MXPA98000765A - Proceso para producir puzolanas, escorias de alto horno sinteticas, clinkers de belita o alita, asi como aleaciones de hierro crudo a partir de escorias oxidicas y una disposicion para llevar a cabo dicho proceso - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para producir puzolanas, escorias de altos hornos sintéticos, clinker de belita o alita asícomo aleaciones de hierro crudo a partir de escorias oxidicas al reducir las escorias líquidas oxidadas encima del baño de hierro, en donde el carbono se sopla en el baño de hierro a través de las toberas sumergidas, con el objetivo de mantener un contenido de carbono de entre 2.5 y 4.6%por peso.

Description

PROCESO PARA PRODUCIR PUZOLANAS, ESCORIAS DE ALTO HORNO SINTÉTICAS, CLINKERS DE BELITA O ALITA, ASI COMO ALEACIONES DE HIERRO CRUDO A PARTIR DE ESCORIAS OXÍDICAS Y UNA DISPOSICIÓN PARA LLEVAR A CABO DICHO PROCESO La invención se relaciona con una proceso para producir puzolanas, escorias de alto horno, clinker de belita o alita, así como aleaciones de hierro crudo a partir de escorias oxídicas al reducir las escorias líquidas oxidizadas en un baño de hierro y una disposición para llevar a cabo dicho proceso. La Patente Alemana No. 26 48 290 describe un proceso para tratar escorias metalúrgicas que contienen hierro, que consiste esencialmente en mezclar la escoria de alto horno con escorias de trabajos de acero con el objetivo de obtener un producto final que tenga una composición adecuada. Al hacer esto, resulta particularmente ventajoso llevar a cabo el proceso de mezcla a través de una lanza de alimentación de oxígeno diseñada como un agitador con el objetivo de oxidar los granulos de hierro y producir una mezcla homogénea. La escoria sintéticas producida presenta unas propiedades físicas superiores a las de la escoria de alto horno, por lo tanto es excelentemente apta para la graduación. Los residuos de cal libres corresponden aproximadamente a aquellos de la escoria de alto horno.

