Effect of microwave irradiation on reactivity of metallurgical coke in CO2 atmosphere

Efecto de la irradiación con microondas sobre la reactividad del coque metalúrgico en atmósfera de CO2

En esta investigación se estudió la influencia de la irradiación con microondas sobre el comportamiento de gasificación y los parámetros de cristalización de las muestras de coque. Los resultados indicaron que la irradiación con microondas tiene una influencia significativa en la estructura del carbono y la reactividad del coque en atmósfera de CO₂. Los resultados termogravimétricos mostraron que la temperatura del coque a diferentes tasas de conversión del 10 %, 20 % y 30 % se redujo en 20 °C, 30 °C y 50 °C respectivamente. Simultáneamente, la irradiación de microondas puede conducir a la variación del tamaño lateral y la altura de apilamiento de los cristalitos y, posteriormente, reducir la velocidad de reacción de gasificación del coque en atmósfera de CO_2.

​INTRODUCCIÓN

En la actualidad, el proceso largo con alto horno (BF) y convertidor sigue siendo dominante en la producción china de acero bruto [1]. Las propiedades metalúrgicas y mecánicas del sinterizado y las pellas, así como del coque troceado, desempeñan un papel muy importante en el proceso de fabricación de hierro en el alto horno, que determina no sólo la permeabilidad del material, sino también el consumo de combustible a base de carbono y, en consecuencia, la emisión de CO₂ [2]. Sin embargo, con el fuerte descenso del precio del acero bruto en los últimos años, el coste en la producción de acero bruto está atrayendo cada vez más atención. Poco a poco, la reducción de costes en el proceso de BF está cobrando cada vez más importancia y, en consecuencia, se ha convertido en la principal tarea de los investigadores de la siderurgia [3].

Muchas empresas siderúrgicas están intentando utilizar minerales de baja calidad y coques inferiores para reducir los costes del proceso de fabricación del hierro. La degradación del sinterizado y los pellets, así como del coque en trozos, durante la reducción en BF también se ha agravado debido a las propiedades metalúrgicas inadecuadas de los minerales de baja calidad [4]. Según los resultados experimentales de investigaciones anteriores [5, 6], la reactividad del carbón pulverizado (CP) se volvió inferior tras un tratamiento de microondas de larga duración o alta potencia. Análogamente, la reactividad del polvo de coque (CP) también puede reducirse con la utilización de la irradiación de microondas, mediante la cual se puede limitar la reacción de la solución de carbón y, en consecuencia, permitir que el coque realice al máximo su efecto de soporte en el caldo. Así pues, en esta investigación se estudió el efecto del tratamiento con microondas sobre la reactividad del coque y la estructura del carbono.

EXPERIENCIA

Muestra

En este estudio se ha seleccionado como muestra un coque metalúrgico que se utiliza en la producción real, cuyos análisis proximal y final se muestran en la Tabla 1.