calidad del gas reformado al duplicarse el % de metano (CH4). ii. Incremento de un 10% de la caída de presión del gas en el horno de reducción por la alta decrepitación del material, generando mayor contenido de finos. 4) Esporádicamente se observó, en la descarga del reactor, la salida de aglomerados de partículas de mineral reducido mayores a 3”, generados probablemente por la decrepitación de trozos mayores a 1”; al desmenuzar el aglomerado arrojó alto contenido de finos (en forma de chips) y alta metalización. 5) Durante la prueba con mineral calibrado el lavador de gas de tope presentó eventos de obstrucción de la purga con partículas de mineral fino que obstruyen la tubería.
1) Se recomienda continuar las pruebas de manera escalonada incrementando desde 5% hasta alcanzar 20% de mineral calibrado en el patrón de carga. 2) Realizar la estimación del impacto económico del consumo de mineral calibrado. 3) Realizar la trazabilidad del producto en la acería a los fines de evaluar su impacto en la puesta a mil y consumo de cal. 4) Hacer extensivo el uso del mineral calibrado en el patrón de carga en todos los módulos Midrex de Sidor.
7. PRÓXIMOS PASOS. 1) Continuar las pruebas de manera escalonada incrementando 5% hasta alcanzar 20% de mineral calibrado procedente de la mina Altamira. 2) Conocer la sensibilidad del reactor a mayor carga de mineral calibrado, manteniendo las condiciones del proceso y sólo bajar la descarga para disminuir la decrepitación del mineral y la aparición de aglomerados de partículas de mineral reducido fracturado 3) Introducir baches de 50, 100 y 500 t. de mineral calibrado para conocer el comportamiento del reformador y el flujo de sólidos en el reactor, procesando 100% mineral calibrado. (Ver Anexo)
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8. BIBLIOGRAFÍA. [1] Barrera, M.; Villamizar, M.; Mujalli, G.; Gorrin, K.; Mauco, S.; Camero, I. Estudio a escala piloto de la factibilidad de uso del mineral calibrado en plantas Midrex-Sidor. IM-6F-15. Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales, SIDOR. Ciudad Guayana, marzo 2015. [2] Barrios, N.; Palacios, N. Aspectos operacionales en el manejo del flujo alterno del proceso de reducción directa Midrex. ILAFA, 1990. [3] Gerencia de Reducción Directa. Prueba de consumo de mineral calibrado cribado sin tostar en la Planta Midrex I. SIDOR. Ciudad Guayana, 2015. [4] Henríquez, A.; Marcano, L. Caracterización Metalúrgica de Mineral de Hierro de los cerros Bolívar y San Isidro. Informe Final C94-508. Gerencia Centro de Investigaciones. SIDOR. Ciudad Guayana, 1987. [5] Norma COVENIN 3737:2002. Minerales de Hierro y productos ferro siderúrgicos. Determinación del índice de decrepitación. [6] Santos, L.D; Brandao, P.R.G. Morphological varieties of goethite in iron ores from Minas Gerais, Brazil. Minerals Engineering 16 (2003) 1285-1289. [7] Strezov, V.; Evans, T.; Zymla, V.; Strezov, L. Structural deterioration of iron ore particles during thermal processing. International Journal of Mineral Processing 100(2011) 27-32.
Trabajo de investigación presentado durante las V Jornadas de Investigación SIDOR 2.015 Autores: Carlos Gómez, Mirtha Pérez, José Díaz, Juan Hernández, Yanayra Martínez, Lester Martínez y María Villamizar.
Correspondencia: Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”. SIDOR. Zona Industrial Matanzas. Puerto Ordaz. Estado Bolívar - Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 600.42.34/ 45.77/ 78.14/ 79.33/ 47.69/ 51.29/ 44.21 email: sirgca@sidor.com; sirp5i@sidor.com; sirjod@sidor.com; sirhju@sidor.com; siryaq@sidor.com; sir6lm@sidor.com; sirg91@sidor.com
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Eventos sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)
La Revista Mundo Ferrosiderúrgico lista una serie de Eventos, Seminarios, Simposios, Congresos, Jornadas y Charlas Técnicas que se realizarán a Nivel Regional, Nacional e Internacional
Se les recuerda que esta sección es informativa, la Revista Mundo Ferrosideúrgico y el CIGC, no gestiona ninguna de estas actividades.
Por: Lcdo.Siullman Carmona Departamento Investigaciones Aplicadas Gerencia del Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento Ferrominera Orinoco
Sí Ud. Tiene información sobre un evento relevante que desee compartir. Comunicarse por el correo: siullmanc@ferrominera.com
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IX Congreso de Flotación Del 1 al 2 de septiembre 2016. Viña del Mar, Chile. Minemetal 2016 Del 3 al 7 de Octubre de 2016. Varadero, Cuba. Mining Strategic Excellence: América Latina Del 6 al 7 de septiembre 2016. Santiago, Chile.
