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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA RUBÉN E. TURMERO P. PUERTO ORDAZ, SEPTIEMBRE DE 2010 EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y OTROS AGENTES DESMOLDEANTES EMPLEADOS EN EL PROCESO DE BRIQUETEADO EN LA EMPRESA ORINOCO IRON S.C.S.

EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y … · proyecto. A la Universidad ... para obtener como producto final briquetas de hierro metálico. Una vez que el mineral alcanza los valores

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1

Puerto Ordaz, Julio del 2010

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

RUBÉN E. TURMERO P.

PUERTO ORDAZ, SEPTIEMBRE DE 2010

EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y OTROS AGENTES

DESMOLDEANTES EMPLEADOS EN EL PROCESO DE BRIQUETEADO

EN LA EMPRESA ORINOCO IRON S.C.S.

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2

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y OTROS AGENTES

DESMOLDEANTES EMPLEADOS EN EL PROCESO DE BRIQUETEADO

EN LA EMPRESA ORINOCO IRON S.C.S.

PUERTO ORDAZ, SEPTIEMBRE DE 2010

AUTOR:

TURMERO RUBÉN

C.I.:18.666.031

Trabajo de investigación que se

presenta para cumplir como

requisito de aprobación de la

práctica profesional

i

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y OTROS AGENTES

DESMOLDEANTES EMPLEADOS EN EL PROCESO DE BRIQUETEADO

EN LA EMPRESA ORINOCO IRON S.C.S.

APROBADO POR:

PUERTO ORDAZ, SEPTIEMBRE DE 2010

Tutor Académico: Ruselkis Flores Tutor Industrial: Julio Irureta

_________________________ _________________________

ii

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4

AGRADECIMIENTOS

Agradezco primeramente a DIOS por haberme dado la

salud y fortaleza necesaria para poder llevar a cabo la

realización de éste proyecto.

A mi familia por ofrecerme su apoyo incondicional; mi

padre por estar siempre ahí para orientarme, mi

pequeña hermana que siempre estuvo pendiente de lo

que había hecho en el día, mi madre que me traía

TODOS los días a la empresa porque el transporte

pasaba muy temprano (20 min más para dormir) y a mi

hermano que siempre me ha apoyado en mis decisiones.

A mi novia Anisleidys S. González R. porque siempre

conté y seguiré contando con ella incondicionalmente, y

por siempre mandarme a hacer los capítulos con tiempo.

A mi tutora académica Ruselkis Flores por brindarme

su apoyo y servir de guía durante la ejecución de mi

proyecto.

A la Universidad Nacional Experimental Politécnica

“Antonio José de Sucre” por brindarme la formación

profesional como ingeniero Metalúrgico.

A mi tutor industrial el Sr. Julio Irureta por su gran

apoyo, colaboración y asesoría durante la realización

del proyecto. Al Sr Wolfang Albarran.

iii

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A la empresa Orinoco Iron S.C.S., gerencia técnica, área

de proceso por permitirme desempeñarme en un

ambiente real de trabajo a nivel industrial.

A todos muchas gracias…!!!

iv

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6

INDICE GENERAL

Pág. ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................ix

ÍNDICE DE GRÁFICOS ................................................................... x

ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................xi

RESUMEN ...................................................................................... xii

INTRODUCCIÓN ........................................................................... xiii

CAPITULO I: EL PROBLEMA........................................................ 15

1.1 Planteamiento del problema .................................................... 15

1.2 Objetivo General ...................................................................... 18

1.3 Objetivos Específicos .............................................................. 19

1.4 Justificación ............................................................................. 19

1.5 Alcance .................................................................................... 19

CAPITULO II: MARCO REFERENCIAL ........................................ 20

2.1 Breve descripción de la empresa ............................................. 20

2.1.1 Estructura Organizacional................................................... 22

2.1.2 Ubicación geográfica .......................................................... 24

2.1.3 Misión ................................................................................. 24

2.1.4 Visión .................................................................................. 25

2.1.5 Política de calidad ............................................................... 25

2.1.6 Política ambiental ............................................................... 25

2.1.7 Política integrada de la empresa (ambiental,

calidad y seguridad) ....................................................................... 25