La Patente Alemana No. 26 11 889 menciona un proceso para producir lubricantes hidráulicos a partir de desechos metalúrgicos y cal. En una planta acerera integrada, aproximadamente 400 kg de desechos metalúrgicos se forman por tonelada de hierro crudo en la ruta de producción desde el metal hasta el acero, 48% es escoria de alto horno y 35% es escoria de trabajos de acero. El balance comprende residuos, desechos y polvos metalúrgicos. La idea en que se basa la invención consta de mezclar estos desechos metalúrgicos con cal en proporciones de peso apropiadas en estado líquido y templar la fusión para formar granulos, con el objetivo de producir un clinker de cemento. Básicamente, todos los convertidores conocidos en la planta acerera son adecuados para mezclar y fundir mientras se suministra combustible y oxígeno. Sin embargo, el convertidor de soplo bajo ,OBM es particularmente ventajoso, ya que sus toberas inferiores son adecuadas para introducir el combustible y la cal fina. El procedimiento de fusión se efectúa en una manera oxidizante, los óxidos están presente en la fusión terminada en estado disuelto. Un proceso para producir cemento a partir de escorias metalúrgicas se conoce de la Patente de Especificación Sudafricana 94/0521. De acuerdo con este proceso, las escorias de alto hornc acídicas se mezclan con las escorias de trabajos de acero básicas en estado liquido en temperaturas altas, que exceden 1700°C. Con el objetivo de producir un clinker de cemento ventajoso, la proporción de mezcla puede variar entre 30% y 80% de escoria de alto horno y entre 20% y 70% de escoria al convertidor. De acuerdo con esta invención, la fusión de la escoria mezclada se enfría lentamente hasta llegar a una temperatura de 1000°C en un primer paso y, después de esto, más rápidamente en un segundo paso, el producto final solidificado se rectifica por último. La Patente de Especificación Sudafricana 94/05222 muestra y describe un proceso para producir hierro crudo y clinker de cemento. Se proporciona un gasificador fundidor que comprende una cama fluidizada de carbón, en la cual la energía necesaria se genera al suministrar oxígeno, un baño de hierro comprende una capa de escoria que está presente en el mismo. Primero, la piedra caliza y el metal de hierro se cargan en la cuba calentada previamente. Allí, se secan y calcinan y finalmente, se sintetizan ~unto con la ferrita de calcio hasta la mayor extensión antes de colocarlo en el gasificador fundidor. El calor para calentar previamente la cuba se genera al quemar los gases de desechos desde el gasificador fundidor por medio del aire calentado previamente. El hierro fundido a partir del metal de hierro reducido recolectado dentro del gasificador fundidor y la escoria líquida en la composición de clinker de cemento se remueven del gasificador fundidor en estado líquido. La propuesta de la invención es introducir en el gasificador fundidor de substancias de desecho tóxicas que contienen, por ejemplo, dioxina, furan, PBC y cloruros. La escoria al convertidor de trabajos de acero líquida puede de igual forma agregarse en una cantidad aceptable para la producción de clinker de cemento. Otro proceso para producir acero y aglutinantes activos hidráulicamente, por ejemplo cemento se describe en la Patente Australiana No. 400 037. La idea de esta invención reside en refinar el hierro crudo al agregarle escoria de acero y utilizar el alto contenido de óxido de hierro de la escoria de acero con el objetivo de eliminar el carbono y el sílice del hierro crudo. Por ejemplo, la escoria de acero se fundido con 0.5 porciones por peso de hierro crudo líquido y esta mezcla se mantiene a 1660°C por seis horas, por lo tanto es capaz de reducir el contenido de FeO y MnO de la escoria de acero desde 30.5 % hasta 10.5 %. La escoria final obtenida se puede utilizar como un clinker de cemento. Cuando las escorias oxídicas procesadas, escorias que contienen óxido de cromo, en particular, constituyen un problema en la producción de mezclas por adición molidas de cemento ya que el contenido de cromo de estas escorias tendría que yacer substancialmente por debajo de 500 ppm. En relación con los parámetros requeridos desde el punto de vista de escoria metalúrgica para trabajar con escorias oxídicas, hasta ahora se ha reconocido que el contenido de óxido de hierro de un baño de hierro utilizado para la reducción puede ser de gran importancia. Con materiales de carga diferentes, la reducción en un baño de hierro resulta en productos finales que no son capaces de ser controlados precisamente y, en particular, cuando se utilizan escorias que contienen óxido de cromo, el retiro del cromo necesario no se puede asegurar fácilmente con un baño de hierro. Sin embargo, se sabe que soplar carbono en el baño de hierro, en donde este se realiza, ha probado que un contenido muy alto de carbono dará como resultado un sobrecalentamiento