Coque
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Coque. 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.
Sumario
Características del proceso
Este proceso se hace a temperaturas a temperaturas muy altas en hornos cerrados y a la cual añaden calcita para mejorar su combustión, que la aíslan del aire, y que sólo contiene una pequeña fracción de las materias volátiles que forman parte de la misma. Es producto de la descomposición térmica de carbones bituminosos en ausencia de aire. Cuando la hulla se calienta desprende gases que son muy útiles industrialmente; el sólido resultante es el carbón de coque, que es liviano y poroso
La coquización es el proceso de calentamiento en atmósfera inerte de los carbones coquizables o cualquier otra sustancia que de lugar a un coque, como por ejemplo la brea u otros materiales termoplásticos, se pasa por un estado fluido transitorio durante un determinado intervalo de temperaturas que varía según el material que se esté coquizando (en el caso de los carbones coquizables este intervalo puede oscilar entre los 350 y 500 ºC).
Pasado el intervalo fluido (también denominado etapa plástica) se forma el semicoque. Al seguir aumentando la temperatura sigue el desprendimiento de gases hasta que finalmente se forma el coque. Durante la etapa fluida, o plástica, se produce una total reorganización en la micro estructura del material. Así, mientras que los carbonizados presentan una microestructura desordenada y, salvo raras excepciones, no pueden ser grafitizados; los coques presentan una microestructura más ordenada y pueden ser grafitizados si se someten a un proceso de grafitización.
El coque sustituyó al carbón vegetal como reductor y fuente de energía en los altos hornos, facilitando el desarrollo de la industria siderúrgica, que dependía hasta entonces de un recurso muy limitado como es la leña. Su empleo se popularizó para la calefacción de hogares, pues su combustión no produce humo y es menos contaminante. El carbón de coque es un combustible muy importante para la fabricación del hierro y del acero.
Funciones principales en el alto horno
- 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 altos hornos.
Calidad del coque
La calidad del coque está en función del uso específico a que esté destinado. Así, por ejemplo, el coque de horno alto va a tener que soportar una gran carga, debido al material que existe encima de él, y que aumentará a medida que va descendiendo en el alto horno hasta llegar a la zona de reacción. Para soportar esa presión sin desmoronarse antes de llegar a reaccionar, ha de poseer una buena resistencia mecánica.
Por otro lado, los trozos de coque, a medida que descienden en el horno alto, se van a ver sometidos a una acción continua de los gases oxidantes que se desprenden en la zona de reacción y que ascienden por el horno hasta salir por su parte superior.
En estas circunstancias, el coque necesita presentar una reactividad moderada frente a los gases desprendidos para poder llegar, lo más íntegramente posible, a la zona de reacción con el mineral de hierro. Para conseguir esto, se requiere un coque con una textura porosa adecuada, que hagan que su reactividad sea lo más idónea posible.
Fuentes
- Ordóñez Hernández, Urbano. Tecnología de los metales I. Editorial Pueblo y Educación.
- Ordóñez Hernández, Urbano. Tecnología de los metales II. Editorial Pueblo y Educación.