2.1.8 Instalaciones básicas .......................................................... 26

2.1.8.1 Área de preparación y alimentación de mineral ............. 27

2.1.8.2 Área de generación y preparación del gas

reductor ......................................................................................... 28

v

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2.1.8.3 Área de reactores .......................................................... 29

2.1.8.4 Área de briqueteado ...................................................... 31

2.1.8.5 Área de servicios ........................................................... 35

2.2 Descripción del área de pasantía ............................................ 36

2.2.1 Misión ................................................................................. 36

2.2.2 Visión .................................................................................. 37

2.3 Descripción del trabajo asignado ............................................. 37

2.4 Glosario de Términos .............................................................. 38

CAPITULO III: ASPECTOS PROCEDIMENTALES ....................... 40

3.1 Actividades ejecutadas ............................................................ 40

3.1.1 Relacionadas con el trabajo ................................................ 40

3.1.2 Otras actividades ................................................................ 41

3.2 Técnicas e instrumentos usados para la recolección

de información ............................................................................... 42

3.2.1 Determinación de la distribución granulométrica ................ 42

3.2.2 Determinación del porcentaje de impurezas

(calcinación)................................................................................... 43

3.3 Procesamiento de la información ............................................. 45

3.4 Materiales y equipos necesarios .............................................. 46

3.5 Tipos de análisis a realizar ...................................................... 46

CAPITULO IV: RESULTADOS ...................................................... 48

4.1 Tipos de agentes desmoldeantes utilizados en el

sistema briqueteador ..................................................................... 48

4.2 Componentes y características con las cuales debe

contar una suspensión preparada con grafito en polvo

optima para el proceso de briqueteo ............................................. 50

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4.3 Comportamiento histórico de las variables en el

sistema briqueteador (Torque y %Rompimiento) en

función de la suspensión de grafito empleado ............................... 53

4.3.1 Grafito Timcal DDP-3 .......................................................... 53

4.3.2 Grafito SilverShine Plumbago ............................................. 55

4.3.3 Grafito Superior Graphite .................................................... 57

4.4 Caracterización físico-química de diferentes tipos de

grafitos en polvo ............................................................................ 59

4.4.1 Análisis granulométrico ....................................................... 59

4.4.2 Ensayo de calcinación ........................................................ 65

4.5 Grafito que ofrece mejores resultados para la

preparación de la suspensión desmoldeante usada en el

sistema briqueteador .................................................................... 66

CONCLUSIONES .......................................................................... 67

RECOMENDACIÓNES .................................................................. 71

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................. 72

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INDICE DE FIGURAS

Figura 1 Vista aérea de Orinoco Iron S.C.S. ................................. 21

Figura 2 Proceso Productivo de Orinoco Iron S.C.S. .................... 22

Figura 3 Organigrama de la empresa ........................................... 23

Figura 4 Área de manejo de mineral ............................................. 27

Figura 5 Área de planta de gas ..................................................... 28

Figura 6 Área de reactores ........................................................... 29

Figura 7 Área de Briqueteadoras .................................................. 32

Figura 8 Descripción general del proceso de briqueteadoras ....... 33

Figura 9 Producto final del proceso FINMET® (Briqueta) .............. 33

Figura 10 Sistema de inyección de grafito .................................... 34

Figura 11 Estructura organizativa de la Superintendencia de

Proceso...........................................................................................36

Figura 12 Tamices empleados para la caracterización

granulométrica ............................................................................... 42

Figura 13 Horno empleado para en ensayo de PPC ..................... 44

Figura 14 Balanza analítica ........................................................... 45

Figura 15 Agentes necesarios para la variación de las

características de la suspensión preparada ................................... 50

