Resumen

El presente estudio se ocupa de los efectos adversos de elementos alcalinos como el sodio y el potasio en los coques de altos hornos. Para lograr una visión más profunda de los efectos de los elementos alcalinos en la reactividad y resistencia del coque, se han ensayado muestras de coque industrial impregnadas con diferentes especies alcalinas en diversas cantidades en condiciones estándar para averiguar sus valores de índice de reactividad del coque (IRC) y resistencia del coque tras la reacción (CSR). Las investigaciones de microscopía electrónica de barrido, petrografía y espectrometría Raman demuestran el cambio de las propiedades estructurales. Se ha postulado el mecanismo de catálisis.

INTRODUCCIÓN

Las propiedades de las diferentes materias primas tienen un gran impacto en la eficiencia y productividad del proceso de fabricación de hierro en altos hornos. Los requisitos operativos de las materias primas se deterioran significativamente en presencia de una cantidad muy pequeña de álcalis. Elementos alcalinos como el sodio (Na) y el potasio (K) han sido señalados como perjudiciales para el funcionamiento de los hornos porque catalizan la Reacción de Boudouard [1, 2] y reducen la resistencia mecánica del coque en la zona inferior del horno [3], lo que a su vez provoca irregularidades en el horno que se traducen en una menor productividad y pérdidas económicas. Las principales fuentes de álcalis son las cenizas de coque y los materiales de ganga presentes en los minerales, lo que hace imposible eliminarlos del proceso en sí. Diferentes estudios han demostrado el efecto catalítico de diversas cantidades de potasio en la reacción de Boudouard en condiciones de laboratorio [1, 2, 4].

El objetivo de este estudio es evaluar el efecto tanto del sodio como del potasio sobre la reactividad y la resistencia del coque en condiciones estándar y profundizar en la investigación del cambio estructural de las muestras de coque mediante diferentes métodos de caracterización.

METODOLOGÍA

Impregnación alcalina artificial Para los experimentos se utilizaron tres muestras diferentes de coque industrial (C1, C2 y C3). El análisis proximal de las muestras de coque se muestra en la Tabla 1.

Las muestras de coque se impregnaron artificialmente con álcalis mediante lixiviación en diferentes soluciones alcalinas (NaOH o KOH) que contenían las respectivas especies alcalinas.

• Materias:Elementos alcalinos Coque Alto horno Propiedades de la materia
• Subjects:Alkaline elements Coke Blast furnace Properties of matter
• Palabras claves:Coques de alto horno; Elementos alcalinos; Reacción de Boudouard; CRI y CSR; Caracterización del coque
• Keywords:Blast furnace cokes; Alkali elements; Boudouard reaction; CRI and CSR; Coke characterization