local y reacciones negativas en el curso de la reducción. El control del proceso preciso, y fácil, no se ha logrado aún debido a los parámetros observados en la reducción de escorias oxídicas. La invención busca proporcionar un modo simple y económico de un procedimiento que utilice reactores convencionales, como por ejemplo convertidores de soplo bajo sin aplicar tecnologías de soplo que no han sido probadas y tecnologías de calado en caliente, que permiten los valores requeridos para retirar el cromo de forma efectiva, que va a ser precisamente observada, es un objetivo primario llevar a cabo el procese de forma rápida y simple. La economía se mejorará, en particular, al evitar los sobrecalentamientos regionales así como la espuma excesiva. Además, el soplo de carbono y oxígeno se asegura en una manera que refina el hierro crudo mientras que el soplo de carbón se evita con las tecnologías convencionales de calado en caliente y soplo, y simultáneamente se reducen las cantidades respectivas, por lo tanto se evita que el carbón se sople a través y que el hierro se descargue así como la producción excesiva de espuma durante el recorrido del proceso. Para lograr este objetivo, el proceso de acuerdo con la invención, consiste esencialmente en que el carbono se sopla en el baño de hierro a través de toberas sumergidas con el objetivo de mantener un contenido de carbono de entre 2.5 y 4.6 % por peso. Por el hecho de que el contenido de carbono se mantiene dentro de límites estreches, que varía entre 2.5 y 4.6% por peso, se evita la sobre saturación y por lo tanto, la flotación del carbono, que involucra el riesgo de ser quemado subsecuentemente, en la capa límite, por un lado. Además, se observa que el retiro del cromo se hace de una manera sorprendentemente rápida al mantener el contenido de carbono dentro de los límites indicados. Mientras que las reacciones del retiro del cromo hasta ahora, se llevan de 15 a 30 minutos, se ha mostrado, de forr.a sorprendente, que el retiro del cromo se puede completar dentro de unos pocos minutos cuando se observan los valores de límite concreto indicador para el contenido de carbono. En una forma ventajosa, el proceso se lleva a cabo bajo un contenido de carbono que se ajusta entre 2.5 y 3.2 % por peso. En una forma particularmente ventajosa, la altura del baño de hierro se ajusta para que sea entre 300 y 1200 mm, en donde, luego de exceder la altura del baño de hierro de 1200 mm, el hierro crudo se tapa y la cantidad de carbono soplado se controla como una función de una probeta de medición. Al ajustar que la altura del baño de hierro sea de entre 300 y 1200 mm, la operación se puede efectuar a una presión normal por medio de las toberas convencionales, sin involucrar el riesgo de soplo a través de éstas. Al utilizar las tecnologías de tobera convencional, se pueden aplicar controles de presión bien medidos, que van a asegurar que las cantidades de oxígeno y carbono se pueden controlar realmente, en vista de mantener de forma segura los valores de carbono deseados en el baño de hierro. El control del proceso de acuerdo con la invención, en una forma particularmente simple, permite un control simple y consistencias mejores de los respectivos productos finales deseados. Las medidas coercivas provistas, en particular, para la operación de retiro del cromo completa y tan rápida como sea posible, se puede observar en un dispositivo de eco de sonido o un monitor del nivel del sonido que se utiliza como una sonda de medición y el carbono y/o CaO adicional que se sopla en el baño de hierro al presentarse la espuma. Sorprendentemente se ha encontrado que las sondas simples, como por ejemplo, el dispositivo de eco del sonido o un monitor para los niveles de sonido es suficiente para asegurar el control deseado y, por lo tanto, obtener los resultados reproducibles . Con el objetivo de evitar el riesgo del sobrecalentamiento local y salvaguardar el potencial de reducción deseado respectivamente, aún en el contacto inmediato con la escoria fundida, es una ventaja proceder de forma tal que el aire o el oxígeno se sopla en el baño de hierro y el aire caliente (700 hasta 1200°C) se sopla en la escoria líquida, que flota en una cantidad que excede el soplo en el baño por un factor de 2 a 3. De esta forma, se asegura la fusión de las escorias parcialmente solidificadas, así como el sobrecalentamiento de las escorias, mejorando substancialmente la reducción del contenido de óxido de cromo de las escorias, en el curso de un 60 hasta 80% después de la quema a una eficacia de la transferencia de calor de 75 hasta 95%. De acuerdo con esto, las escorias altamente líquidas se pueden hacer reaccionar rápidamente con el contenido de carbono del baño de hierro, por lo tanto causan que el contenido de óxido de cromo de la escoria caiga hasta valores muy por debajo de 300 ppm o aún por debajo de 100 ppm, en unos cocos minutos.