I Congreso de Separación de Solido / Líquido y Tratamiento de Aguas Del 13 al 14 de octubre de 2016. Viña del Mar, Chile.
XI Convención Internacional sobre Oportunidades de Negocios en Exploración, Geología y Minería. XI Congreso Argentino de Geología Económica Del 7 al 9 de septiembre de 2016. Salta, Argentina.
12ª Conferencia Internacional de Procesamiento de Minerales Del 26 al 28 de octubre de 2016. Santiago, Chile.
Congreso Mapla-Mantemin 2016 Del 7 al 9 de septiembre de 2016. Antofagasta, Chile.
Seminario Hrmining 2016 Del 9 al 11 de noviembre de 2016. Santiago, Chile.
III Congreso de Flotación Del 29 al 30 de septiembre de 2016. Lima, Perú
V Congreso de Fajas Transportadoras Del 10 al 11 de noviembre 2016. Lima, Perú
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REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • ISSN: 2343-5569 (Internet) • AÑO V • NÚMERO 25 • SEPTIEMBRE DE 2016
II Expo - Convención Mundial México Minergy Del 23 al 25 de Noviembre de 2016. Cancún, México.
XIII Congreso de Concentraductos, Mineroductos, Relaveductos y Acueductos 1 al 2 de diciembre de 2016. Viña del Mar, Chile.
V Encuentro en Operaciones y Mantención de Correas Transportadoras 24 de noviembre de 2016. Santiago, Chile.
Automining 2016 30 de noviembre al 2 de diciembre de 2016. Antofagasta, Chile.
1er Congreso de Relaves 2016 2 de diciembre de 2016. Lima, Perú.
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Efemérides sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)
La Revista Mundo Ferrosiderúrgico, informa los acontecimientos científicos y tecnológicos más importantes de la Historia en Venezuela y el Mundo entre los meses de septiembre y octubre Por: Lcdo. Siullman Carmona Departamento de Investigaciones Aplicadas Gerencia Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento Ferrominera Orinoco.
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1998 - Larry Page y Serguéi Brin la compañía Google Inc.,
1º de septiembre
1891 – en Argentina, Juan Vucetich funda el primer laboratorio de identificación dactiloscópica; en el futuro esta fecha se establecerá como el Día Mundial de la Dactiloscopía. 1981 - Xerox presenta Star Workstation primer computador comercial con Interfaz Gráfica, ventanas, iconos, carpetas y ratón. 1985 – una expedición francoestadounidense descubre los restos del buque británico RMS Titanic. 2 de septiembre
1667 -en París se instala de alumbrado público.
el
primer
sistema
2013 – Digitel estrena la primera red de telefonía móvil LTE (casi 4G) en Venezuela. 5 de septiembre
1987 – El Neurocirujano Ben Carson realiza la primera separación de Craneópagos unidos por la parte posterior de la cabeza. 6 de septiembre
1968 – Telefunken presenta RKS Rollkugel Steuerung , primer ratón comercial. 10 de septiembre
1846– Elias Howe patenta su máquina de coser.
1969 - El primer cajero automático es instalado en Rockville Center, New York, USA.
2008 – el acelerador de partículas LHC del CERN, comienza a funcionar con éxito tras hacer circular por el acelerador un haz de 1987 - Philips presenta el primer CD para video. mil millones de protones en poco más de 50 minutos. Almacenaba apenas 5 minutos. 2014 - Stephen Hawking presenta la silla de 2005 - Nikon presenta Coolpix P1, primera ruedas inteligente de Intel. cámara con Wi-Fi. 11 de septiembre 3 de septiembre
1935 – Malcolm Campbell se convierte en el primer hombre en manejar un automóvil a más de 300 mph (483 km/h). 1971 - Ray Tomlinson desarrolla un programa de email para enviar mensajes a través de la red. Usó por primera vez el @. 1973 - El Pentágono crea el Defense Navigation Satellite System (DNSS), predecesor del sistema GPS. 4 de septiembre
1882.-en Nueva York (Estados Unidos) se inaugura la primera red de iluminación eléctrica. 1888 – George Eastman patenta el primer rollo y cámara Kodak. 1951 – se inaugura el cable coaxial que permitió la primera transmisión de televisión transcontinental.
1853 – el telégrafo eléctrico se utiliza por primera vez. 1929 – primer vuelo del autogiro (antecedente del helicóptero) cruzando el Canal de la Mancha. 1940 – George Stibitz, hace la primera operación remota desde un teléfono hacia una computadora. 12 de septiembre
1958 – el ingeniero Jack S. Kilby, (USA) Instruments, presenta el primer chip. 13 de septiembre
1999 - Shimon Shmueli patenta el USB flash drive (pendrive). 14 de septiembre
1984 – Joe Kittinger se convierte en la primera persona que cruza solo el océano Atlántico en un globo de aire caliente.
