Informe de La Visita a La Planta Coquizadora Induminas Ltda

INFORME DE LA VISITA A LA PLANTA COQUIZADORA(INDUMINAS TASAJERO LTDA)

DAINER YESIHT RODRIGUEZ GOMEZ

COD:1180242

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERA DE MINASCCUTA2013INFORME DE LA VISITA A LA PLANTA COQUIZADORA (INDUMINAS TASAJERO LTDA)

DAINER YESIHT RODRIGUEZ GOMEZ

COD:1180242

DOCENTE:ING. MSC. PEDRO PABLO TORRES MEDINA

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERA DE MINASCCUTA2013INTRODUCCIN

INDUMINAS LTDA es una empresa encargada de la produccion y comercializacion de coque metalurgico, que ofrece carbn mineral a granel y coque metalrgico en bruto y triturado, de acuerdo a las exigencias de los clientes.La organizacin en INDUMINAS TASAJERO LTDA consiste en definir el diseo y el mantenimiento de un sistema de funcionamiento basado en la determinacin de las funciones que debe desempear cada persona integrante de la compaa, as como las relaciones de todo tipo que se establecen entre ellas.

Al realizarce todo el proceso al carbon para eliminarles todas esas impurezas y material volatil, dejando todo el carbono puro se obtiene un producto final el cual es el coque, es un producto indispensable para la fabricacin del aceroy otros subproductos y observando la proyeccin que tiene la empresa INDUMINAS a nivel nacional e internacional ya que son pioneros en la comercializacin del producto final.En el informe se desarrollara un diagrama de flujo correspondiente a como se desarrolla todo el proceso en la planta coquizadora estos nos ayudara a explicar de un modo ms seguro dicho proceso.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Conocer las operaciones y procesos de la planta de coquizacin INDUMINAS para obtener un producto concentrado con diferentes caractersticas granulomtricas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer los procesos detalladamente que se realizan en cada estacin de la planta, hasta poder llegar al producto final que es la molienda del coque.

Diferenciar el coque cuando es de muy buena calidad o de mala calidad y cuales son los factores que influyen en la produccin de un buen coque.

Conocer las caractersticas fsicas y qumicas del carbn que se utiliza para la produccin del coque.

Realizar un diagrama de flujo con los datos obtenidos.

Conocer el funcionamiento en el proceso de produccin de la empresa INDUMINAS LTDA. Y como minimiza la contaminacin producida por la generacin de coque.

PROCEDIMIENTO

Con la ayuda de un diagrama de flujo explicar los procedimientos para la obtencin del coque en la planta cpquizadora INDUMINAS LTDA.

TRITURACION # 1 MOLINO DE MARTILLOSPatio de acopio # 3 tolva 4PLANTA COQUIZADORA INDUMINAS TASAJERO LTDA. (CARBN)

TRANSPORTE POR VAGONETASTOLVA # 3- CARBN TAMAO MENOR A 0,3mm 0,5mmBANDA TRANSPORTADORA

Patio de acopio TOLVA #2 ALMACENAMIENTO DE COQUE SACADO DEL COQUE DE LOS HORNOSPROCESO DE COQUIZACION HORNOS COLMENA

BANDA TRANSPORTADORAZARANDA CON MALLA 20 y 5TRITURACION # 2 MOLINO DE RODILLOS GRANDE.

TRITURACION # 3 MOLINO DE RODILLOS PEQUEOTAMAO MAYOR DE malla 20 y 5 DEL COQUETOLVA DE COQUE GRANULOMETRIA a malla 20TOLVA DE COQUE GRANULOMETRIA a malla 5

DESARROLLO DE LA PRACTICA

FASE I

Patio de acopio # tolva 4: en este patio de acopio es donde se despositan el carbon traido por las volquetas de la mina a la planta; antes de ingresar el carbon a la tolva para el proceso de trituracion se realiza un muestreo para los analisis del labotarorio y se realizan unas mezclas de de todos los carbones para obtener el tipo de carbon requerido con las caracteristicas necesarias para poder coquizarlo como los exige las industrias.El muestreo en la empresa INDUMINAS LTDA se realiza apilando el carbn que llega al patio de acopio de las distintas minas a las cuales se les recibe. Esta pila se divide en 4 partes semejantes, y a las cuales se le realizan 3 agujeros a cada parte para poder sacar las muestras, cada muestra de estas que se toman tienen un peso de 5 kg.

Las exigencias de la empresa INDUMINAS LTDA para que el carbn que recibe les sirva para el proceso de coquizacin debe cumplir con las siguientes caractersticas:

CARACTERISTICASPORCENTAJE

CENIZAMENOR AL 7%

AZUFRE Y PIRITAMENOR DEL 1%

MATERIAL VOLATILMATERIA VOLATIL DE 14% A 36%

INDICE DE HINCHAMIENTOFSI MAYOR O IGUAL A 4%

MICU QUE MANEJA LA EMPRESAMAYOR AL 36%

HUMEDADMENOR A 4%

La empresa maneja una granulometria de 0.3mm 0,5mm en epocas de inviernos y en verano de 0 0,3mm.

