Estudio teórico experimental de la reducción de óxidos de hierro mediante los gases productos de la oxidación parcial de metano en un medio poroso
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TextoDetalles de publicación: Valparaíso : UTFSM, 2012Descripción: xvi, 242 h. ilTema(s): OXIDO DE HIERRO | METANO | COMBUSTIONClasificación CDD: M MEC Nota de disertación: tesis (Ing Civil Mecánico; Magíster en Ciencias de la Ing. Mecánica) -- Prof. Guía: Mario Toledo ; Prof. corref.: Manuel Cabrera Resumen: La industria de la reducción directa de hierro ha crecido constantemente durante los últimos 40 años, logrando cerca de un 7% de la producción mundial de acero. Este crecimiento fue estimulado por el deseo o la necesidad de utilizar minerales de baja ley y combustibles que no se pueden utilizar en los altos hornos convencionales. En forma paralela, ante el actual panorama de altos precios de los combustibles fósiles y problemas de contaminación, se hace necesario encontrar procesos de combustión más eficientes y limpios que los convencionales, entre los cuales la combustión en medios porosos surge como una alternativa muy atractiva. La producción de gas de síntesis, el cual contiene los mismos gases reductores que son usados por la industria de reducción de hierro, es una de las principales aplicaciones de esta tecnología. En el presente trabajo se realizó un estudio teórico ? experimental de la reducción de mineral de óxido de hierro mediante los gases productos de la oxidación parcial de una mezcla metano ? aire en un medio poroso. Para ello, la estructura de trabajo se dividió en dos partes: un desarrollo experimental, el cual incluyó la construcción de un quemador de medio poroso adecuado para realizar los experimentos de reducción, junto con un trabajo de modelación computacional, en el cual se simuló el modelo desarrollado en este trabajo. Los resultados obtenidos en la parte experimental mostraron que, si bien existió un nivel de reducción, éste fue más bien bajo, esto fue comprobado a través de análisis de difracción de rayos X, espectroscopía de masa, cromatografía de gases y balance de masa. El modelo computacional fue validado con los datos experimentales obtenidos y confirmaron el bajo nivel de reducción. A su vez, el modelo fue sometido a un análisis de sensibilidad respecto a diversos parámetros de operación. Se encontró que los factores que favorecen un mayor grado de reducción son el uso de una mayor relación de equivalencia, pellets de menor tamaño y una mayor concentración de CO en el gas reductor. Además se encontró que el CO resulta ser mejor agente reductor que el H2.
| Tipo de ítem | Biblioteca actual | Colección | número de clasificación | Copia número | Estado | Fecha de vencimiento | Código de barras |
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Memorias
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Biblioteca Central | Memorias | M MEC P153 2012 (Navegar estantería(Abre debajo)) | 1 | Disponible | 3560900213052 | |
Memoria Recurso Digital
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Biblioteca Central | Memorias | M MEC P153 2012 (Navegar estantería(Abre debajo)) | 2 | Disponible | 3560900213049 |
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Incluye anexos
tesis (Ing Civil Mecánico; Magíster en Ciencias de la Ing. Mecánica) -- Prof. Guía: Mario Toledo ; Prof. corref.: Manuel Cabrera
La industria de la reducción directa de hierro ha crecido constantemente durante los últimos 40 años, logrando cerca de un 7% de la producción mundial de acero. Este crecimiento fue estimulado por el deseo o la necesidad de utilizar minerales de baja ley y combustibles que no se pueden utilizar en los altos hornos convencionales. En forma paralela, ante el actual panorama de altos precios de los combustibles fósiles y problemas de contaminación, se hace necesario encontrar procesos de combustión más eficientes y limpios que los convencionales, entre los cuales la combustión en medios porosos surge como una alternativa muy atractiva. La producción de gas de síntesis, el cual contiene los mismos gases reductores que son usados por la industria de reducción de hierro, es una de las principales aplicaciones de esta tecnología. En el presente trabajo se realizó un estudio teórico ? experimental de la reducción de mineral de óxido de hierro mediante los gases productos de la oxidación parcial de una mezcla metano ? aire en un medio poroso. Para ello, la estructura de trabajo se dividió en dos partes: un desarrollo experimental, el cual incluyó la construcción de un quemador de medio poroso adecuado para realizar los experimentos de reducción, junto con un trabajo de modelación computacional, en el cual se simuló el modelo desarrollado en este trabajo. Los resultados obtenidos en la parte experimental mostraron que, si bien existió un nivel de reducción, éste fue más bien bajo, esto fue comprobado a través de análisis de difracción de rayos X, espectroscopía de masa, cromatografía de gases y balance de masa. El modelo computacional fue validado con los datos experimentales obtenidos y confirmaron el bajo nivel de reducción. A su vez, el modelo fue sometido a un análisis de sensibilidad respecto a diversos parámetros de operación. Se encontró que los factores que favorecen un mayor grado de reducción son el uso de una mayor relación de equivalencia, pellets de menor tamaño y una mayor concentración de CO en el gas reductor. Además se encontró que el CO resulta ser mejor agente reductor que el H2.
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