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El proceso de la coquizacion y la coquizadora - utilizacion del coque en la fabricacion de arrabio y acero, descripcion del proceso de coquizacion, caracteristicas de los hornos de coquizacion



EL PROCESO DE LA COQUIZACION Y LA COQUIZADORA

UTILIZACION DEL COQUE EN LA FABRICACION DE ARRABIO Y ACERO
En este se ha encontrado que el carbón del coque, es el agente reductor mas adecuado para la producción económica del arrabio dentro del alto horno, ademas proporciona una buena permeabilidad al lecho, indispensable para el flujo de los gases atreves del alto horno .
DESCRIPCION DEL PROCESO DE COQUIZACION
Los carbones estan compuestos de carbón e hidrogeno, así como pequeñas cantidades de oxigeno, nitrógeno y azufre. 
Los carbones utilizados para producir coque metalúrgico, deben contener la mínima cantidad de azufre y cenizas, pues estos afectan la calidad del coque. 
Aproximadamente el 80% del azufre y todas las cenizas en el carbón permanecen en el coque, luego contienen cloruros y fósforos que causan problemas de corrosión en el equipo de destilación que se emplea para la recuperación de los subproductos. Por lo que respecta al fosforo no es eliminado y permanece en el coque.


FACTORES QUE CONTROLAN LAS PROPIEDADES DEL COQUE METALURGICO
El coque consumible en el alto horno debe ser lo suficiente resistente a la fragmentación por manejo y aplastamiento por el peso de la carga ejercido dentro del alto horno. 
Ademas deben de estar libre de polvos finos, y los trozos deben de ser muygrandes con el fin de obtener una velocidad optima en la combustión.
Las propiedades del coque pueden controlarse con un cierto grado de exactitud, por ejemplo, el tamaño de partícula del coque depende del espesor de la carga de carbón, así como del calentamiento.
HORNOS DE COQUIZACION
CARACTERISTICAS DE LOS HORNOS DE COQUIZACION.
Existen 2 métodos convencionales para la fabricación de coque metalúrgico, el proceso de hornos de colmena o de panadero y el horno de camaras con recuperación de subproductos.
Los primeros son camaras constituidas por ladrillo refractario con techo de bóveda, los cuales tienen un diametro de tres metros en promedio con cargas de 5 a 7 toneladas de carbón en una capa uniforme de 45 a 60 cm sobre el piso.
Los hornos de recuperación de subproductos estan formados de grandes y estrecha camaras de coquización construidas de ladrillo refractario de sílice en los cuales el carbón es transformado en coque mediante calentamiento por combustión de gas que se lleva a cabo en las camaras exteriores del caldeo echas de ladrillo refractario.


Han sido tan importantes los materiales en la vida del hombre que los historiadores han clasificado las primeras edades de la humanidad, según los materiales utilizados; así han surgido las edades de la Piedra, del Bronce y del Hierro.

Vemos cada día la aparición de materiales con propiedades extraordinarias tanto en el campo de la ingeniería, la biotecnología y la nanotecnología. La investigación y desarrollo de nuevos materiales constituye una actividad basicamente multidisciplinar que requiere el concurso de la Física, la Química y la Ingeniería y que en la actualidad ha adquirido unos niveles muy elevados de conocimiento tanto científico como tecnológico. Este hecho hace posible el diseño de materiales con composición y propiedades muy específicas que, en su caso, pudieran ser requeridos para el correcto desarrollo de las tecnologías emergentes (energía, comunicación, transporte, salud, medio ambiente, etc.).
Estas tecnologías modelaran el bienestar y progreso de los ciudadanos en las próximas décadas, al igual que ocurrió con los plasticos ysemiconductores en los años cincuenta.
Podemos afirmar que en los albores del siglo XXI nos encontramos al comienzo de una nueva etapa marcada por el devenir de los nuevos materiales. Los cuales buscan  mejorar el nivel de vida de la población, armonizar la relación con el medio ambiente o perfeccionar los sistemas productivos.
La extensión necesariamente limitada de esta publicación ha obligado a realizar una selección de los posibles temas y contribuciones que podrían cubrir un tema tan amplio como el de los nuevos materiales.
MATERIALES CERAMICOS AVANZADOS

Los ceramicos son materiales sólidos que no son ni metales ni polímeros aunque pueden tener elementos metalicos y organicos como constituyentes o aditivos. Los ceramicos se pueden presentar en forma amorfa, vítrea, mono cristalina, poli cristalina o combinaciones de algunas de ellas. Estos materiales tienen dos características importantes: por un lado, su capacidad de resistir al calor y por otro, su resistencia al ataque químico, que son debidas sustancialmente a la fortaleza del enlace entre sus atomos.