En este patio de acopio encontramos los tanques de apagado de los hornos son 5 tanques y cada uno tiene una capacidad de 25 mil litros de agua, para poder hacer esta labor; la planta cuenta con 48 hornos que hay que deshornar, pero diario solo se deshornan son 24 hornos.

FASE II

Trituracion del carbon: en este proceso buscamos la granulometria adecuada del carbon para hacer el proceso de coquizacion esta granulometria esta entre el 0,3mm 0,5mm.Primero se doposita el carbon en la tolva que tiene una capacidad de 350 ton, se tiene una banda transportadora donde se tienen 3 operarios uno que maneja los controles, que es el que indica la cantidad de carbn que va ir moliendo el martillo y los otros dos se en carga de retirar la ceniza del carbn de forma manual que es cuando se sacan las peas. La banda transportadora se comunica con un molino de martillos locos que tiene capacidad de 350ton en uno turno de 8 horas de trabajo, este es movido por un motor de 28hp con energa de 440vol. la vida til promedio de estos martillos es de un ao con mantenimiento cada seis meses.El espesor del granito seda de acuerdo a las cribas que tiene unos orificios que indica la granulometra del carbn que es heterognea de (0-3) mm, y mximo de 5mm.El mineral presenta un porcentaje de humedad del (5) %; se maneja de acuerdo a unos tubos artesanales muy eficientes llamados flautas que tienen unos huecos donde la empresa conoce mas o menos el calculo de las presiones que deben manejar para que el carbn quede con la humedad que se requiera. En las bandas se toman muestra cada 20min o cada media hora y al final del da se hace un cuarteo para llevar un control interno que tanto lean bajado a los operarios. Luego este material pasa a una tolva.

La velocidad de los martillos para hacer la trituracion es de 1800 RPM.

FASE III

Cargue de las vagonetas: despues de la trituracion del carbon, es depositado por medio de bandas transportadoras a la tolva #3 que tiene una capacidad de 250 ton.El sistema de cargue del carbn a los hornos colmena se realiza por medio de vagonetas,el coche o vagoneta tiene una capacidad de 1 Toneladay se depositan 3 a cada horno maximo 3Toneladas a cada horno, se lleva a las puertas del horno por medio de la carrilera que hay sobre cada horno y se abre una rejilla que tiene la vagoneta para que el carbon ruede hacia el horno.La planta cuenta con tres bateras dos bateras estn conformada por 9 hornos y la otra por 6 hornos cada batera tienen asignado un operario, en total se deshornan 24 hornos diarios, el operario que llena la batera de 6 ayuda a los otros con 1horno para que cada uno llene 8 hornos.Se trabajan con varios ciclos (48h-72h- 102h) de pendiendo las condiciones en que se encuentre la empresa ( el factor tiempo, sino hay carbon, y el invierno ) pero entre mas tiempo demore el rendimiento en materia voltil baja la calidad. Se trabaja con una temperatura de 1200-1300C, dependiendo del tiempo se juega con la oxigenacin a mayor temperatura se van cerrando los orificios donde se les hace un seguimiento dando el punto se tapa para que se mantenga y no se requeme el carbn, su produccin de coque o rendimiento es del 62- 65% que equivale a 1800kg de coque obtenido de las 3 toneladas de carbon que se introdujo en el horno. Existe una recamara donde el mismo impulso o vapor lo manda a bajo tierra a 6m donde pasa un tnel que va a 6m de profundidad que entrega los materiales a la recamara donde se tiene una trampa que es la encargada de que el material particulado se valla estrellando o cayendo con el fin de que el vapor salga limpio por las chimeneas se le hace monitoreo cada 3- 4meses para mirar que aire se esta emanando. Los hornos colmena estn construidos de material refractario (arcilla refractaria), el apagado juega un papel importante en el caldeo del horno que es la forma como se prende el horno, ste debe quedar bien caldeado para producir un coque de alta calidad. Para a pagar los hornos se debe tomar un gancho y tumbar la pared se introduce la flauta hacindole el barrido a la torta de coque hasta que quede totalmente apagado teniendo en cuenta de no ir a mojar las paredes y no echar mucha agua al piso porque este es la resistencia del horno, despus se empieza la labor con el rastrillo y se limpia con la barredora luego con el trinche al quedar eso limpio se hecha 3ton el hornero hace la torta con la escoba luego el apisonamiento se para la puerta nuevamente y embarra. Para arrancar un horno se necesitan 250-230 kilo de carbn, de 3-4 llantas de camin, ACPM, y un hornero experimentado este tiene que rastrillar hasta que las paredes queden al rojo vivo luego se saca todo el mugre se le hecha 700kilo de carbn, al otro da se empieza con una tonelada y media se deja que cumpla con el ciclo de 48h sin apagar se le saca la mitad siguiendo el mismo procedimiento hasta que la paredes queden al rojo vivo por ultimo se le aplican las 3 ton este sigue trabajando hasta que decidan apagarlo.

