PROCEDIMIENTO PERFECCIONADO PARA EL RECICLADO DE

POLVOS DE ACERíA

D E S C R I P C I ó N

OBJETO DE LA INVENCIóN

Tal como expresa el enunciado de Ia presente memoria descriptiva, Ia invención se refiere a un procedimiento perfeccionado para el reciclado de polvos de acería, aportando una serie de nuevas características que mejoran sustancialmente dicho procedimiento, para conseguir una mayor eficacia en su aprovechamiento.

De forma más concreta, el objeto de Ia invención consiste en un procedimiento mediante el cual, los polvos procedentes de los sistemas de captación de humos de las acerías, mezclados y homogeneizados con un compuesto reductor de base carbono, un aglomerante orgánico y agua, son transformados en pequeñas porciones de material prensado, concretamente briquetas, para su reintroducción en el propio horno de Ia acería y obteniendo en los sistemas de depuración de humos un nuevo material que por sus características pude ser utilizado como materia prima por Ia industria metalúrgica de zinc y plomo previa aplicación del proceso adecuado. Dicho procedimiento presenta una serie de perfeccionamientos, entre otros concretamente en su fase de curado, destinados a incrementar Ia homogeneidad de dichas briquetas y en consecuencia aumentar su eficacia y mejorar su aprovechamiento.

CAMPO DE APLICACIóN

El campo de aplicación de Ia presente invención se encuentra dentro de Ia industria siderúrgica, y concretamente en el aprovechamiento y

reciclaje de los polvos de las acerías.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

En Ia actualidad y como referencia al estado de Ia técnica, debe mencionarse que es conocido el reciclado del polvo de las acerías reintroduciéndolo, una vez tratado, en el horno de arco eléctrico, para Io cual dicho polvo, que sustancialmente consiste en óxidos, se acompaña con un reductor en base a carbono de granulometría muy fina, de modo que cada partícula de polvo de Ia acería y cada partícula de compuesto reductor se rodean entre sí mutua y espacialmente, formando un sólido tenaz, mediante Ia utilización de un aglomerante, pudiendo adoptar dicho sólido diferentes formas, tal como bolitas, pellets, tabletas, prismas (briquetas) etc.

En este sentido, el propio solicitantes es ya co-titular de Ia patente de invención, con número de solicitud 200300044 extendida como Patente Europea con el número 03380210.9, relativa a un "Procedimiento de reciclado de polvo de acería y producto obtenido con este procedimiento", el cual, esencialmente, consiste en el traslado del polvo procedente de los sistemas de captación de humos de un horno de arco eléctrico hacia un silo donde se sedimenta. Se dosifica e introduce junto con un reductor de base carbono de muy fina granulometría y un aglomerante de base polialcohol y polimerizable en una mezcladora a Ia que, además se añade agua formando el aglomerante con el agua una película de gel sobre las partículas, procediéndose al prensado de Ia mezcla obtenida hasta lograr Ia densidad adecuada para formar una briqueta o cualquier otra forma que deberá ser sometida a una fase de curado convencional para poder ser utilizada vertiéndose de nuevo en el horno.

Tanto en dicha invención como en otros sistemas conocidos, se hace poco o ningún hincapié en el mencionado proceso de curado,

siendo la maduración de las briquetas un punto crítico en el proceso de su producción, siendo Ia mejora de dicho proceso uno de los principales objetivos de Ia presente invención.

Si bien el polialcohol que se utiliza como aglomerante confiere una resistencia adecuada a las briquetas, ésta no se produce de una manera inmediata. El proceso de endurecimiento de este aglomerante requiere de Ia eliminación de los excedentes de agua necesarios para Ia generación del gel y su correcta distribución por todo el material.

Así pues, las briquetas obtenidas con los sistemas conocidos hasta este momento son débiles y se pulverizan con facilidad. Por ello es necesario incluir procesos que favorezcan esta reacción, ya que si las briquetas no están bien maduras, las manipulaciones las deterioran, produciendo finos. Si se introducen briquetas húmedas y con finos en el sistema de adición al horno, se producen múltiples problemas, porque el material se adhiere a los elementos del entorno, provocando atascos y taponamientos. Además, si el material está desmenuzado, se reduce Ia eficiencia de Ia concentración, porque estos finos son arrastrados por las corrientes de Ia aspiración y no reaccionan (Ia reacción de reducción del material se produce cuando se introduce en el caldo del horno, aprox. 1600 ⁰ C)

EXPLICACIóN DE LA INVENCIóN

Así, el procedimiento perfeccionado para el reciclado de polvos de acería que Ia presente invención propone representa una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, alcanzando satisfactoriamente los objetivos señalados como idóneos para dar respuesta a Ia problemática anteriormente descrita.

