¿Qué implica la producción de hierro esponjoso?
La producción de hierro esponjoso es una técnica para purificar el mineral de hierro haciéndolo reaccionar con mezclas de gases para eliminar el oxígeno mediante un proceso de reducción. El mineral de hierro del suelo es un compuesto químico de hierro y oxígeno llamado óxido férrico, que es similar al óxido. A temperaturas superiores a 1800 ° F (10007deg; C), el oxígeno molecular se puede eliminar del hierro haciendo pasar mezclas de hidrógeno y gas de monóxido de carbono a través del mineral, lo que reduce el mineral a un hierro purificado.
Se necesitan altas temperaturas para desbloquear químicamente el oxígeno del hierro y permitirle reaccionar con el hidrógeno y el monóxido de carbono para formar agua y dióxido de carbono. La producción de hierro esponjoso puede ocurrir en diferentes tipos de reactores, pero un método típico es usar un horno rotativo horizontal. Este equipo es un tambor calentado horizontal colocado en un ligero ángulo desde el nivel, lo que permite que el mineral de hierro se mueva lentamente de un extremo al otro a medida que el tambor gira. El tambor se calienta y los gases pasan a través del centro del tambor, lo que permite que se produzca la reducción de oxígeno.
La producción de hierro esponjoso puede usar mineral de hierro de diferentes tamaños, y la mayoría de los minerales que alimentan el horno se dimensionan desde trozos hasta gránulos. El control de la temperatura del horno es importante, porque el hierro no debe calentarse a temperaturas de fusión, solo a los niveles necesarios para liberar oxígeno. El hierro que deja un proceso de producción de hierro esponjoso contiene solo un pequeño porcentaje de impurezas, incluidas algunas pequeñas cantidades de otros metales que se encuentran en el mineral de hierro.
La alta pureza y los costos operativos relativamente bajos hacen que el hierro esponjoso sea una materia prima importante para la producción de acero. Los altos hornos y otros equipos de producción de acero requieren altas temperaturas y otros productos químicos para eliminar las impurezas, lo que hace que la producción de esponja de hierro sea importante para suministrar el alto horno. La eficiencia del alto horno se mejora al reducir el contenido de oxígeno del mineral antes de agregarlo, haciendo que el hierro esponjoso sea una materia prima más eficiente que el mineral no procesado.
El hierro esponjoso se puede purificar más después de la etapa de reacción de reducción, pasando el hierro enfriado a través de separadores magnéticos. El hierro puede ser atraído por un imán, por lo que una vez que el mineral sale del reactor, los imanes pueden sacar el hierro esponjoso de cualquier impureza. Este paso puede ser importante cuando se usa carbón como medio reductor, porque el carbón reaccionado puede contener carbón no metálico y otras impurezas. Quitarlos mejorará aún más la eficiencia del alto horno y requerirá menos procesamiento en pasos posteriores.