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INDICE DE GRÁFICOS

Gráfica 1 Torque con el uso de Timcal como desmoldeante ........ 54

Gráfica 2 Rompimiento de la briqueta con el uso de la suspensión

preparada con grafito Timcal ......................................................... 54

Gráfica 3 Torque con el uso de Plumbago como desmoldeante ... 56

Gráfica 4 Rompimiento de la briqueta con el uso de la suspensión

preparada con grafito Plumbago .................................................... 56

Gráfica 5 Torque con el uso de Superior Graphite como

desmoldeante ................................................................................ 57

Gráfica 6 Rompimiento de la briqueta con el uso de la suspensión

preparada con grafito Superior Graphite ........................................ 58

Gráfica 7 Porcentajes retenidos por cada tamiz............................ 61

Gráfica 8 Porcentajes acumulados por cada tamiz ....................... 63

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INDICE DE TABLAS

Tabla 1 Propiedades de la suspensión de grafito exigida por

Orinoco Iron S.C.S. ........................................................................ 18

Tabla 2 Tipos de Agentes desmoldeantes usados en las máquinas

briqueteadoras ............................................................................... 49

Tabla 3 Aditivos empleados para la correcta preparación de una

suspensión de grafito ..................................................................... 51

Tabla 4 Período en que fue usada cada suspensión ..................... 53

Tabla 5 Resultados de masa retenida (g) ...................................... 60

Tabla 6 Resultados de masa retenida (%) .................................... 60

Tabla 7 Resultados de masa acumulada (g) ................................. 62

Tabla 8 Resultados de masa acumulada (%) ................................ 63

Tabla 9 Resultados del ensayo de Calcinación ............................. 65

xi

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RESUMEN

Puerto Ordaz, Julio del 2010

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y OTROS AGENTES

DESMOLDEANTES EMPLEADOS EN EL PROCESO DE BRIQUETEADO

EN LA EMPRESA ORINOCO IRON S.C.S.

Autor: Rubén E. Turmero P.

Tutor Académico: Ing. Ruselkis Flores

Tutor Industrial: Ing. Julio Irureta

El siguiente trabajo fue desarrollado en la superintendencia de Ingeniería de Proceso de la empresa Orinoco Iron S.C.S., el cual tiene como objetivo principal la evaluación del comportamiento de las suspensiones de grafito y otros agentes desmoldeantes, empleados durante el proceso de briqueteado que se lleva a cabo en dicha empresa, para ello se estudiaron características físicas y químicas de cuatro muestras de grafito en polvo, además de comparar el comportamiento de las variables manejadas en el área de briqueteo en función de distintas suspensiones de grafito. Palabras Claves: Grafito, Agente Desmoldeante, Suspensión, Calcinación, Máquina Briqueteadora.

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INTRODUCCIÓN

En la actualidad existe a nivel Nacional grandes empresas de reducción

directa de mineral de hierro, como es el caso de Orinoco Iron S.C.S que

emplea la tecnología FINMET®, con la cual se mantiene un óptimo nivel de

producción, calidad y costos, ofreciendo un producto con alto potencial. Esta

tecnología utiliza finos metalizados como materia prima alimentados a través

de un lecho fluidizado en presencia de un gas reductor (principalmente H2 y

CO), para obtener como producto final briquetas de hierro metálico.

Una vez que el mineral alcanza los valores mínimos de reducción (85%

hierro metálico) pasa al área de briqueteadora, el producto metalizado que

sale del último reactor, es transportado a través de una línea elevadora hacia

el tambor alimentador (“Briquetter Feed Bin”); luego el mineral es alimentado

a las tolvas de los tornillos de cada máquina briqueteadora por los bajantes

de alimentación provistos de válvulas deslizantes y válvulas de bola. Una vez

que este se encuentra en la tolva del tornillo se distribuye uniformemente a

los rodillos de las máquinas, donde por efecto de la presión hidráulica que se

genera sobre éstos se compactan los finos en caliente formando las

briquetas.