Para ello, en concreto, Ia invención preconizada consiste convencionalmente en el traslado del polvo procedente de los sistemas de captación de humos de Ia acería hacia un silo donde se sedimenta.

Un sistema de dosificación añade las cantidades establecidas de polvo y de reductor de base carbono de granulometría muy fina, contando con una mezcladora en Ia que además se añade un aglomerante de base polialcohol polimerizable y agua que forma una película de gel sobre las partículas, siendo dicho aglomerante introducido mediante una bomba de alta presión en el flujo de agua previamente a su entrada en Ia mezcladora.

Cabe destacar que el aglomerante se dosifica en un 0,06% sobre el peso del material base utilizado, y Ia cantidad de agua varía en función de las condiciones ambientales del momento, el aspecto físico del polvo y su composición. Ello se debe a que éste puede ser más fino o más esponjoso o tener algún componente diferente haciendo necesario añadir más o menos agua, variando Ia adición entre 90 y 120 litros. La cantidad se determina mediante prueba error, de forma que cuando se obtiene una mezcla que empieza a presentar deficiencias por falta o exceso de agua, se corrige en Ia siguiente masada. Normalmente Ia evolución de las necesidades de agua es gradual, por Io que se puede mantener Ia cantidad de material obtenido dentro de unos márgenes aceptables.

Es importante destacar que uno de los aspectos de Ia invención que mejoran el procedimiento consiste en que el agua que se incorpora para Ia realización de Ia mezcla se ha calentado para que esté a una temperatura de entre 40 y 6O ⁰ C, en lugar de estar a Ia temperatura del depósito como ocurre con el procedimiento convencional, Ia cual estaba a temperatura ambiente o inferior.

Con dicho aumento de Ia temperatura del agua se incrementa

Ia temperatura del material ya a Ia salida de Ia mezcladora, el cual en este tránsito está en el entorno de los 70-90 ⁰ C, produciéndose una reacción de aglomeración mucho más rápida que mejora ostensiblemente el proceso de madurado.

El paso siguiente del procedimiento consiste en el prensado de Ia mezcla obtenida hasta lograr Ia densidad adecuada para formar las briquetas (o cualquier otra forma), cuyo tamaño viene dado por las dimensiones de las huellas de los cilindros de Ia prensa briquetadora, debiendo ser suficientemente grandes como para atravesar Ia capa de escoria del horno, pero no tan grandes que se rompan fácilmente por los impactos. Sus dimensiones serán, pues, aproximada y preferentemente de 5 x 4 x 1 ,5 cm. y su tamaño, evidentemente, influye en las necesidades de tiempo de maduración.

Según otra de las mejoras del procedimiento de Ia invención, una vez obtenidas las briquetas, y tras pasar por una criba en Ia que el polvo o restos de material no compactado es devuelto a Ia tolva de regulación que hace las veces de almacén previo a Ia fase de prensado, dichas briquetas se hacen circular a través de un túnel de maduración por el que circula aire caliente insuflado en él a una temperatura de entre 80 y 100 ⁰ C, de manera que Ia superficie de las briquetas alcanzan una temperatura suficiente para que el aglomerante se consolide y forme una "piel" evitando que el roce con el entorno levante material de su superficie.

Finalmente, tras Ia línea de curado, las briquetas pasan por una segunda criba, con una luz un 20% del tamaño de Ia briqueta para descartar aquellos pedazos que se hayan podido desprender con posterioridad al primer cribado, ya que dichos pedazos son susceptibles de dar problemas en los sistemas de manipulación, siendo, en algunos casos, suficientemente livianos como para ser arrastrados por Ia aspiración del horno.

Posteriormente las briquetas depositadas en unos contenedores con aerotermos en los que deberán reposar tapadas entre 1 ,5 y 2 horas, siendo a continuación trasladadas a un almacén en el que deben permanecer por Io menos 24 horas antes de poder ser utilizadas.

El sistema de curado así descrito implica ventajosamente que Ia briqueta pierda Ia mayor parte de Ia humedad que tiene en exceso antes de que se produzca su manipulación, de manera que no se produzcan roturas que generen finos, ya que éstos no atraviesan Ia capa de escoria del horno, al no pesar suficiente, quedándose en Ia escoria o siendo arrastrados junto con los humos). Los finos representan una pérdida de rendimiento del proceso de enriquecimiento y, además, crean múltiples problemas en los sistemas de manipulación.

Cabe señalar que, como Ia cantidad necesaria de briquetas que se ha de añadir al horno en cada colada se calcula de modo que Ia concentración en zinc del material resultante del enriquecimiento (que es el resultado de Ia introducción de las briquetas) sea de 40-45%, se hace viable su uso como mena de zinc.

