Comportamiento de reducción basado en gas CO-H2 de lodos de electrochapado ricos en Cr mezclados con polvo de mineral de hierro
Autores: Zhang, Jian; Peng, Zhiwei; Yi, Lingyun; Rao, Mingjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Cr
Hierro
Reducción
Temperatura
Tiempo
Metalización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
El lodo de electrochapado rico en Cr (CRES) es un residuo sólido complicado con altos contenidos de cromo y hierro. Puede ser utilizado como materia prima principal en el proceso de fabricación de hierro FINEX, que requiere reducción a base de gas antes de la reducción por fusión para producir hierro fundido con la adición adecuada de polvo de mineral de hierro. En este estudio, se evaluó el comportamiento de reducción a base de gas CO-H2 del CRES mezclado con polvo de mineral de hierro entre 700 grados C y 850 grados C, con un enfoque en las variaciones de los componentes clave que contienen Fe, Cr y S con la temperatura y el tiempo de reducción. Se encontró que los óxidos de hierro en el CRES tenían conversiones escalonadas a hierro metálico a medida que avanzaba la reacción de reducción. El grado de metalización del hierro de la mezcla de CRES y polvo de mineral de hierro aumentó notablemente por debajo de 750 grados C y luego creció mínimamente con el aumento adicional de la temperatura. Además, este índice varió de manera similar con una extensión del tiempo de reducción de hasta 80 minutos. Después de la reducción a 750 grados C durante 60 minutos con una concentración de volumen de H2 del 30% y un caudal de 160 mL/min, el grado de metalización del hierro alcanzó el 79.08%. La tasa en el proceso estuvo limitada por una reacción química con una energía de activación de 41.32 kJ/mol. Junto con la reducción escalonada de los óxidos de hierro a hierro metálico, el hidróxido de cromo y los sulfatos en el CRES se redujeron a Cr2O3 y sulfitos y sulfuros, respectivamente.
Descripción
El lodo de electrochapado rico en Cr (CRES) es un residuo sólido complicado con altos contenidos de cromo y hierro. Puede ser utilizado como materia prima principal en el proceso de fabricación de hierro FINEX, que requiere reducción a base de gas antes de la reducción por fusión para producir hierro fundido con la adición adecuada de polvo de mineral de hierro. En este estudio, se evaluó el comportamiento de reducción a base de gas CO-H2 del CRES mezclado con polvo de mineral de hierro entre 700 grados C y 850 grados C, con un enfoque en las variaciones de los componentes clave que contienen Fe, Cr y S con la temperatura y el tiempo de reducción. Se encontró que los óxidos de hierro en el CRES tenían conversiones escalonadas a hierro metálico a medida que avanzaba la reacción de reducción. El grado de metalización del hierro de la mezcla de CRES y polvo de mineral de hierro aumentó notablemente por debajo de 750 grados C y luego creció mínimamente con el aumento adicional de la temperatura. Además, este índice varió de manera similar con una extensión del tiempo de reducción de hasta 80 minutos. Después de la reducción a 750 grados C durante 60 minutos con una concentración de volumen de H2 del 30% y un caudal de 160 mL/min, el grado de metalización del hierro alcanzó el 79.08%. La tasa en el proceso estuvo limitada por una reacción química con una energía de activación de 41.32 kJ/mol. Junto con la reducción escalonada de los óxidos de hierro a hierro metálico, el hidróxido de cromo y los sulfatos en el CRES se redujeron a Cr2O3 y sulfitos y sulfuros, respectivamente.