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Title:
METHOD FOR RECOVERING RECYCLABLE METALS CONTAINED IN SOLID RESIDUES FROM IRON AND STEEL INDUSTRIES BY MEANS OF CARBOTHERMIC REDUCTION AND DISTILLATION, IN SOLID AND LIQUID STATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/079521
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a recovery method consisting in subjecting the residues (said residues having been previously mixed with carbon and a fluxing agent and agglomerated) to an initial treatment involving distillation with partially oxidised gases at a high temperature. Said initial treatment produces two solid state fractions with volatile constituents (ZnO concentrate) and non-volatile constituents (rich in metallic iron, referred to hereafter as DRI). The characteristics and state of said fractions serve to improve the effectiveness of the specific recycling treatments (hydrometallurgic and reduction smelting treatments respectively) that are subsequently applied to each of the fractions in order to recover the precious metals that they contain and/or so that the dumping costs can be reduced.

Inventors:
FERNANDEZ LOPEZ MIGUEL (ES)
Application Number:
PCT/ES2002/000158
Publication Date:
October 10, 2002
Filing Date:
March 27, 2002
Export Citation:
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Assignee:
CONSEJO SUPERIOR INVESTIGACION (ES)
FERNANDEZ LOPEZ MIGUEL (ES)
International Classes:
C21B13/00; C21B15/02; C22B1/245; C22B5/10; C22B7/02; C22B19/34; (IPC1-7): C21B15/02
Foreign References:
US5865875A1999-02-02
US5601631A1997-02-11
US4174961A1979-11-20
FR2591231A11987-06-12
GB2043112A1980-10-01
Attorney, Agent or Firm:
Represa, Sánchez Domingo (113 - 2 planta Madrid, ES)
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Claims:
1. Reivindicaciones la. Procedimiento de recuperación de metales, contenidos en residuos solidos de elevado contenido en oxids de hierro y/o de acero impurificado, generados en industrias siderúrgicas, en el que se aplican técnicas pirometalúrgicas de destilacion reduction, caracterizado porque comprende todas y cada una de las siguientes etapas: a) obtention de la mezcla de los residuos con carbon y fundente, su homogenizacion y su aglomeración en trio, para obtener piezas estables de tamano homogene con las caracteristicas mecinicas adecuadas para evitar su degradación durante su manipulación, trasiego y tratamientos posteriores. Donde las piezas aglomeradas con la mezcla de residuos a tratar llevan incorporadas el ! carbon necesario para la reduction total de los oacidos metalicos a metal, presentes en los residuos, incrementado en la cantidad necesaria para compensar las pérdidas por oxidation con gases, que se originan durante el tratamiento de destilaciónreducción, asi como para incorporar al metal el contenido de carbono previsto, b) tratamientos de destilacionreduccion, y de fusion reductora, que se llevan a cabo en reactores independientes y conectados entre si, a través del sistema de depuración de humos del reactor de fusion, en el que esta insertado el reactor de destilacion reduccion. El reactor de fusion podra simultanear, o no, el reciclado de la fraccion de residuos no volatilizables, con la fusion de chatarra para producir acero, (en el primer caso), y/o, para la produccion de una fundición de diferente grado de aleación, en el segundo, c) tratamiento de fusion reductora, que se aplica a la materia cliente que se descarga de la etapa b) del reactor de destilaciónreducción, a la temperatura mas proximo posible a la de su descarga, siendo aptos para la realizacion del tratamiento, el horno electric de arco de fabricación de acero con chatarra, el cubilote de production de fundición o arrabio, y/o, el horno electrico de arco de corriente continua de production de ferroaleaciones. 2". Procedimiento de recuperación de metales segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el tratamiento termico, correspondiente a la etapa b), a realizar sobre la mezcla de residuos con carbon y fundente aglomerada, (destilaciónreducción, en estado solid), se lleva a cabo en un reactor tubular de lecho movil, que forma parte del primer tramo del sistema de depuración de humos del horno de fusion, a situar a su salida, reactor que utiliza como principal fuente de energia del tratamiento, la contenida en los humos generados en el horno de fusion. 