Al mantener las condiciones anteriores y, en particular, la condición en relación con la altura del baño de hierro, es posible minimizar el control cuantitativo en relación con el promedio de oxígeno alimentado y el promedio del carbono que se sopla hasta un punto en que los efectos marginales negativos se eliminan por completo. Para contenidos de carbono muy altos, el carbono no se disolverá en el baño de hierro. Así, el carbono flotará en el baño, siendo quemado ampliamente sin efecto alguno (esto se denomina "soplo a través") . Para contenidos de carbono muy bajos, el baño de hierro resultará relativamente viscoso a temperaturas de operación de 1500°C hasta 1550°C, de forma que solamente una pequeña porción de carbono se retirará por medio del baño, por razones quinéticas. La carburización con ligeras pérdidas de soplo a través será fácil solamente durante un período de tiempo corto, en el cual la temperatura alcanza aproximadamente 1600°C hasta 1650°C. Al controlar el proceso de acuerdo con la invención, la operación se puede efectuar a un promedio de alimentación de oxígeno por debajo de 150m3/min y el promedio de soplo del carbono por debajo de los 200 kg/min, por lo tanto se consumen cantidades substancialmente bajas de carbono aún durante períodos prolongados de tiempo de reacción en el convertidos. Además, en las pruebas realizadas se demostró que, para contenidos de carbono en el hierro por debajo de 2.5% por peso, el contenido óxido de cromo de la escoria permanece substancialmente alto y no se puede reducir más, para obtener los valores bajos deseados en la forma reproducible. En una forma particularmente ventajosa, el control del proceso se puede efectuar de forma tal que la presión dentro de los ductos de soplo hasta las aberturas de las toberas en el baño de hierro se controlar como una función de la altura del baño, que aumenta con el aumento de la altura del baño. De esta manera, la mezcla completa del carbono en el baño se asegura, al mismo tiempo, sin que ocurra un refinamiento local, en exceso, o sobrecalentamiento local.

