Influencia de la textura óptica, porosidad y composición química del coque metalúrgico sobre su resistencia mecánica

Resumen

El objeto de la presente tesis es mejorar el conocimiento relativo a la Resistencia Mecánica del coque metalúrgico mediante procedimientos que combinan los métodos tradicionales para la predicción de dicha propiedad a partir de las características de la mezcla de carbones a coquizar y de las variables operativas de la instalación de coquización, con aquellos otros métodos que parten de la microestructura y textura del propio coque. Adicionalmente, se cuantifica la influencia de los componentes de la mezcla a coquizar sobre la Expansión y Contracción durante el proceso de coquización. En su primera parte, la tesis describe las características del coque metalúrgico y los requisitos cualitativos exigidos para su adecuada utilización en la fabricación del arrabio en el Horno Alto y de la fundición en el cubilote. Incidiendo en la Resistencia Mecánica, propiedad crítica del coque, se expone el Estado del Conocimiento actual y se analizan los factores de influencia sobre dicha resistencia, así¬ como las relaciones existentes entre la Petrografía de los carbones de procedencia, la textura y microestructura del coque y su resistencia Mecánica. La segunda parte de la tesis trata sobre el procedimiento utilizado en la fase experimental que se ha emprendido a tres niveles: Escala de laboratorio, ensayos en cajas y ensayos en horno industrial. Las mezclas ensayadas han sido seleccionadas con criterios de Diseño Experimental. Como resultados obtenidos señalamos los siguientes: Caracterización de la microestructura porosa del coque asignando patrones de variabilidad para el tamaño de poros y el espesor de paredes; ajuste de modelos de Superficie de Respuesta para el espesor de paredes, tamaño y frecuencia de poros en función de la composición de la mezcla coquizada; elaboración de modelos de regresión para la Resistencia Mecánica a la compresión en función de los parámetros de microestructura del coque; ajuste de modelos de Superficie de Respuesta para la Expansión y Contracción así como para los parámetros MICUM de Resistencia Mecánica en función de los carbones componentes de la mezcla y modelos de regresión para la Resistencia Mecánica en función del porcentaje de inertes en la mezcla.