3a. Procedimiento de recuperación de metales begun la reivindicación 1, caracterizado porque el lecho movil del reactor de destilaci6nreduccion, lo constituye una banda transportadora dispuesta horizontalmente, constituida por cuatro tramos, en los que, respectivamente y en el orden descrito, se Ilevan a cabo las operaciones de calentamiento del refractario de la banda, de carga de los aglomerados en una fina capa uniforme, de secado y precalentamiento de la misma por termoresistencias electricas, (y/o por gases producto de la combustion de combustibles fossiles con quemadores auxiliares, procedentes del primer tramo), protegidas del contacto con los humos del horno de fusion, y, de calentamiento final por la radiacion de humos y gases del horno de fusion, que circulan en paralelo y en sentido contrario, sobre la carga de la banda. 4a. Procedimiento de recuperación de metales begun la reivindicación 1, caracterizado porque la banda transportadora que constituye la solera movil del horno de destilacion reduction, esta constituida por piezas articuladas de material refractario, fijadas a la estructura metalica de aquélla, a través de una capa de material aislante termico. 5'. Procedimiento de recuperación de metales segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el reactor de destilaciónreducción de la etapa b), incorpora en el tramo de la banda calentada por los humos del homo de fusion, quemadores de combustibles fossiles, y en los dos tramos restantes, toberas para la insuflacion de aire de combustion. 6a. Procedimiento de recuperación de metales segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el tratamiento de fusion reductora de la etapa c), se aplica a la materia cliente que se descarga de la banda transportadora del reactor de destilaciónreducción, a la temperatura mas proximo posible a la de su descarga, siendo aptos para la realizacion del tratamiento, el horno electric de arco de fabricacion de acero con chatarra, el cubilote de production de fundición o arrabio, y/o, el horno electrico de arco de corriente continua de production de ferroaleaciones. 7". Procedimiento de recuperación de metales segun la reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa c), se utiliza el horno electrico de arco de fabricación de acero con chatarra, para el tratamiento de fusion reductora de la materia descargada por la banda del reactor de destilacionreduccion, en el deposit de transferencia, cuando se aplica al reciclado en exclusiva de los residuos de la miniaceria. 8a. Procedimiento de recuperación de metales según la reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa c), se utiliza el horno electrico de arco de corriente continua y cuba fija, para el tratamiento de fusion reductora, en exclusiva, de la materia descargada, por la banda del reactor de destilaciónreducción, en un silo de transferencia, cuando se destina al tratamiento de residuos generados por varias miniacerias. 9a. Procedimiento de recuperación de metales segun la reivindicacion l, caracterizado porque se obtienen como productos finales de su aplicación, metal y concentrado de oxido de cinc de alta ley, y escoria necesitada de vertido externo. El metal obtenido puede ser: acero, o fundición gris, y/o ferroaleación especial, y la escoria, de naturaleza analoga, o semejante, a la producida en la produccion de acero con chatarra.
Description:
Titulo : Procedimiento de recuperación de metales reciclables, en residuos solidos de las industrias siderurgicas, por destilacion y reduction carbotérmica, en los estados solid y liquido Sector de la Técnica : Metalurgia extractiva, Pirometalurgica, Siderurgica.

Estado de la Técnica Actualmente, los residuos siderurgicos solidos de polvo de filtro, (en lo sucesivo PFA), cascarilla de laminacion, y otros, generados en industrias productoras de aceros inoxidables, especiales y comunes, a partir de chatarras férricas, han sido tratados, o estran siéndolo, mediante diferentes procedimientos, desde el mas simple del vertedero de seguridad, hasta aquéllos que pretenden recuperar, si no todo el metal valioso que contienen, al menos su mayor parte, pasando por los que utilizan técnicas hidrometalurgicas para la recuperación del cinc, (en exclusiva), y, las de reciclado a través del horno que los genera, (HEA), para reducir su cantidad y, al mismo tiempo, producir un residuo de menor coste de eliminación.

