Tesis Pregrado

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https://repositorio.udec.cl/handle/11594/191

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Browsing Tesis Pregrado by Author "Alarcón Vilches, Nicolás Ignacio"

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    Desarrollo de un montaje experimental para estudio de espumación de escorias en proceso de fusión reductora y evaluaciones preliminares en el sistema CaO-SiO2-FeO-Al2O3.
    (Universidad de Concepción, 2023) Alarcón Vilches, Nicolás Ignacio; Parra, Roberto; Balladares, Eduardo
    La presente Memoria de Título se enmarca en el proyecto “Proceso pirometalúrgico integrado de producción de Fe ymateriales cementicios valorizando escorias de cobre usando hidrógeno verde para fundiciones sin residuos”. Se caracterizó el proceso de espumación de escorias de cobre con tres basicidades diferentes 0.085, 1.4 y 1.7. Estas últimas dos composiciones se lograron agregando CaO a la escoria base del estudio de basicidad 0.085. Durante las pruebas experimentales, se empleó un horno de laboratorio vertical, calentado eléctricamente mediante resistencias de SiC hasta alcanzar una temperatura de 1250 °C. En un crisol de alúmina, se llevó a cabo la fusión de la escoria con diferentes basicidades previamente especificadas. Se realizaron inyecciones de nitrógeno con lanzas de alúmina para medir la altura de la espuma utilizando varas de acero 304. El propósito fundamental fue establecer la correlación entre la altura medida y la velocidad espacial del gas, analizando su comportamiento mediante la cuantificación del coeficiente de espumación con el modelo de Fruehan. Los resultados determinaron que el proceso de espumación bajo las condiciones analizadas genera una espuma estable sin generar pérdidas de material fuera del crisol. Este comportamiento es relevante dado que favorecería procesos de reducción con hidrógeno verde, al poder aprovechar los beneficios de la espuma como expansión del área de reacción. La basicidad juega un rol muy importante ya que aumenta la viscosidad de la escoria, lo que determina si la espuma se mantiene estable, sin generar una fase costrosa que dificulte la espumación, o genera una espuma turbulenta. Por otro lado, el horno que fue entregado en comodato por Codelcotech es óptimo para realizar pruebas de reducción de escorias con hidrógeno verde en cantidades superiores a 1 kg de muestra, teniendo cuidado con las rampas de calentamiento y enfriamiento, las que deben ser lentas para cuidar el revestimiento del horno y las resistencias térmicas. Se espera que los resultados obtenidos en esta Memoria de Título sean de utilidad en las fases siguientes del proyecto de reducción de escorias de cobre realizado en la Planta Piloto de Metalúrgia Química Igor Wilkomirsky, ubicada en la Universidad de Concepción.
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