Esto es importante también para la quema posterior (ampliación de la superficie del baño aproximadamente 20 veces en relación con la superficie de fusión "quieta" en oposición con el espacio de gas del convertidor) . En una manera particularmente ventajosa, el proceso se lleva a cabo, de forma tal que los gases inertes o de oxidación se cargan opcionalmente con sólidos y se soplan en la parte inferior de la superficie del baño de hierro a un promedio de soplo total de 2.5 NmVmin.ton de hierro fundido hasta 25 NmVmin.ton de hierro fundido, preferiblemente desde 5 NmVmin.ton de hierro fundido hasta 15 NmVmin.ton de hierro fundido. Por medio de estos promedio de soplo es fácil asegurar la agitación suficiente del baño dentro del reactor del baño de hierro, por lo tanto se salvaguarda la igualdad de la concentración y la homogeneización del hierro fundido y la capa de escoria. Basado en el control de acuerdo con la invención, ha resultado posible el suministro y retiro de la escoria líquida continuamente, en oposición con el modo aplicado hasta ahora del procedimiento. Estos se debe, en particular a los tiempos de reacción que se reducen substancialmente y los parámetros del proceso que son seguidos de forma más precisa, por lo tanto se permite completar la reacción y, en particular, completar el retiro del cromo en tiempos realmente cortos de apenas algunos minutos. Con el objetivo de evitar, de manera segura, el sobrecalentamiento local no deseado, se puede proceder, ventajosamente, de forma tal que la cantidad de carbono soplado por unidad de tiempo se reduce y/o, al menos parcialmente, se substituido por CaO luego de exceder la temperatura límite en el espacio de escoria o de gas. Particularmente ventajosas para el soplo en la fusión son cal, dolomita, bauxita, arcilla refractaria, flúor, carburo de calcio y/u otros flujos de escoria, preferiblemente por debajo y/o por encima de la superficie del baño de hierro. Con el objetivo de ajustar el contenido de carbono en el baño de hierro y para igualar la temperatura que prevalece dentro del reactor del baño de hierro se prefieren soplar carbón, coque, escoria de carbón, coque de lignito, coque de petróleo, grafito y/u otros portadores de carbono en el hierro fundido por debajo de la superficie del baño junto con un gas conversor y, al mismo tiempo, se alimentan gases que contengan oxígeno y/u oxígeno en el hierro fundido para la combustión, al menor parcial, del carbono. En una forma particularmente económica, el proceso se lleva a cabo de forma tal que los gases de la reacción CO y H2 que emergen desde el hierro fundido se queman posteriormente, al menos parcialmente, en el espacio de gas del reactor del baño de hierro al soplar, en la parte superior, oxígeno, aire, aire caliente, opcionalmente enriquecido con oxígeno y así, generar calor que se transfiere al fundidor. Por lo tanto, es posible mejorar la eficacia térmica del proceso. Al hacer esto, las toberas instaladas estacionariamente en la parte superior de la porción cónica del convertidor se pueden emplear en el reactor del baño de hierro para llevar a cabo el proceso de acuerdo con la invención, o también se pueden introducir lanzas, para la quema posterior, en el convertidor a través de la boca del mismo o se puede soplar en el convertidor des déla posición encima de la boca del convertidor. También se puede concebir una combinación de lanzas y toberas. AL aplicar esta técnica de quema posterior, también se puede utilizar combustibles líquidos y gaseosos, para suministrar emergía durante el control del proceso y para ajustar el contenido de carbono dentro del hierro fundido. La energía se proporciona al romper los hidrocarburos gaseosos y líquidos presentes en el hierro fundido, que normalmente excede la energía recuperada al quemar la poción de carbono en CO, y por lo tanto, estos combustibles puede ocasionar que la fusión se enfríe, a menos que se lleve a cabo la quema posterior de los gases