FASE IV

Molienda del coque: en esta fase una vez terminado el proceso de la obtencion del coque, este pasa aser depositado en el patio de acopio, y luego con un cargador o la misma volqueta vota al rumbn rellenando la tolva con 500ton/diaria, Cuando el coque esta aqu esta listo para empezar la molienda.Entonces la tolva donde llega el coque en bruto cuando cae a la molienda, se muele de acuerdo a la granulometra que pida determinado pas.Por medio de unas teclas se va suministrando el carbn al molino el cual lo lleva a la zaranda donde estn ubicadas las mallas de acuerdo a la granulometra por encima malla 20 y por debajo malla 5, ese material ya terminado se almacena en la tolva.El molino esta siendo movido por 2 motores de 20hp cada uno. La funcin de la planta es que cae el coque de la tolva al molino grande, luego pasa a la zaranda esta se encarga de distribuir por medio de bandas transportadoras el coque a las 4 tolvas para hacer el cargue, el coque que no pasa la malla el mas grueso que no cumplen con la granulometria apropiada pasa por bandas transportadoras al molino pequeo que se encarga de pulir dndole el ultimo toque al coque para que despus pase a la banda para ser clasificado nuevamente en la zaranda y pase a la tolva para que por medio de teclas llenen las mulas para transportarlas a los puertos para su exportacion.

FASE V

Patio de acopio #1 y laboratorio: la empresa INDUMINAS cuenta con este patio de acopio, en el cual se almacena el coque de diversa granulometra para su comercializacin, tambin presenta una batera de coquizacin de 12 hornos; en este patio se encuentra la bscula.En esta zona encontamos el laboratorio para realizar los anlisis inmediato del carbon (FSI, cenizas, carbono fijo, materia volatil y humedad), ademas de esto se realiza el CRI que es un analisis para la reactividad y resistencia del coque; esta la sala de preparacin y la sala de cuarteo del mismo, donde primero se pasa por molinos de martillos pequeos y despues a una bandeja donde se hecha el coque, se cuartea y se entrega al laboratorio.

El laboratorio consta de importantes elementos entre ellos una mufla, y los clculos son realizados por la persona encargada de laboratorio (tecnloga qumica), mediante de formulas empricas.

PREGUNTAS

1 Defina que es carbn

Roca sedimentaria, de color negro a negro pardo, de fcil combustin, que contiene ms del 50% en peso y ms del 70% en volumen de material carbonoso incluida la humedad inherente. Formada a partir de la compactacin y el endurecimiento por calor y presin, de restos de plantas qumicamente alteradas y carbonizadas, durante el tiempo geolgico. Las diferencias en los materiales de las plantas (tipo), el grado de metamorfismo (rango) y la cantidad de impurezas (grado) son caractersticas del carbn y se usan en su clasificacin. En general, su principal uso es en la produccin de energa, pero el carbn tambin tiene aplicaciones industriales: es usado en calderas en la fabricacin del cemento, papel, ladrillos, cermica, vidrio, caucho; industria metalrgica; ingenios de azcar, entre otros, y como materia prima para la fabricacin de pilas, lmparas de arco, aparatos elctricos y carbn activado.

2 Defina que tipos de carbn existen segn su aplicacin.

Los tipos de carbn que existen son el carbn coquizable y el trmico. El carbn termino es un carbn de baja calidad y no es apto para la produccin de coque, y su empleo es para produccin de energa electrica, ya que en los ensayos de FSI, el carbn no forma botones quedando desintegrado en partculas, y el carbn coquizable es de muy buena calidad con alto contenido de carbono y es aquel que por si mismo produce coque de acuerdo a propiedades especficas. En el ensayo del FSI, se produce un tipo de botones que es producto carbonoso vesicular.