Durante la compactación del mineral se usa el grafito líquido como

desmoldeante para evitar la adherencia de las briquetas a los bolsillos de los

segmentos, lo cual es de suma importancia ya que se debe contar con un

agente capaz de cumplir con las características propias de un desmoldeante,

de esto dependerá la calidad física del producto terminado.

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Debido a que para la preparación de éste agente, Orinoco Iron S.C.S.

debe recurrir a empresas maquiladoras del mismo, ha realizado un número

considerable de pruebas con el fin de conseguir un agente que sustituya la

suspensión usada actualmente, por lo que éste trabajo se basará en el

estudio de los agentes desmoldeantes usados en la empresa y además ya

que la suspensión de grafito es la que más se ha usado se caracterizarán

muestras de grafito sólido con el fin de plantear el que pueda presentar un

mejor comportamiento a la hora de realizar la preparación.

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CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del problema

Orinoco Iron® S.C.S. es una planta de reducción directa, con tecnología

FINMET® (finos metalizados) que obtiene un producto pre-reducido en forma

de briquetas de alto contenido de hierro metálico (Fe°).

Esta empresa consta de dos módulos y cada uno con dos trenes o líneas

de producción, cada tren está formado por cuatro reactores que se

encuentran conectados en serie donde se lleva a cabo el proceso de

reducción, basado en la eliminación del oxígeno presente en el mineral de

hierro para la obtención de hierro metálico. Cada uno de éstos trenes posee

una capacidad de producción nominal de 550.000 toneladas de hierro

metálico (Fe°) por año, haciendo un total de 2,2 millones de toneladas de

briquetas por año.

El proceso de reducción directa es de lecho fluidizado, y utiliza como

materia prima finos de mineral de hierro, gas reductor rico en hidrógeno (H2),

gas natural, y energía eléctrica. Este proceso consiste en la circulación de

finos de mineral de hierro por un sistema de reactores, donde a través de

ellos fluye el gas reductor de manera ascendente y en contracorriente entra

el mineral de hierro a reducir, obteniendo un producto final con un alto

porcentaje de metalización. Posterior a esto, el mineral ya reducido ingresa al

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sistema de briqueteado, donde las máquinas briqueteadoras mediante

esfuerzos compresivos le dan su forma final.

El sistema de briqueteadoras en la planta Orinoco Iron® S.C.S. es de

suma importancia para el proceso de fabricación de la empresa, dado que

este es el medio encargado de proporcionarle el acabado final al producto

elaborado (Briqueta). Durante éste proceso se hace necesario un lubricante

que actúe como agente desmoldeante de las briquetas y provea buenas

propiedades físicas.

Durante la vida operativa de la planta se han probado suspensiones

preparadas con distintas marcas comerciales de grafitos importados, dentro

de las cuales se encuentran el SilverShine Plumbago y Synthetic Graphite

(éste no se ha usado en suspensión), catalogados como grafitos no

formulados, mientras que el Superior Graphite y el grafito Timcal son

clasificados como grafitos formulados, es decir, se encuentran mezclados

con aditivos tales como agente dispersante y espesantes, los cuales le

confieren un mejor comportamiento a la hora de preparar la suspensión,

manteniendo las partículas de sólido suspendidas en la mezcla y evitando la

formación de grumos.

Con el fin de minimizar costos operacionales se han realizado una

cantidad considerable de pruebas referente a la búsqueda de un

desmoldeante que cumpla con los requisitos exigidos en el proceso tales

como facilitar la compactación del producto, evitar la adherencia del mineral

reducido a los moldes (segmentos), garantizar las características físicas del

producto final adecuadas, entre otros; en ésta búsqueda se han presentado

complicaciones en cuanto a la suspensión preparada por empresas

maquiladoras del mismo, dichos reclamos y disconformidades han estados

asociadas a la presencia de grumos y sedimentación del producto (Caso

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Grafitos del Orinoco, Enero 2005); descomposición de la suspensión (Caso

LIPESA, agosto 2007); además de diversos casos que han generado

inconvenientes operacionales en planta.