De los procedimientos existentes para la recuperación de metales de los residuos, objeto de este procedimiento, ex mas semejante al que se difunde en este documento, es el de reduction carbotermica de la mezcla de residuos sobre escorias fundidas, en homos de crisol calentados por la radiation termina emitida en la descarga electrónica de un arco voltaic, (estabilizado o no con un gas neutro), a través de un electrodo de grafit, o, mediante una antorcha de plasma de arco transferido. A este horno, en lo sucesivo, lo denominaremos HER.

Este procedimiento, actualmente, tiene limitada su implantación a fabrics de elevada capacidad de generation de residuos, de entre las productoras de acero inoxidable, estando vetada económicamente su aplicacion, a los correspondientes generados por fabricantes de acero commun y especial, debido al elevado consumo de energia electric

del procedimiento, al reducido valor en el mercado, de los metales que se recuperan, (Fe, Mn, Si, Zn), y en la forma que los recuperan, (penalización por impurezas del concentrado de ZnO generado).

En Espana, se ha aplicado esta técnica, a mezclas de residuos solids industriales con oxides de niquel, molibdeno y cromo, en una planta que ceso su actividad, y por otra parte, a nivel mundial, se esta estudiando la optimización de los procedimientos citados con las siguientes actuaciones: a) la aptitud del procedimiento de reduction carbotérmica en estado liquido, para incorporarle la operation de depuración del condensado en polvo captado, (en la instalación de filtracion), que el procedimiento genera, y, b) la viabilidad de un procedimiento de reciclado de la mezcla de aquellos con carbon y fundente, a través del HEA, tras aglomerar o no, dicha mezcla.

La problematica general y actual, de estas tecnologias, es su minoria de edad, o bien, su coste de explotacion, ecesariamente elevado, de las que destacamos las siguientes adicionales, segun procedimiento: a) La relativamente elevada capacidad umbral de rentabilidad necesaria, (superior al volumen de generation de miniacerias de capacidades tan importantes como de 1 Mton/ano de acero). b) La dificultad de la puesta en valor de los subproductos generados tras la recuperacion del cinc, (generalmente necesitados de vertido controlado). c) La necesidad de vertido de nuevos residuos en cantidades superiores y/o, en el mejor de los casos, similares, a las correspondientes del residuo inicial, (inertizacion), procedimiento Walz). d) EI elevado consumo de energia electric, (procedimiento de reduction carbotérmica en escorias fundidas).

e) Por llevar implicitos costes adicionales a los especificos del procedimiento, (beneficio industrial y transporte), cuando el vertido se realiza a través de empresa gestora autorizada. f) Los ingresos que el generador percibe por el valor del metal recuperado, no cubren los costes de explotación del procedimiento, bien porque su cotización es baja, (fundicion de hierro), o porque, la calidad del metal producido, sea objeto de penalización en su cotización en el mercado, (caso de concentrados de ZnO).

La vision de la actividad, tal como esta interpretada, lleva a la conclusion, de que el reciclado de dichos residuos no esta satisfactoriamente resuelto, (de lo que resulta un coste de explotación del procedimiento elevado), y, que las caracteristicas del residuo presentan importantes incentivos para el desarrollo de soluciones tecnologicas a su reciclado optimizadas.

Tales incentivos son: a) El importante valor de algunos de los metales presentes en los residuos, (niquel y cinc, principalmente), b) El importante mercado de aplicacion a nivel mundial, (se generan aproximadamente 5 M toneladas/ano de este tipo de residuos), y c) La creciente demanda de mejora medioambiental de la Sociedad, materializada en la elaboración de medidas legislativas que priman la minimización del volumen de residuo a ! tevar a vertedero.