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1991 – el Cenamec inicia la masificación informática con el programa “El computador en la escuela”. 16 de septiembre
1908 – Billy Durant funda la de automóviles General Motors.
2002 – se lanza la primera versión del buscador Mozilla Firefox ("Phoenix 0.1"). 2008 – lanzamiento inicial del sistema operativo Android para teléfonos inteligentes. 24 de septiembre
empresa
2008 – CONATEL controla NIC.VE, el cual administra el espacio de nombres de dominio .VE. 17 de septiembre
1991 – se publica en Internet la primera versión (0.01) del kernel Linux.
1852 – en EE. UU. se hace la primera demostración del dirigible. 25 de septiembre
1906 – Leonardo Torres Quevedo demostró con éxito el invento del telekino en el puerto de Bilbao, controlando un bote desde la orilla, en lo que es considerado el nacimiento del control remoto y el mando a distancia. 27 de septiembre
18 de septiembre
1905 – el diario científico Annalen 1980 – el cubano Arnaldo Tamayo se convierte der Physik recibe el tratado en el primer latinoamericano y el de Albert Einstein «¿La inercia de un primer afrodescendiente en volar al espacio, a cuerpo depende de su contenido bordo de la Soyuz-38. energético?», donde introduce la ecuación E=mc². 20 de septiembre
28 de septiembre
1995 – DEC presenta AltaVista, el primer motor de búsqueda de uso masivo. 21 de septiembre
1930 – Johann invento, el flash.
Ostermeyer patenta
su
2001 – CANTV Privada conecta Venezuela con cable submarino ARCOS 1, nuestro último enlace con el Backbone Internet. 22 de septiembre
1888 – se publica el primer ejemplar del National Geographic Magazine. 1928 – el bacteriólogo escocés Alexander Fleming, descubre la penicilina. 23 de septiembre
1846 – los astrónomos Urbain Le Verrier (francés) y John Couch Adams (británico) descubren el planeta Neptuno. 1889 – en Japón se funda la fábrica de naipes Nintendo (que en el futuro desarrollará videojuegos).
1889. -la primera Conferencia General de Pesos y Medidas define la longitud de un metro. 29 de septiembre
1912 – Frank E. Boland, realiza el primer vuelo en Venezuela. Sobrevuela Caracas, despegando desde el Hipódromo de Paraíso. 1954 – en Suiza, doce países europeos fundan el CERN (Centro Europeo para la Investigación Nuclear). 1975 - IBM presenta 5100, la primera computadora portátil comercial. 1975 - HP presenta HP150, primera PC touch screen. 30 de septiembre
1901 – Hubert Cecil Booth patenta la aspiradora.
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10 de octubre
1° de octubre
1874 – Ernst Werner von Siemens funda Siemens & Halske. 1880 – Thomas Edison funda compañía eléctrica del mundo.
la
primera
1958 – en Estados Unidos se inaugura la NASA. 2 de octubre
1796. – Nace el Sistema Métrico Decimal. La fecha 10/10 fue escogida por ser un sistema base 10. 11 de octubre
1745– el sabio y clérigo alemán Ewald Jurgen von Kleist presenta el experimento eléctrico que se hizo famoso con el nombre de “botella de Leyden“. 12 de octubre
1928 – se usa por primera vez un respirador artificial.
1955 -en EE.UU, es apagado en forma definitiva el ordenador ENIAC .
1964 – la Unión Soviética pone el Vosjod 1 en órbita terrestre. Es la 3 de octubre primera nave con tripulación de varias 1942 -Se lanza el cohete V-2 /A4– del Stand VII personas y el primer vuelo sin trajes espaciales. en Peenemünde, Alemania. Es el primer objeto 13 de octubre hecho por el hombre que llega al espacio. 1983 -entra en funcionamiento el primer sistema de telefonía celular AMPS. 4 de octubre 1957 -la Unión Soviética lanza el Sputnik I, el primer satélite artificial de la Historia humana. 1979 - HP presenta HP-41c, la primera calculadora programable. Y la primera con caracteres alfanuméricos. 7 de octubre
1806 – el inventor Ralph Wedgewood patenta el papel carbón.
1860 - En Boston, James Black toma la primera fotografía aérea. 14 de octubre
1888 – se filma la primera película del mundo, la cual dura 1,66 s, titulada La escena del jardín de Roundhay. 1947– Charles Elwood Yeager atraviesa la barrera del sonido por primera vez.