Estas virtudes se deben a los fuertes enlaces que mantienen a los atomos constituyentes en sus posiciones de equilibrio. La naturaleza de esos enlaces añade también un inconveniente crítico: la fragilidad. Un material fragil no se deforma bajo carga. Esta desafortunada propiedad hace que la ceramica sea particularmente sensible a mínimas imperfecciones en su microestructura, las cuales sirven de puntos de iniciación de grietas. Por consiguiente, se han dedicado muchos esfuerzos de la investigación ceramica a desarrollarnuevos procesos que minimicen estos defectos microscópicos; y se ha insistido en el diseño de nuevas composiciones y microestructuras que eviten el crecimiento de grietas.

Los recientes avances en el dominio de las ceramicas no sólo han permitido mitigar el problema de la fragilidad, sino que han proporcionado también un mayor control sobre aspectos de la composición y la Microestructura que gobiernan otras propiedades físicas. Tal control facilita el diseño de materiales ceramicos que satisfagan exigencias químicas, térmicas, mecanicas y eléctricas específicas, de las que ningún otro
Material pueden dar cuenta.

Las propiedades características de una ceramica derivan de su estructura, tanto en un nivel atómico como a una escala cuyo rango esta comprendido desde unos pocos micrómetros hasta unos cuantos milímetros. En el nivel atómico hallamos, por lo que a las ceramicas se refiere, dos tipos de enlace: iónico y covalente. La fuerza de los enlaces en los materiales ceramicos les confiere también un alto punto de fusión, dureza y rigidez.

Ahora bien, la fuerza de los enlaces en las ceramicas impide, al propio tiempo, el facil desplazamiento de planos atómicos entre sí; el material no puede deformarse para aliviar las tensiones impuestas por una carga. En razón de ello, los materiales ceramicos mantienen admirablemente su forma bajo una tensión, hasta que ésta excede cierto límite (límite de fractura); entonces, los enlace ceden de repente y el material se rompe catastróficamente.

La composición química y la microestructura de una ceramica determinan, en últimainstancia, todas sus propiedades macroscópicas. Y estan, a su vez, determ La capacidad mas común de las camaras de coquización es de 12 toneladas de carbón, siendo las dimensiones mas usuales de 11 cm de longitud y de 4 m de altura, con un ancho de 30 a 60 cm
El tiempo de coquización en los hornos mas comunes desubproductos oscila entre 14 y 20 horas, dependiendo de la temperatura de trabajo con un rendimiento aproximado de 75%.
En los hornos modernos de coquización con recuperación de subproductos, todos los productos volatiles liberados son recuperados. Cerca del 40% del gas producido puede ser circulado a os hornos para su calentamiento, empleandose el 60% restantes como combustible en otras plantas dentro del complejo siderúrgico.
Los hornos de coquización constan principalmente de las siguientes partes:
• Camara de coquización o retortas
• Camaras de combustión y equipo de combustión
• Colectores de gas crudo
• Regeneradores
• Chimenea
DESCRIPCION DEL PROCESO Y EQUIPOS AUXILIARES
La puesta en marcha del sistema de hornos de coquización requiere de un calentamiento lento, uniforme y programado que permita controlar los cambios irregulares de dilatación, sobre todo el rango de temperatura donde ocurre la transformación del cuarzo
Para lograr tal objetivo se utiliza un combustible gaseoso que permite una adecuada regulación de la temperatura. Mas de 2 meses seran requeridos para efectuar el calentamiento de la batería.
Los equipos necesarios para efectuar las distintas operaciones de una planta coquizadora son las siguientes
• En la operación de carga
• Operación de deshornado
• Operación de apagado





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