El desarrollo tecnológico que se desea reservar, reduce los costes de vertido de los mismos residuos tratados mediante los procedimientos actuales, ya que: abarata y/o reduce el consumo de energia, - minimiza, e incluso no llega a generar nuevos residuos necesitados de vertido controlado,

-mejora la recuperacion de los metales valiosos que contienen, en calidad y cantidad, y, permit ser instalado en las dependencias del generador, (in situ), asi como incorporarlo en una actividad independiente de gestor, fuera de las dependencias del generador, (off site), satisfactoriamente competitiva.

Descripciónde la invención 1. General El procedimiento objeto de invention consiste en la realizacion en secuencia sobre los residuos, de las siguientes actuaciones fundamentales: preparación de las materias en humedad y tamanos, (residuos, carbon, fundente y aglomerante), mezclado y homogenización de dichas mezclas, su aglomeración posterior, la estabilizacion del aglomerado en verde, la destilacion-reducci6n del aglomerado estabilizado, la fusion reductora del aglomerado caliente y carente de compuestos volatiles producido en el tratamiento anterior, y, la depuración de la fraccion solida con elevado contenido de compuestos volatiles de los residuos, generados en el tratamiento de destilación- reduction de los aglomerados, (esta ultima operation seria opcional).

Estas actuaciones se recogen en forma esquemática en la figura 1, y que respectivamente responden a parte de las actuaciones de: a) preparación de materias, (mezclado, homogenizacion y aglomeraci6n), y, b) tratamientos térmicos.

La vaibilidad tecno-economica del procedimiento, y su competitibidad frente a otras soluciones, son prometedoras debido a que presenta las siguientes aptitudes: - Permite optimizar sus costes de operation, especialmente los energéticos, al utilizar la energia de los humos del horno de fusion, en la operacion de destilación, y, por cargar en cliente en el horno de fusion, el DRI obtenido en el tratamiento de RDC.

- Reduce los costes de vertido del nuevo residuo, por generar muy poco respecto al inicial, e incluso podria, no solo no generar un residuo, (sometido a coste para su eliminacion), para en su lugar, producir un concentrado de ZnO comercial.

- Presenta un elevado indice de recuperación de los metales valorizables, de los residuos.

- Permite ser incorporado en las instalaciones del generador.

En circunstancias de existir varias miniacerias en zona geografica proximo, se podria conseguir mediante el procedimiento, precios de eliminación de sus residuos competitivos, construyendo una unidad de production independiente de aquéllas y en sus proximidades, con la capacidad de tratamiento suficiente para el reciclado de todos los residuos generados por el conjunto de las miniacerias.

En este supuesto, se sustituiria el HEA para la fusion de los DRI, por el HER de la option bl) de la figura 1), que permite trabajar con cargas de DRI a reciclar, constituidas únicamente por este semiproducto, para producir una fundición metålica, (o arrabio), que podria ser destinada al generador de los residuos tratados, (maquila), para su consumo como chatarra en su production de acero, o, ser comercializada en el mercado de materias primas siderurgicas.

El RDC destinado al tratamiento de destilación, que se incorpora a la instalación de depuración de humos del HER, al igual que en la option bl), descarga los DRI a alta temperatura, en un silo hermetic, (8), (opciones b 2) y b I), de la figura 1), sustituye, en su function al tradicional codo refrigerado de la instalación de depuración de humos de los homos de fusion citados, estando ensamblado a su entrada con la tapa del HEA, y a su salida con la CC-D, destinada a la combustion con exceso de aire, de los inquemados presentes en los humos que previamente han pasado por la RDC.

A continuación se describen las dos actuaciones fundamentales que comprende el procedimiento.

1.1. Preparación de las materias para los tratamientos termicos.

Tienen por objeto, producir un aglomerado estable con la mezcla de residuos, (en las cantidades proporcionales a su generacion), con carbon, fundente, y aglomerante, (en los casos necesarios).