2012 -en Roswell (Nuevo México) Félix Baumgartner se lanza desde la estratosfera, a más de 39 000 metros de altura y se convierte en la primera persona en la Historia en romper 1952 – en Estados Unidos sale a la luz la la barrera del sonido sin apoyo mecánico. primera patente del código de barras. 1931 – en Rochester (Nueva York) se hace la primera muestra de fotografía de infrarrojos.
15 de octubre
1954 - IBM presenta IBM 608, la primera calculadora comercial totalmente transistorizada. 9 de octubre
1890. – Clément Ader hace volar el primer avión de la historia, el Éole.
1783 – por primera vez seres humanos suben en los globos de los hermanos Montgolfier. 16 de octubre
1846 – el doctor William Thomas Green Morton emplea por primera vez el éter como anestésico, dando origen a la cirugía sin dolor.
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1956 - IBM presenta el Fortran, primer lenguaje de programación de alto nivel. 17 de octubre
1888 – Thomas Edison patenta el fonógrafo óptico (la primera película). 19 de octubre
1900 – Max Planck, en su casa de Grunewald, a las afueras de Berlín, descubre la ley de la emisión del cuerpo negro (Ley de Planck). 1943 – Albert Schatz descubre la estreptomicina (antibiótico que permitirá combatir la tuberculosis. 2006 - Proyecto +Raíces: LACNIC, ISC y CNTI instalan el primer DNS Root Server en Venezuela. 22 de octubre
2136 a. C. – en China se registra un eclipse solar, el primero conocido en ser registrado. 2004 - se descubre un nuevo gen llamado dardarina en el cromosoma 12 humano, cuya mutación causa la enfermedad de Parkinson. 1959- IBM presenta 1620. Con ese modelo (UCV 1960) se inicia la informática en Venezuela. 23 de octubre
1971 – la empresa automovilística Mercedes-Benz patenta el airbag. 2001 – se estrena el reproductor de audio iPod, de la empresa Apple.
25 de octubre
1993 – en la Universidad George Washington consiguen clonar genes humanos. 26 de octubre
1885 –Louis Pasteur da a conocer sus trabajos sobre inmunización contra la rabia. 27 de octubre
1990 – astrónomos descubren una galaxia 60 veces mayor que la Vía Láctea. 28 de octubre
1538. -se funda en Santo Domingo de Guzmán (hoy capital de República Dominicana) la Universidad de Santo Tomás de Aquino (hoy Universidad Autónoma de Santo Domingo, UASD), la primera universidad de América. 1865 - Edison recibe su primera patente: una máquina de votación eléctrica. 29 de octubre
1969 – se envía el primer mensaje a través de ARPANET, antecesora de la red Internet. 2002 - Venezuela se suscribe al Internet2 al firmarse acuerdo entre CNTI y la UCAID (University Corporation for Avdanced Internet Development. 2008 - Venezuela lanza su primer satélite artificial propiedad del Estado venezolano, El satélite VENESAT-1 (Simón Bolívar) desde Sichuan, China. 30 de octubre
24 de octubre
1928 – según consta en el cuaderno de laboratorio de Alexander Fleming, una placa de cultivo llama su atención. Supone de hecho uno de los descubrimientos más importantes para el 1946 – una cámara a bordo de un bienestar del ser humano: la penicilina 31 de octubre cohete V-2 el n.º 13 (creado por los nazis para bombardear Londres), 2003 - GPS_YV @Gpsyv presenta ahora en poder de los VENRUT 2.0, primer mapa GPS de estadounidenses, toma la primera fotografía de la Tierra Venezuela. desde el espacio exterior. ) desde Sichuan, China. 1861 - Se completa la primera linea Telegráfica Transcontinental a través de USA.
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Revista Mundo Ferrosiderúrgico Es una publicación de la Gerencia Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento de Ferrominera Orinoco. Política de Ciencia, Tecnología e Innovación de Ferrominera Orinoco. Promover la investigación para la generación, aplicación y divulgación de conocimientos, técnicas y tecnologías, con base en las necesidades de la organización en materia de ciencia, tecnología e innovación, mediante el fortalecimiento de las actividades de desarrollo tecnológico, vigilancia y resguardo de la información, transferencia y consolidación de redes de conocimiento y de apoyo en la ejecución y seguimiento de proyectos conjuntos de investigación, desarrollo e innovación; a los fines de incrementar el capital intelectual y aumentar su valor dentro del entorno organizacional, mejorar continuamente los procesos y la competitividad; así como fortalecer las relaciones entre los actores regionales, nacionales e internacionales, asociados a la gestión tecnológica. http://www.ferrominera.gob.ve/ http://www.ferrominera.gob.ve/cigc http://issuu.com/mundoferrosiderurgico
Depósito Legal No: ppi2012BO4212 ISSN: 2343-5569 (Internet) Ciudad Guayana. Estado Bolívar - Venezuela 15/09/2016