INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “JOSÉ PARDO”
Especialidad: Metalurgia Ciclo: IV Asignatura: Procesos siderúrgicos Tema: Coque Profesor: Ing. Ricardo Carbajal Integrantes: -
Vargas Lara, Pablo David Pariona Ferruzo, Manuel Mateo
Año:
2017 CARBÓN COQUE
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ÍNDICE: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12)
Introducción, Objetivo……………...…………..… Pág. 3 Marco teórico………………………………………….… Carbón coque…………….……………………....... Pág. 4 Tipos.……………………………….………………... Pág. Utilización del coque………..…………………….. Pág. 5 Proceso de coquización…..……………………………… Pág. Conversión en hornos.……… …………………………… Pág. 6
Funciones del coque en el alto horno………….. Pág. 8 Calidad de coque …………………………………... Pág. 9 Propiedades del carbón coque…………………… Pág. Recomendaciones y conclusiones...……………. Pág. 10 Bibliografía…………………………………………… Pág.
CARBÓN COQUE
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Introducción En el presente informe explicaremos del carbón mineral coque, el cual es liviano y poroso. Por lo que en la industria el más usado es la hulla el cual se obtiene luego de la destilación, obteniendo en la primera etapa un producto sólido, denominado coque, otro gaseoso y en las paredes del horno queda carbono prácticamente puro que se utiliza para distintos fines como la fabricación de electrodos. El Coque metalúrgico es obtenido de las plantas de coquización, con recuperación de subproductos, a partir de una cuidadosa selección de carbones para cumplir con las estrictas propiedades químicas y granulométricas que exige su uso en la industria de la fundición. El proceso de generación de coque no es más que la introducción de carbón en un horno de la batería y dejarlo coquizando (calentando / quemando) durante un tiempo entre 10 - 24 horas (dependiendo del tamaño del horno).
Objetivo Conocer las características del carbón coque Aprender el sistema de procesamiento a la obtención del coque Conocer la importancia del carbón coque en la industria piro metalúrgica
CARBÓN COQUE
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Marco teórico Carbón coque Combustible sólido formado por la destilación de carbón bituminoso calentado a temperaturas de 500 a 1100 °C sin contacto con el aire. El proceso de destilación implica que el carbón se limpia de alquitrán, gases y agua. Este combustible se compone en 90 a 95% de carbono. Es poroso y de color negro a gris metálico. El coque se utiliza en grandes cantidades en altos hornos p ara la elaboración de hierro. Es un combustible que se obtiene a partir de la destilación destructiva, o pirólisis, de determinados carbones minerales, como la hulla o carbones bituminosos que poseen propiedades coquizantes; es decir capacidad de transformarse en coque después de haber pasado por una fase plástica.
Tipos: Coque de reducción Siendo este el más importante, utilizado en altos hornos para la eliminación del oxígeno de los minerales de hierro y la producción de arrabio, o la reducción de otros óxidos metálicos. Estos coques son de alta reactividad y no son buenos combustibles, en cubilotes producen bajo rendimiento y baja carburación.
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Coque para fundición Utilizado principalmente en hornos de cuba, responsable por la producción de la mayoría de las piezas fundidas, sobre todo en grandes producciones uniformadas por el menor costo de hierro líquido y la mejor calidad de producción. Utilización del coque El coque metalúrgico es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, pero su principal empleo es en el horno alto (coque siderúrgico), en el que cumple tres papeles principales:
Como combustible, proporcionando calor para los requerimientos endotérmicos de las reacciones químicas, y para la fusión de la escoria y del metal. Este papel ha perdido cierta importancia debido a las adiciones de fuel y gas por las toberas y, recientemente, por la inyección de carbón. Como reductor que produce y regenera los gases para la reducción de los óxidos de hierro. Como soporte de la carga y responsable de la permeabilidad de la misma. Este papel es cada vez más importante, a medida que aumenta el tamaño de los hornos altos.
Proceso de coquización La coquización consiste en la destilación del carbón en ausencia de oxígeno, para obtener coque metalúrgico. El proceso de Coquización comienza con el transporte del carbón desde la playa de minerales hasta los molinos, para obtener la granulometría adecuada. Los distintos tipos de carbón se almacenan en silos donde se mezclan para lograr el mix (mezcla) requerido. En el proceso de coquización se van a obtener productos secundarios como:
Alquitrán de alta temperatura Aceites ligeros Amoníaco (NH3) Azufre Gases incondensables
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Conversión en hornos El calentamiento en dichos hornos es indirecto. Los quemadores (cámaras de combustión) calientas las paredes de refractarios que forman el horno (cámara de coquización), hasta temperaturas de 1300 °C como máximo.
Luego el carbón continúa calentándose hasta alcanzar 350°C aproximadamente, temperatura a la cual los elementos fusibles comienzan a reblandecerse, formando una masa viscosa que difunde a través de los elementos infusibles permitiendo la unión más íntima de todas las partículas.
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El proceso lleva entre 17 y 24 horas (según el ritmo de producción), obteniéndose aproximadamente un 73% de coque metalúrgico, 7% de coque fino, y gas que luego es enviado a la planta de subproductos para su tratamiento.
Posteriormente se realiza la descarga del coque, por medio de un pistón de descarga que atraviesa longitudinalmente todo el volumen del horno, derivándolo (T° 1000°C) a un vagón de apagado, sobre el cual se descarga agua (33300L/min) para enfriarlo. Luego el coque se destina a una planta de cribado, donde se clasifica por tamaño, para su posterior uso en el Alto Horno; a la cancha de coque para su almacenamiento o si se trata de finos a la cancha coque fino.
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Funciones del coque en el alto horno Combustible: Provee el calor necesario para la fusión de los óxidos de hierro y fundentes Reductor: Permite generar el monóxido de carbono necesario para reducir indirectamente el mineral (zona debajo de los 100°C) para reducir directamente (zona de toberas) Carburante: Provee el carbono que está presente en arrabio Sostén de carga: Permite soportar la mayor parte del peso de la carga dentro del alto horno
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Formador de intersticios: Los intersticios son los canales por los que pasa el gas reductor hacia la parte superior del alto horno, es decir el coque hace posible la permeabilidad en la zona donde comienza el ablandamiento de los minerales y fundentes (zona pastosa) Calidad de coque Baja humedad (<3%), Bajo contenido en azufre (<1%) Bajo contenido en cenizas (<9%) Debe ser compacto y pesado. Debe presentar porosidades internas para facilitar la absorción Su color debe ser negro claro o gris, con brillo metálico. Presentará una densidad media de 1,5 Kg/dm3. Tendrá un peso específico de 400 Kg/m3, el más liviano y de 450 Kg/m3 el más pesado.
Propiedades del carbón coque
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Recomendaciones El coque debe tener buena resistencia al aplastamiento El coque debe presentar un alto poder calorífico entre (6500 – 8750 kcal/kg) El coque debe ser resistente al desmoronamiento y al desmenuzamiento.
Conclusiones
El coque debe contener en mínima proporción fósforo y azufre por lo que hacen frágil la fundición Sin la producción de coque como combustible seria nefasta el procesamiento del arrabio en el alto horno
Bibliografía
https://prezi.com/1u_k-y6nnhwy/carbon-coque/ http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/1667/1/rodriguez_cw.pdf https://es.slideshare.net/wanderlyacosta/el-coque-y-suspropiedades https://es.slideshare.net/AndreaMedinaAhumada/proceso-coque https://www.textoscientificos.com/energia/combustibles/propiedad es-carbon http://digital.csic.es/bitstream/10261/88536/1/Burstlein_carb%C3% B3n.pdf
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