Las técnicas a emplear son las normales de la industria extractiva de minerals, estando subordinada su definicion, a la obtention de un aglomerado, de suficientes caracteristicas mecinicas y de resistencia al choque térmico, con las diferentes mezclas de residuos posibles, que incorporan el carbon necesario en cada caso, ajustado a los contenidos de oxids metalicos presentes en los residuos a reciclar, de cada miniaceria.

Las posibles tecnicas de aglomeración aplicadas en casos similares son las de, peletización, briqueteado en frio, y de moldeado por extrusion, cuya selection estara supeditada a la relacion en peso de los residuos en la mezcla, a la cantidad de carbon incorporado, y a su coste.

De entre las materias a utilizar en el procedimiento, el carbon y la cascarilla de laminación, son las uniras que requieren de acondicionamiento previo al mezclado con las restantes, mediante molienda y secado.

El carbón incluido en la mezcla, tiene por objeto fundamental la aportación del carbono necesario para la reduccion de todo el ZnO, a metal y con ello, su separation del residuo por vaponzacion. En las condiciones termodinamicas de la reduccion del ZnO con carbono, se produce la reduction simultane de otros oxids metalicos, asi como la oxidacion del carbono por gases oxidantes, por to que se hace necesario incorporar al aglomerado, carbono en exceso sobre el necesario para la exclusiva reduction del ZnO,

para compensar estar mermas y poder garantizar la separacion de la mayor cantidad posible de ZnO.

Una posible cadena de actuación de preparación de las materias es la que se recoge como fase a) de la figura 1.

Los residuos granulados y el carbon, han de ser depurados, y ajustados en tamanos, (previa homegenización de la mezcla programada, con las restantes materias), a realizar con cribas, disgregadores, y molinos, (1 a 3 de la figura 1), a tamano inferior a 1 mm Ex carbon y cascarilla molidos, se llevan a una instalacion de preparación de las mezclas, donde se incorporan el resto de residuos, el fundente y el aglomerante, en las cantidades previstas, con equipos de dosificacion controlada, para proceder a continuación, con las operaciones de homogenización y humectación de la mezcla, a realizar en una instalación, que podria ser del tipo horno rotatorio, (4 y 5 de figura 1).

La mezcla homogenizada, se carga en la instalacion de aglomeración, (6 de figura), que puede ser del tipo, briqueteadora, y/o extrudadora, de rodillos, o bien peletizadora de disco o tambor. Su selecci6n se hara por criterios economics a igualdad de caracteristicas mecinicas del producto aglomerado obtenido, tales como: resistencia a la compression en verde, (> 5 kg/pieza), a la abrasion y a la degradación, porosidad, (tipo, forma, distribución, y cuantia), y tiempo de curado.

El tipo de aglomerante a utilizar es cal, compatible con los tratamientos posteriores de reciclado, pudiéndose utilizar para mejorar las caracteristicas, cemento portland, bentonita, y/o melasas.

El producto conformado, para su estabilización, deberá someterse a una operation de curado y oreo, previa a su carga en el reactor de destilación.

1.2. Tratamientos térrnicos Los tratamientos térmicos del procedimiento son los de destilación-reducción directa en estado sólido del aglomerado, y el de fusion reductora, que se llevan a cabo en las instalaciones de RDC, y HEA, (o HER), respectivamente, estando representados esquematicamente en la figura 1, como actuaciones b).

Por ser las de mayor importancia, (por especificas), del procedimiento, se describen a continuación por separado 1.2.1. Destilación y reduction directa con carbon, (RDC) Las piezas aglomeradas y estabilizadas, que se obtienen con las actuaciones a) de la figura 1, se cargan en el RDC, que estara instalado en la zona de alta temperatura de la instalación de depuración de gases, (en lo sucesivo IDG), del horno de fusion, (HEA y/o HER), formando una delgada capa uniforme, en una banda transportadora situada en su interior, begun disposición representada en la figura 1, como opciones bl) y b2), respectivamente.