de la reacción bajo condiciones simultáneas de nueva transferencia de calor para la fusión. Con el objetivo de obtener una reducción completa, tan rápido como sea posible, de óxidos de metal, en p articular, óxido de cromo de la fusión, una forma simple del proceso se puede realizar de forma que la presión parcial del CO que prevalece dentro del reactor del baño de hierro se reduce al menos temporalmente al introducir nitrógeno, argón y/u otros gases inertes a través de las toberas sumergidas e interrumpir el suministro de gases que contienen oxígeno en la superficie de baño. Una aplicación particularmente ventajosa del proceso de acuerdo con la invención reside en el tratamiento de las escorias oxídicas que ocurre en grandes cantidades, come por ejemplo, escorias derivadas de los desechos de las plantas de incineración, escorias de alto horno y escorias de trabajos de acero, al mezclar y licuar dos o tres de las escorias antes mencionadas. Un producto, deseado para la producción de cemento, se puede elaborar relativamente rápido como una función de los análisis precisos del mismo y opcionalmente luego de la adición de los flujos adecuados. Como una regla, estas escorias se cargan en el reactor del baño de hierro en estado frío. Sin embargo, si una o más de estas escorias están disponibles en estado líquido, se prefiere la carga líquida, con el objetivo de mejorar la economía del proceso. El proceso, en una forma particularmente ventajosa, se puede llevar a cabo en polvos y/o otras substancias residuales de tierra, que se soplan, adicionálmente, en la fundición de hierro por debajo de la superficie del baño de forma parcial o juntas. Los polvos y/o substancias residuales se pueden derivar, por ejemplo, del desecho de plantas de incineración o de metalúrgicas y procesos térmicos y pueden incluir desechos peligrosos, polvos, residuos, restos y productos químicos contaminados. En una forma particularmente ventajosa, se cargan uno o varias substancias residuales en el reactor del baño de hierro por encima de la superficie del baño de hierro en forma líquida o sólida. Alternativamente, también se puede proceder de forma tal que dos o varias substancias de residuo se carguen en el reactor del baño de hierro, mezcladas previamente, en forma líquida o como una substancia sólida. El proceso de acuerdo con la invención se puede llevar cabo en convertidores convencionales simples, particularmente, en convertidores de soplo bajo, la adaptación técnica para el propósito de la optimización del control del proceso, se requiere solamente un pequeño gasto estructural. Debido a la construcción particularmente simple de estos convertidores, la seguridad en la operación puede aumentar substancialmente, particularmente. La disposición de acuerdo con la invención, para llevar a cabo el proceso de la misma, comprende un convertidor de soplo bajo que se caracteriza porque el convertidor se diseña para que sea reducido en lo que se refiere al área transversal o inclinada en una región correspondiente a la altura del baño de hierro deseada y se equipa con al menos una sonda para detectar la formación de espuma, para determinar la concentración de carbono dentro del baño de hierro y/o la temperatura de la escoria y/o el espacio del gas, cuyas señales se transmiten al circuito de control para proporcionar el carbono y/o el baño de hierro tapado. De esta forma, la altura del baño de hierro deseada se puede obtener a bajas cantidades de baño de hierro, de forma que la introducción del carbono requerido además se puede reducir también. A continuación, la invención se explicará con más detalle con referencia a los dibujos y por medio de las formas de realización ejemplares. En los dibujos, la Figura 1 ilustra la relación entre el contenido de carbono del caño y la reducción de Cr203 de la escoria. En las Figuras 2 y 3 las disposiciones para llevar a cabo el proceso de acuerdo con la presente invención se representa esquemáticamente.