3 Que caracteristicas debe tener un coquizable.

CARACTERISTICASPORCENTAJE

CENIZAMENOR AL 7%

AZUFRE Y PIRITAMENOR DEL 1%

MATERIAL VOLATILMATERIA VOLATIL DE 14% A 36%

INDICE DE HINCHAMIENTOFSI MAYOR O IGUAL A 4%

MICU QUE MANEJA LA EMPRESAMAYOR AL 36%

HUMEDADMENOR A 4%

4 Dibuje un esquema de un hotno colmena y describa sus partes.

Vista en plantavista en perfil

CF

BE

AG

DIH

A: horno colmena vista en plantaB: hueco por donde ingresa el carbon al horno en la parte altaC: carrileras para la vagonetaD: vagonetaE: horno colmena vista de perfilF: hueco por donde sale todas las impurezas del carbon hacia la chimeneaG: aletas del horno para facilitar la extraccionH: puerta por donde se saca el coqueI: rejilla de regulacion de aire al horno

5 Que granulometria debe tener un carbon para coquizar

La granulometria que debe tener un carbon para coquizar esta en el rango de 0,3mm 0,5mm.

6 Que humedad debe tener un carbon para coquizar.

El porcentaje de humedad es menor del 4%. segn la informacion que nos suministraron en la planta coquizadora INDUMINAS LTDA la humedad no interfiere en el proceso de coquizar el carbon, lo que si interfiere es si disminuye la temperatura de los hornos.

7 Cuanto tiempo y cuenta temperatura se requiere para coquizar carbon en un horno colmena.

El tiempo que se requiere para coquizar un carbon, normalmente es 48 horas y 72 y 102 horas dependiendo de las condiciones de la empresa (el factor tiempo, si no hay carbon, cuando hay crisis en el invierno, condiciones ambientales y algo muy clave es la regulacion de la oxigenacion del horno en el hueco que se le deja en la puerta, entre menos oxigenacion consume menos carbon. Y la temperatura que se requiere para coquizar es de 1200c - 1300c y cuando se va a sacar el coque el horno debe estar a una temperatura entre 400c - 600c.

8 Que caracteristicas debe tener un buen coque.

Resistencia mecnica alta Alta porosidad Bajo contenido de azufre y cenizas El coque debe ser gris Compacto No debe de presentar manchas azulejas De tener buena abrasin

9 Que clases de coque se pueden obtener y cual es la utilizacion de cada uno en la industria.

Los clases de coque que se pueden obtener son:

COQUE METALURGICO: El coque metalurgico se obtiene por un proceso de coquizacion, pirolisis o destilacion destructiva (calentamiento en ausencia de aire entre los 1000 y 1200 grados centigrados con un tiempo de 15 a 30 horas, eliminando el material volatil) de carbones minerales bituminosos que tienen la capacidad de transformarse en coque despues de pasar por una fase plastica.

Sus principal uso se encuantra en altos hornos de fundicion, donde debecumplir conuna alta dureza, buena aglomeracion y resistencia a la compresion, en la fundicion gran resistencia mecanica, gran rendimiento termico, fundicion fluida y carburada, tambien se emplea en mamposteria, fabricas de cemento, hornos de cal y dolomita.

Para su produccion se utilizan hornos colmena los cuales ayudan a garantizar las propiedades de coquizacion en el producto final.

COQUE CIDERURGICO: es el coque que se utiliza para la obtencion del acero en la industria.COQUE ELECTROMETALURGICO: Para coque de 60 mallas se utilizan hornos que deben producir temperaturas superiores de 2000 C con el fin de eliminar impurezas y para elevar el contenido de carbono a un 90 - 95 % con capacidad de lograr el punto de fusin del hierro limonita. Y se hace la descomposicion del acero en hornos electricos.

10 Describa el ensayo micum para el coque y que determina.El micum del coque es la destilacion del carbon coquizable a altas temperatura. Nos determina la calidad y la clase del coque.

11 Caracterice el coque producido. El coque producido es de buena calidad Color gris y en la parte de abajo un coque de color negro por falta de coccin y compactacin de la torta Coque con alta porosidad Bajo contenido de azufre y cenizas Coque resistente y compactado

CONCLUSIONES

Entre menos oxigenacin halla en el proceso de coccin del carbn para producir el coque es mejor y el coque es de buena calidad; porque si hay oxigeno se va a consumir ms carbono y si hay menos oxigeno va a aumentar el carbono fijo y se van a eliminar las impurezas y el material voltil.

Cuando el carbn es cargado en los hornos, estos son nivelados y sellados de tal manera que cuando se inicia el proceso de coquizacin del carbn este se deber efectuarse en ausencia de aire para evitar la combustin de los gases producidos o la del mismo carbn.

La humedad no va a intervenir en la produccin y la calidad del coque, el coque solo baja de calidad si se disminuye la temperatura de los hornos.

Se identificaron y aprendieron las caractersticas fsicas y qumicas que debe tener el carbn para poderlo someter al proceso de coquizacin.

BIBLIOGRAFIA

Glosario tcnico minero ministerio de minas y energa republica de Colombia, Bogot D.C, Agosto 2003.

http://carbonmineral.es.tl/COQUE-METALURGICO.htm

http://www.catamutun.com/produc/carbon/origen.html