Los gases generados en los homos de fusion, circulan por el interior del reactor, a través del espacio outil existente entre la superficie de la banda transportadora, y su pared superior, en sentido contrario al desplazamiento de la carga en la banda, que tras su paso por el reactor, pasan a la camard de combustion-decantacion, (CC-D de la figura 1), para asegurar la combustion completa de los inquemados presentes en los humos, y favorecer la deposicion de solids incandescentes que arrastran.

A la salida de la CC-D, los humos seran sometidos a las actuaciones caracteristicas de los sistemas de depuración de gases a altas temperaturas por via seca, (enfriamiento, desulfuracion, y separation de solids arrastrados), que en la figura 1, se denomina filtros, donde se separan los condensados ricos en ZnO, que serin destinados a Gestor,

o, a industria extractiva del cinc, bien directamente, o tras una depuración de cloruros y de alcalis, segun pureza y concentración, y, si la concentración en ZnO se considera insuficiente, se procederia a practicarle un segundo reciclado, en la misma forma realizada para el residuo en origen.

La superficie de la banda transportadora, estara recubierta de refractario, depositado sobre una capa de material ailante en contacto con el material estructural articulado de la banda.

La delgada capa de aglomerados depositada en la banda del reactor RDC, es secada y precalentada, en su primer tramo, por la radiation de termoresistencias, (y/o de gases producto de combustion, de quemadores auxiliares), asi como por el refractario de la banda en contacto con aquélla, que conserva una temperatura elevada, y que es calentada expresamente, por la accon de la llama, en zona inmediata anterior a la zona de la carga de aglomerados. Esta zona de la banda no estara en contacto con los humos del horno de fusion.

Estos gases de calentamiento se incorporan, a los del horno de fusion, tras recorrer el tramo de banda deseado, tras de lo cual, la banda entra en la zona de exposition a la corriente de humos a alta temperatura, (> 1.100 ° C, e inferior a la de ablandamiento de los aglomerados que transporta, y procedentes del HEA), en la que se produce la destilacion-reduccion de los compuestos volatiles, y la reduccion parcial de los óxidos metálicos no volatiles, presentes en los aglomerados.

En esta zona del reactor se propicia la entrada controlada de aire mediante toberas, (tramo final del mismo), y de productos de la combustion de quemadores auxiliares, (en zona anterior), destinados a: 1. Asegurar la oxidation del cinc metalico en estado vapor, y, la combustion completa de inquemados y del CO generado en las trasformaciones, y, 2. complementar las posibles deficiencias terminas en los humos, necesarias para que las transformaciones citadas, se realicen en las condiciones optima. Los quemadores

entrarian en funcionamiento ante sepal de deficiencia de la evolution de la temperatura de los aglomerados situados en la banda.

Los aglomerados se descargan desde la banda sobre un silo recubierto interiormente por refractario, y convenientemente aislado del exterior, que una vez lleno se descarga en continuo en el HEA, o bien, en la cesta de carga de chatarra, (8 de la Figura 1, option bl), para ser cargado conjuntamente de forma discontinua en el HEA, o bien, de forma continua en el HER, a través de uno o dos agujeros de su tapa.

1.2.2. EI tratamiento de fusion reductora. Fundamento, operacion y caracteristicas del horno El producto no volatilizado obtenido en el tratamiento RDC, consta de: bajo contenido de materias volatilizables, importante contenido de metales, (Fe, Ni, Mn, Cr y Mo), oxids no reducidos de los metales citados, oxids refractarios no reducibles, (todos ellos originarios de los residuos originales), de otros oxids refractarios procedentes del fundente, y de las cenizas del carbon, y, carbono.

