El blog sobre La industria siderúrgica avanza en la sinterización de la calidad del uso de hidrógeno para altos hornos

Imagínese un alto horno como un enorme reactor químico, con mineral sinterizado como materia prima crucial.Cuando la calidad del sinter se deteriora, puede obstruir los canales de flujo de gas.En este artículo se examinan los métodos de evaluación de la calidad del mineral sinterizado, las estrategias de optimización, la calidad de la producción y la calidad del hierro fundido.y la prometedora aplicación de la metalurgia del hidrógeno en la fabricación de hierro de alto horno para ayudar a los fabricantes de acero a lograr la reducción de costos, mejoras de eficiencia y descarbonización.

Los desafíos de la fabricación de hierro en alto horno y la importancia de la sinterización

La industria siderúrgica se enfrenta a presiones crecientes por la fluctuación de la demanda del mercado y el aumento de los costes de las materias primas.Los productores aplican cada vez más medidas de reducción de costes como reducir las tasas de coque mientras aumentan las proporciones de inyección de carbónSin embargo, estas estrategias a menudo degradan inadvertidamente la permeabilidad del horno a través de la combustión incompleta de carbón (generación de partículas finas) y el aumento de los volúmenes de escoria.

El mantenimiento de una permeabilidad óptima del gas es fundamental para el funcionamiento del alto horno.y mejora tanto la producción como la calidad del hierroComo materia prima primaria para hornos, las propiedades físicas del mineral sinterizado, incluida la distribución del tamaño de las partículas, la resistencia mecánica, el rendimiento de las partículas y el rendimiento de las partículas.y reductibilidad influyen directamente en la permeabilidad en toda la pila de horno.

Indicadores clave de calidad del sinterizador

Una evaluación exhaustiva del sinterizado requiere el seguimiento de estos parámetros críticos:

• Indice de degradación de la reducción (IDR):Mide la resistencia a la degradación del tamaño durante la reducción a altas temperaturas.
• Propiedades de ablandamiento-derretimiento (valores S y KS):S indica la temperatura de ablandamiento inicial, mientras que KS evalúa el mantenimiento de la permeabilidad bajo carga.
• Indice de reductibilidad (RI):Si bien un RI alto mejora la eficiencia del combustible, a menudo se correlaciona con un aumento de la IDR, lo que requiere un equilibrio cuidadoso.
• Indice de los tumblers (TI):Evalúa la durabilidad mecánica durante el manejo y la carga.
• Contenido de gangue (Vg) y punto de fusión (Tmg):Estos componentes no de hierro influyen en la fluidez de las escamas y en la permeabilidad del horno.

Estrategias de mejora de la calidad de la sinterización

La optimización avanzada del sinter incluye:

• Mezcla de materias primasAjuste de las proporciones de mineral de hierro, flujo y combustible para controlar la composición química y las fases minerales.
• Control de parámetros del proceso:Regulación precisa de la temperatura de sinterización, la duración y la atmósfera para diseñar estructuras óptimas de poros y conjuntos minerales.La sinterización enriquecida con oxígeno mejora la productividad y reduce el consumo de combustible.
• Tecnologías innovadoras:La tecnología de sinterizado por pellets híbrido (HPS) incorpora concentrado pelletizado en la mezcla de sinterizado, lo que produce un rendimiento más fuerte,Sinterizador más reducible con RDI más bajo, como se demuestra en la muestra D que contiene pellets de alta calidad con un 40% de peso.

Aplicaciones en metalurgia del hidrógeno

El potencial del hidrógeno como reductor limpio y eficiente está transformando las operaciones de los altos hornos.₂) permite:

• Sustitución del coque y CO₂reducción de las emisiones
• Mejora de la cinética de reducción por la superior reducibilidad del hidrógeno
• Mejora de la IDR mediante efectos anti degradación
• Ramos de ablandamiento más amplios y mejores valores de KS para una menor permeabilidad del horno

Los retos persisten, incluido el control de la combustión para prevenir las fluctuaciones térmicas y la mitigación de la fragilidad del hidrógeno.Para su plena aplicación, es esencial seguir investigando el comportamiento del hidrógeno y los protocolos de inyección..

Resultados experimentales

Los estudios de laboratorio que simulaban la inyección de carbón en condiciones ricas en hidrógeno revelaron:

• El hidrógeno redujo constantemente los valores RDI proporcionalmente a la concentración, con el sinterizador HPS (muestra D) mostrando un rendimiento anti-degradación superior.
• El hidrógeno amplió los intervalos de ablandamiento y mejoró los valores de KS, beneficiando particularmente a los sinterizadores más débiles (A / B) en comparación con los de rendimiento estable (C / D).

Direcciones futuras

Los avances continuos requieren:

• Investigación fundamental de las reacciones de hidrógeno en los altos hornos
• Desarrollo de técnicas de refuerzo de sinter de próxima generación
• Optimización dinámica de parámetros operativos que alinean las propiedades del sinter con los regímenes de inyección de hidrógeno

A través de la gestión integrada de la calidad de la sintería y la implementación de la metalurgia del hidrógeno, la industria siderúrgica puede lograr mejoras simultáneas en la productividad, la eficiencia de los costes, la eficiencia de la producción y la eficiencia de la producción.y medioambiental, allanando el camino para una producción de hierro sostenible.