Determinación de las velocidades específicas de fractura en la molienda de coque metalúrgico asistida por ultrasonido

Abstract

RESUMEN : El coque metalúrgico es una materia prima esencial para la industria siderúrgica en la producción de acero y su conminución generalmente representa altos consumos energéticos. Se buscan alternativas que disminuyan los costos asociados a la molienda del material, siendo el pretratamiento ultrasónico una opción que puede proporcionar beneficios y favorecer la eficiencia de fractura por medio de la cavitación acústica, acelerando la formación de pequeñas grietas en la estructura de las partículas. Se estudió la implementación de asistencia ultrasónica en el proceso de molienda de coque metalúrgico utilizando un molino de bolas y su incidencia en la fractura y molturabilidad del material. Se realizó un diseño de experimentos para determinar las condiciones de exposición ultrasónica, donde mediante un análisis estadístico, tomando como parámetro de respuesta el valor de P80, las condiciones seleccionadas fueron 5 minutos de tiempo de exposición y relación másica de 2.57 masa de agua/masa de coque en la pulpa de alimento, manteniendo fijas la frecuencia y potencia de ultrasonido en 35 kHz y 240 W respectivamente. Se evaluó la influencia del pretratamiento en las velocidades específicas de fractura de tres monotamaños del coque metalúrgico, siendo estos relativos a mallas 16/20, 20/30 y 40/50, resultando porcentajes de mejora de 12.13%, 10.25% y 2.20% respectivamente, comparados a muestras equivalentes sin asistencia ultrasónica. Adicionalmente se encontró una reducción del consumo de energía en el proceso de molienda superior al 160% al utilizar pretratamiento ultrasónico y una distribución de tamaños de la progenie con comportamiento no normalizado para el material analizado.