La metalurgia seguida en el HEA, para el tratamiento del DRI, no cambia respecto a la utilizada en la produccion de acero con la chatarra, limitandose la cantidad de DRI a cargar en el horno por ciclo, a un peso no superior al 3 % del de la chatarra. El metal recuperado del DRI, se incorpora al acero, las impurezas a la escoria, y los posibles constituyentes volatiles no separados en el RDC, se incorporan a la fase gaseosa saliendo del horno con los humos, a los que se incorporan los restantes volatiles, generados en tratamiento de RDC.

En el caso de que se utilice el HER, (modalidad b2), de la figura 1), el DRI es cargado y fundido de forma continua, por la doble acción del arco voltaic y de la escoria fundida sobre la que cae, procurindose evitar el ingreso en el horno de aire exterior durante esta

operation. En esta modalidad, la materia a cargar seria 100 % de DRI, con ligeras correcciones de carbon y fundente, si fuese necesario favorecer la formacion de escorias liquidas a las temperaturas mas proximal posibles a la de fusion del metal. La fusion se produce en el entorno de temperaturas comprendidas entre 1. 450 ° C y 1. 550 ° C, segun su contenido de carbono y aleaciones en el metal. En este caso, los humos generados durante la fusion de los DRI, presentan una elevada concentracion de CO, (superior al 80%).

En la operation de fusion de los DRI en el HER, se genera un metal similar a una fundición gris, (o arrabio equivalente), y/o, a una ferroaleación especial de cromo- niquel, de elevado contenido de carbono, una escoria, y productos volatiles, no vaporizados en el tratamiento de RDC, que son arrastrados por los humos, a los que se incorporan los restantes volatiles destilados en el reactor de RDC, por el que se hacen circular.

El DRI producido en el tratamiento de RDC, podria constituir zambien, una materia prima para el cubilote de production de fundiciones de hierro.

El HER de corriente continua utilizado para la fusion reductora de los DRI, tiene una conception de diseno muy similar al correspondiente de fusion de chatarra por arco de corriente continua, diferenciandose, en que no precisa de sistema mecanico de apertura de la tapa, (las materias a fundir son graneles), ni de basculación del horno para el vaciado del metal y escoria, liquidos, ni de puerta de trabajo.

La forma de aportacion de la energia de fusion-reduccion de los DRI, es zambien muy similar a las del HEA de corriente continua, cuando se trabaja con DRI de mineral de hierro, la radiacion de un arco voltaic y/o de un haz de plasma de arco transferido.

El HER, es del tipo crisol y de cuba fija. Presenta un elevado nivel de sellado para evitar la entrada de aire en su interior, y admite como material de carga, solo productos a granel, que se cargan de forma continua durante la fusion, a través de uno o dos

agujeros construidos expresamente en la tapa, en zona de la misma proximo al del paso del electrodo.

Este horno, debera mantener siempre, tras el vaciado del metal y la escoria, de un resto de metal fundido en su solera, para facilitar la fusion de una nueva carga desde el inicio de un nuevo ciclo, y favorecer la conductividad electric de la solera. Dicho metal se vaciara, solo ante la necesidad de reponer el refractario que lo contiene, a través de una piquera de colada construida especificamente para esta operation.

El sangrado del horno para extraer las materias fundidas, metal y escoria, se realiza de forma intermitente, tras eliminar el tapon del agujero de salida situado en las piqueras de colada, (metal y escoria), ayudandose con oxigeno gas, insuflado con tubo metalico, una vez que se ha cargado la cantidad de aglomerados prevista, y, que la carga alimentada esta totalmente fundida y a temperatura suficiente, (> 1,550 ° C). Estas piqueras estaran situadas, en un lateral del crisol, a distinta cota, (la de sangrado de la escoria en cota superior), y ambas en cota superior a la de sangrado del metal base.

El metal y la escoria salen del horno por separado, en estado liquido, dirigiéndolos a ligoteras y conos de escoria, respectivamente, para el control de su solidificacion, por el sistema de colada en fuente, o de colada directa.