Forma de realización ejemplar : Se mezclan 30 tons de hierro crudo fundido y 20 ton de escoria líquida en un caldero de colada, que en principio se le retiró el sílice, en cuyo extremo se sopló cal. Después, se sopla carbón en el baño de hierro. La escoria se carga en dos porciones iguales, y se agrega la segunda escoria después de soplar el 50% de la cantidad de carbón calculada para la fusión total, y la cantidad residual de carbón se sopla. El contenido de óxido de cromo se reduce de su cantidad original de 1200 ppm hasta 100 pmm en un período de tiempo menor a 5 minutos, el contenido de carbón del baño de hierro fue de un mínimo de 2.65%. Se encontró, luego de realizar un número de pruebas, que la reducción del contenido óxido de cromo en la escoria en valores justificables no se podía garantizar con los contenidos de carbono por debajo de 2% por peso. Como resulta aparente de la Figura 1, el contenido de óxido de cromo en la escoria con contenidos de carbono de 2% por peso en la escoria se puede reducir hasta 500 ppm, en la mayoría de los casos, lo que no parece aceptable para los usos subsecuentes en la industria del cemento. Más aún, en valeres por encima de 2.5% por peso de carbono en el baño de hierro, los valores muy por debajo de 500 ppm, se puede asegurar de una forma reproducible, estos valores se mejoran continuamente con el contenido de carbono aumentando hasta aproximadamente 3.5 %. Además, disminuyen los contenidos de óxido de cromo de la escoria para contenidos de carbono de 3.5 hasta 4.6 % por peso que permanece substancialmente lineal, en donde el control del proceso económico ya no se salvaguarda luego de exceder el límite superior de 4.6 % por peso debido a los efectos laterales mencionados anteriormente. En la Figura 2 se ilustra con más detalle una primera disposición para llevar a cabe el proceso de acuerdo con la invención. El reactor de oxidación para la fusión se denota con el número 1, en el cual se introducen las escorias sólidas. Las escorias pueden ser de varios orígenes, escorias de plantas de incineración o escorias metalúrgicas así como mezclas de diferentes escorias que son útiles inter alia. La escoria viscosa, que ha sido ampliamente licuada, por medio de un empujador 2, se puede introducir en un primer espacio de oxidación, en el cual se puede sedimentar el cobre y separarlo de la escoria líquida 3 por medio de la disociación térmica y se retira vía la salida inferior 4. En la región parcial del reactor de oxidación para la fusión, en el cual ya está presente la escoria, también se disponen otros productos, como por ejemplo, fracciones ligeras así como polvos de filtros de desechos de incineración o polvos de altos hornos que se pueden soplar y fundir, por ejemplo al utilizar un ciclón 5, en donde estos polvos, por ejemplo también se puede retirar de la región superior 6 del reactor de oxidación para la fusión y cargar de nuevo en el ciclón para fundirse por medio de un esclusa de rueda celular 7. La cantidad de gas del polvo cargado se retira de la parte superior 6 del reactor de oxidación para la fusión después de la purificación en un ciclón de gas caliente que se puede purificar además al enfriarse con agua de templado como se indica con el número 8, el calor residual se recupera, por ejemplo en el intercambiador de calor 9. Después de la purificación final en un filtro de coque activado a contraflujo 10, el gas puro se puede descargar por medio de un soplador 11. La escoria líquida 3 llega al convertidor de soplo inferior 12, en el cual se cargan el carbono, nitrógeno y oxígeno a través de las toberas inferiores. El convertidor se diseña de forma tal que se estreche en su porción adyacente a las toberas para que así el baño de hierro crudo líquido pueda alcanzar el nivel del baño deseado respectivo de entre 3C0 y 1200 mm, aún con una ligera cantidad de hierro crudo. La escoria líquida 3 flota en el baño de hierro crudo, en donde la escoria LD también se puede suministrar a la escoria desde el reactor de oxidación para la fusión en ^ste lado. La fusión, o el mantenimiento de la temperatura de escoria requerida, con el objetivo de obtener escoria altamente líquida se pude asegurar al soplar oxígeno en la parte superior en la dirección que se señala con la flecha 13, en donde el convertidor de soplo inferior 12, en este caso se diseña como un convertidor que se puede inclinar, por lo que se puede vaciar a intervalos regulares. Se puede retirar zinc y plomo del espacio del gas del convertidor 12 en la fase gaseosa junto con C02 y/o CO, la mezcla de gas resultante después de la condensación del zinc y del plomo se alimenta en el ciclón caliente 5. La cantidad respectiva de escoria retirada y libre de cromo hasta su punto máximo, se puede granular y además utilizar en la forma granulada. El hierro crudo que se obtiene además se puede procesar en trabajos de acero de una vez . En la forma de realización de acuerdo con la Figura 3, la escoria se carga de forma continua en un reactor de baño de hierro 14. De nuevo se proporciona un reactor de oxidación para la fusión 1, en el cual se precalienta la escoria y/o se lleva a cabo la combustión del hierro. Se sopla el oxígeno en el reactor de oxidación para la fusión por medio de toberas concéntricas 15, con el objetivo de lograr la temperatura deseada. El material que se ha fundido incipientemente hasta el punto máximo por medio del empujador empujador 2 se transfiere al espacio en el cual se recolecta la escoria 3. Allí, se puede mantener la temperatura necesaria por medio de una lanza de quemado 16, con la transferencia continua de escoria en el reactor de baño de hierro consecutivo 14. El oxígeno y el carbono que se alimentan en esta forma de realización se lleva a cabo en la región más baja del baño de hierro, en donde la altura del baño de hierro por encima de las toberas de soplo de oxígeno y/o carbono se controla entre 300 y 1200 mm de acuerdo con lo deseado. Al igual que en la representación de la Figura 2, se dispone de un dispositivo de eco-sonido 17 dentro del reactor del baño de hierro para verificar la formación de espuma, con y la presión, respectivamente. La altura del baño de hierro crudo se puede detectar por medio de los métodos convencionales y establecer el control deseado. Con la representación de acuerdo con la Figura 3, se puede volver a descargar el zinc, plomo y monóxido de carbono desde el reactor del baño de hierro 14, a través de los medios de liberación 18, la cantidad de escoria tratada durante el paso se suministra a un granulador para la producción de granulados puzolánicos a través de una llave 19. Las disposiciones ilustradas esquemáticamente en las Figura 2 y 3 son adecuadas para cargar varios residuos de combustión o escorias, y también se pueden cargar inmediatamente pirolisados, además de las escorias de desechos de incineración, por lo tanto se es capaz de ahorra parcialmente la energía fósil para el calentamiento y fusión de la escoria. Al efectuar el control propuesto por medio de la altura del baño y/o la detección de estados operativos inadmisibles, como por ejemplo excesiva espuma, el modo de procedimiento se puede optimizar y automatizar en mayor grado, en donde, particularmente, también permitir la operación continua puede asegurar una buena economía, como es aparente a partir de la disposición ilustrada en la Figura 3.