El procedimiento perfeccionado para el reciclado de polvos de acería que se preconiza representa, por consiguiente, una destacable innovación de características estructurales y constitutivas hasta ahora desconocidas, razones que unidas a su utilidad práctica, Ia dotan del fundamento necesario para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

En orden a complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia

invención, se acompaña a Ia presente memoria descriptiva, como parte integrante de Ia misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado Io siguiente:

La figura número 1.- Muestra una representación esquemática del procedimiento perfeccionado para el reciclado de polvos de acería objeto de Ia invención.

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN

A Ia vista de Ia descrita figura 1 y única, y de acuerdo con Ia numeración adoptada, se puede observar en ella un ejemplo de realización preferente de Ia invención, Ia cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Así, tal como se aprecia en dicha figura 1 , el procedimiento perfeccionado para el reciclado de polvos de acería, según Ia invención, consiste en primer lugar, en Ia descarga sobre un silo (3) de Ia fracción sólida, es decir el polvo (2) que recoge el sistema de aspiración y depuración de humos de Ia acería (1). Desde dicho silo (3), y mediante un sistema de envío neumático, se traslada el material al silo (4) de Ia planta de producción de briquetas, Ia cual, además he dicho silo (4) para el material pulverulento que viene de Ia acería, cuenta con otro silo (5) para finos de coque, que será el reductor de base de carbono.

Un sistema de dosificación extrae el material de ambos silos (4) y (5) en las proporciones establecidas por el sistema de control (750Kgs/98Kgs) y los introduce en Ia mezcladora (6) donde se Ie adiciona además el agua y el aglomerante (7) (de base polialcohol), el cual es introducido mediante una bomba de alta presión (8) en el flujo de agua (9) previamente a su entrada en Ia mezcladora (6), estando dicha agua (9)

calentada a una temperatura de entre 40 y 6O ⁰ C.

El material permanece entre 5 y 6 minutos en Ia mezcladora

(6), estando dicho tiempo destinado a que se inicie Ia reacción entre los elementos y a que, con el calor producido por el rozamiento de las palas de mezcla, el material se caliente más, alcanzando una temperatura a su salida de entre 70 y 9O ⁰ C.

A continuación, mediante una cinta transportadora (10) se evacúa el material mezclado (2 ¹ ) a una tolva (11) que hace las veces de almacén de regulación. Desde dicha tolva (11) se envía el material, mediante otra cinta transportadora (12), a Ia prensa (13) que conforma las briquetas o briquetadora, siendo el tamaño de las mismas, preferentemente de unos 5 x 4 x 1 ,5 cm.

Desde esta prensa (13), otra cinta transportadora (14) envía las briquetas ya formadas (2") y los restos de material (2') a una criba (15) que los separa, enviando los restos (2') de vuelta a Ia tolva de regulación (11).

Por su parte, las briquetas (2") cribadas pasan por un túnel de maduración (16), el cual consiste en un entorno calefactado por el que se hace circular aire insuflado a una temperatura de entre 80 y 100 ⁰ C, siendo tras Ia salida del mismo pasadas por una segunda criba (23) con una luz un 20% del tamaño de Ia briqueta para descartar aquellos pedazos que se hayan podido desprender con posterioridad al primer cribado (15).

A continuación, las briquetas (2") pasan a unos contenedores

(17) donde, una vez llenos, se introducen unos aerotermos (18) y se cubren durante unas horas. Pasado este tiempo, las briquetas (2") se trasladan a un almacén (19) donde se depositan a Ia espera de ser utilizadas en el horno de

Ia acería (1).

Cuando el silo de alimentación (20) al horno (1) baja de nivel, se carga un camión con las briquetas (2") y se llevan al almacén de aditivos (21), donde se vuelcan en una tolva (22), desde donde el sistema de distribución las lleva a su silo de alimentación correspondiente (20).

Posteriormente, el sistema de adición las introduce en el circuito de alimentación de aditivos al horno (1) y se introducen en él junto con cal (ya que debe ser añadida al horno para escorificar en ese momento) después de que Ia chatarra en fusión lleva unos minutos en el horno (suficiente para que el volumen de humos producidos en Ia fusión haya disminuido bastante).

Dichos humos van al sistema de depuración de humos y son recogidos en el silo (3) mencionado al principio del proceso, donde el ciclo vuelve a comenzar.

Descrita suficientemente Ia naturaleza de Ia presente invención, así como Ia manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en Ia materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a Ia práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de Ia indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente Ia protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.