Este horno, a efectos de facilitar la reposicion del material refractario afectado de un mayor desgaste, (zona de piqueras para el sangrado del metal y escoria liquidos), la carcasa metalica de esta zona, se disena para que sea practicable y desmontable. La zona superior de la pared del horno, asi como la tapa, disponen de una refrigeracion por agua, tipo serpentin, en la carcasa de doble camisa. En su cara interna, lleva soldados a la chapa, anclajes metalicos, para facilitar la colocation y fijacion, de una capa de 80 mm de espesor, de cemento refractario de alta alumina.

En otra zona de la pared lateral de la carcasa, dispondrá de una ventana practicable para permitir el cebado manual del arco con un anodo auxiliar, asi como para observación del avance de la fusion, y poder practicar alguna labor de mantenimiento, y/o ayuda a la fusion.

La tapa del horno estara fijada a un portico, para posibilitar movimientos de elevation y giro en un plano vertical y horizontal, respectivamente, e incorpora varias aberturas, destinadas al paso del electrodo, a la carga de los DRI, (una o dos), para la observacion del interior del horno, y para la salida de los humos, estando conectada directamente, al RDC.

Los anodos, junto con el electrodo de grafito, constituyen elementos del circuito electric del horno, que permiten el cierre del circuito electric, de la fuente de alimentación, para el paso de la corriente electric, a través del arco voltaic y la materia fundida de la solera del horno. Estan implantados de forma que faciliten la conductividad electric de la solera del horno, sin deterioro, estando insertados al bano de metal residual del horno, por uno de sus extremos, y el otro, emerge al exterior del horno por su fondo. Estos conductores, realizados en barras metálicas con diferentes soluciones, deberan estar aislados eléctricamente de la carcasa metálica del horno, y han de estar convenientemente refrigerados en el exterior.

La carcasa metálica del horno, por el caracter conductor de la electricidad de la solera, debera incorporar, las protecciones y medios de detection necesarios, contra posibles derivaciones de corriente electric a su través.

1.2.3. Medios auxiliares de la destilacion a alta temperatura El aglomerado obtenido en el tratamiento de destilacion-reduccion, es muy sensible a la reoxidación en caliente en presencia de aire, cuya preservación es necesario evitar, mediante un conveniente sellado de la junta de union entre este y la carcasa del RDC,

asi como en la correspondiente de la valvula de descarga, con posibilidad de insuflación de gas nitrogen para el purgado del aire inicial que contiene.

Este silo desplazable de transferencia, tiene las funciones de: colector, de silo de dosificacion de los DRI clientes al homo de fusion, y, de medio regulador de las capacidades de tratamiento del RDC y del horno de fusion. Es cargado por gravedad, desde la banda del RDC, a medida que es producido, por lo que ha de ir revestido interiormente con refractario.

Los gases calientes salientes del reactor, (RDC de la figura 1, opciones b)), podrian presentar elevados contenidos de CO, de inquemados, condensados en alta concentracion, y solids en polvo. Para la separacion de estos solids del gas, se utiliza un sistema de filtraci6n en seco, (filtros de la figura 1), operation que requiere de actuaciones previas sobre los humos, tales como: la combustion total de los inquemados presentes, (CC-D de figura 1), y su posterior enfriamiento por diferentes medios convencionales, en el tramo de la instalacion anterior a los filtros.

El condensado en polvo, y posibles articulas soldas retenidas en los filtros, y en otras partes de la instalacion, se almacenan temporalmente en un deposit regulador, desde donde se les leva a expedition tras, aplicarles, (o no), segun pureza obtenida, un tratamiento previo de eliminación de álcalis y cloruros, con técnicas hidrometalurgicas, o bien se llevan a la instalacion de preparación de materias del procedimiento, para su nuevo reciclado, si el contenido de ZnO no es satisfactorio.

Este polvo, constituye un concentrado de ZnO de alta ley, (comprendido, aproximadamente, entre 60 y 70 % en peso), con compuestos de plomo, de óxido de cadmio, y con impurezas de compuestos volatiles.