Claims (17)

Reivindicaciones

1. Un proceso para producir puzolanas, escorias de altos hornos sintéticas, clinker de belita o alita así como aleaciones de hierro crudo a partir de escorias oxídicas al reducir las escorias líquidas oxidadas encima del baño de hierro, caracterizado porque el carbono se sopla en el baño de hierro a través de las toberas sumergidas, con el objetivo de mantener un contenido de carbono de entre 2.5 y 4.6 % por peso.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque la altura del baño de hierro se ajusta a entre 300 y 1200 mm, en donde, luego de exceder la altura del baño de hierro de 1200 mm, el hierro crudo se tapa y la cantidad de carbono soplado se controla como una función de una sonda de medición.

3. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, que se caracteriza porque el contenido de carbono se ajusta entre 2.5 y 3.5 % por peso.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque el dispositivos de sonido por eco o el monitor del nivel de sonido se utiliza como la sonda de medición y que se sopla carbono y/o CaO adicional en el baño de hierro cuando hay presencia de espuma.

5. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, que se caracteriza porque el aire o el oxígeno se soplan en el baño de hierro y en que el aire o el oxígeno se soplan en la escoria líquida que flota, en una cantidad que excede la cantidad de soplo en el baño por un factor de 2 a 3.

6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, que se caracteriza porque la presión dentro de los ductos de soplo hacia las aberturas de las toberas en el baño de hierro se controla como una función de la altura del baño, por lo tanto se eleva con el aumento de la altura del baño.

7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 6, que se caracteriza porque, opcionalmente, los gases de oxidación o inertes cargados con sólidos se soplan debajo de la superficie del baño de hierro en un promedio total de soplo desde 2.5 NmVmin.ton de hierro fundido hasta 25 NmVmin.ton de hierro fundido, preferiblemente desde 5 NmVmin.ton de hierro fundido hasta 15 NmVmin.ton de hierro fundido.

8. El proceso de acuerdo con cualquier de las reivindicaciones de la 1 a la 7, que se caracteriza porque la escoria líquida se suministra y se retira continuamente.

9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 8, que se caracteriza porque la cantidad de carbono que se sopla por unidad de tiempo se reduce y/o al menos se substituye parcialmente por CaO, luego de exceder la temperatura límite dentro del espacio de la escoria o del gas.

10. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 9, que se caracteriza porque el carbón coque, finos de carbón, grafito y/u otros portadores se soplan en el hierro fundido debajo de la superficie del baño junto con el gas convertidor, al mismo tiempo, se alimenta el oxígeno y/o los gases que contienen oxígeno en el hierro fundido para la combustión al menos parcial del carbono .

11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 10, que se caracteriza porque los gases de la reacción CO H2 que emergen desde el hierro fundido se queman después al menos parcialmente en el espacio del gas del reactor del baño de hierro al soplar oxígeno, aire, aire caliente opcionalmente enriquecido con oxígeno en la parte superior y por lo tanto, el calor generado se transfiere para la fusión.

12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 11, que se caracteriza porque la presión parcial de CO dentro del reactor del baño de hierro se reduce, al menos temporalmente, al introducir nitrógeno, argón y/u otros gases inertes a través de las toberas sumergidas e interrumpir el suministro de gases que contienen oxígenos en la superficie del baño.

13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 12, que se caracteriza porque en el fusión se sopla cal, dolomita bauxita, arcilla refractaria, espato de flúor, carburo de calcio y/u otros flujos de escoria, preferiblemente por debajo y/o por encima de la superficie del baño de hierro.

14. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 13, que se caracteriza porque los polvos y/u otras substancias residuales de tierra se soplan, de forma adicional, en la fusión de hierro por debajo de la superficie del baño de manera parcial o conjunta.

15. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 14, que se caracteriza porque una o varias substancias residuales se cargan en el reactor del baño de hierro por encima de la superficie del baño de hierro, en forma líquida y/o sólida.

16. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 14, que se caracteriza porque dos o varias substancias residuales, mezcladas previamente, se cargan en el reactor del baño de hierro, en forma líquida o como una substancia sólida.

17. Una disposición para llevar a cabo el proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 16, que comprende un convertidor de soplo inferior, que se caracteriza porque el convertidor se diseña para tener una reducción en el área transversal o estrecha en la región que corresponde a la altura del baño de hierro deseada y se equipa con, al menos, una sonda para detectar la formación de espuma, para detectar la concentración den carbono dentro del baño de hierro y/o la temperatura de la escoria y/o el espacio del gas, estas señales se transmiten a un circuito de control para la proporción de carbono y/o sangrado del baño de hierro.