High-Temperature Investigation of the Properties of Blast Furnace Coke

Investigación a alta temperatura de las propiedades del coque de alto horno

En este artículo se analiza el comportamiento del coque en el alto horno. Se han verificado los métodos de toma de muestras de coque de carga del alto horno. Las pruebas del efecto de la temperatura sobre el coque (sometidas a ensayos de laboratorio que reproducen, hasta cierto punto, las condiciones reinantes en el nivel del tuyere del alto horno) han permitido establecer los factores responsables de la degradación del coque. Esto ha permitido describir los parámetros que caracterizan la estructura, a saber L_c, la altura de los cristalitos está comprendida en el intervalo 1,5932 - 3,2620 nm; L_a, la anchura de los cristalitos está comprendida en el intervalo 2,82013 - 5,7737 nm; y el factor de cristalinidad, W_k, está comprendido en el intervalo 0,147 - 0,77014.

INTRODUCCIÓN

Durante los años 1986 - 1998, el volumen utilizable promedio de los altos hornos en Europa occidental aumentó de 1575 a 1780 m³. Al mismo tiempo, la productividad de arrabio pasó de 1,90 a 2,47 t/m³ x 24 hrs. Si bien el deercase en el consumo unitario de combustibles fue pequeño, es decir, de 497 a 483 kg/t de arrabio, en ese período la caída del consumo de coque fue mucho mayor, es decir, de 462 a 362 kg/t de arrabio, debido principalmente a la mayor cantidad de polvo de carbón soplado en [1]. El aumento del volumen de los altos hornos y la disminución de la cantidad de coque por tonelada de arrabio fabricado son un impulso para la búsqueda de métodos para mejorar la calidad del coque. Al disminuir la fracción de coque en la carga, aumenta su papel como esqueleto decisivo para la aireación de la carga en las zonas de alto horno, donde la parte férrea se ablanda y funde, y desciende, donde ya desciende como escoria primaria.

Un efecto significativo del coque en la acción de la carga en el alto horno comienza a temperaturas a las que los minerales, fundentes y otros aditivos se ablandan y funden. A partir de estos momentos sólo queda coque en estado sólido. Por lo tanto, se vuelve muy importante comprender los factores que pueden tener un efecto sobre el debilitamiento y la degradación de los grumos de coque a temperaturas superiores a 1200 - 1300 °C.

El ensayo de propiedades de resistencia comúnmente realizado por el método MICUM, e incluso por el método NIPPON STEEL (índices SCR y CRI) cada vez más extendido, no proporciona información completa del coque a temperaturas de interés para los operarios de altos hornos.

La información de una caída en la fuerza del coque por encima de 1300°C apareció por primera vez en 1977 [2].

Desde entonces, se han realizado diferentes pruebas de resistencia del coque en todo el mundo a temperaturas en torno a los 2000 °C, es decir, hasta una temperatura máxima probable de grumos de coque en el alto horno. Se han desarrollado varias instalaciones de ensayo, que funcionan a temperaturas mejoradas, pero ninguna de ellas, excepto las de NIPPON STEEL, ha salido de sus propios laboratorios locales [3].