Lo anterior, evidencia que los desmoldeantes empleados,

específicamente las suspensiones de grafito deben cumplir con

requerimientos exigidos para el proceso de briqueteado a fin de evitar

problemas tales como:

Degradación por abrasión de las boquillas que rocían el grafito en los

rodillos (tridentes).

Formación de múltiples briquetas.

Pérdida de la calidad física de la briqueta y por consiguiente un alto nivel

de rompimiento.

Adherencia del mineral a los moldes (segmentos).

Mala compactación del producto terminado.

Desprendimiento de la capa superficial de la briqueta.

Briquetas incompletas, rugosas.

Lo que conllevaría a obtener un producto final (briqueta) fuera de

especificaciones físicas y químicas, propenso a la reoxidación y con

tendencia a una alta reactividad.

En la actualidad, la empresa emplea como agente desmoldeante una

suspensión de grafito (Superior Graphite) en agua, la cual es proporcionada

por la empresa Grafitos del Orinoco; encargada de la preparación de la

suspensión (maquila) a partir del grafito suministrado por Orinoco Iron®

S.C.S.

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Esta suspensión ha sido la más empleada ya que cumple con las

características exigidas por Orinoco Iron, (ver Tabla 1).

Tabla N° 1: Propiedades de la suspensión de grafito exigida por

Orinoco Iron S.C.S.

Sin embargo se ha planteado la necesidad de reevaluar las suspensiones

desmoldeantes, a fin de definir, la posibilidad de fabricarlas en la empresa.

Para ello se plantea en una primera etapa, y es el alcance del presente

estudio, el cual consiste en evaluar el comportamiento de suspensiones

desmoldeantes en el proceso de briqueteado, para de ésta manera

determinar o definir las características óptimas de la suspensión e identificar

la que provea un mayor rendimiento y mejores condiciones de operación.

A continuación se describe el objetivo general y los objetivos específicos

que se desean alcanzar con el desarrollo de éste trabajo:

1.2 Objetivo General

Evaluar el comportamiento de suspensiones de grafito y otros agentes

desmoldeantes empleados en el proceso de Briqueteo de la empresa

Orinoco Iron S.C.S.

% de Sólidos: 26 – 30

Viscosidad Dinámica (a 21°C cP) 800 – 1200

Densidad (a 25°C Kg/l) 1,04 – 1,20

pH 7,5 - 10

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1.3 Objetivos Específicos

Identificar los tipos de agentes desmoldeantes utilizados en la empresa.

Identificar los componentes y características con las cuales debe contar

una suspensión preparada con grafito en polvo óptima para el proceso de

briqueteo.

Evaluar el comportamiento histórico de las variables en el sistema

briqueteador en función del tipo de grafito empleado.

Caracterizar los diferentes tipos de grafitos desde el punto de vista

químico y físico.

Establecer el tipo de grafito que ofrece mejores resultados al momento de

preparar la suspensión.

1.4 Justificación

El presente estudio surge de la necesidad de conocer las características

granulométricas y la cantidad de impurezas presentes en cuatro muestras de

grafito en polvo, donde tres de ellas han sido usadas para la preparación del

agente desmoldeante necesario en el sistema briqueteador de la empresa

Orinoco Iron S.C.S.

1.5 Alcance

El presente trabajo se orienta a la caracterización y comparación de los

diferentes tipos de grafitos usados para la preparación de una suspensión

empleada como desmoldeante en el proceso de reducción directa FINMET®

de la empresa Orinoco Iron® S.C.S., así como también el comportamiento

histórico de las variables (Torque y %Rompimiento) en función de la

suspensión de grafito utilizada, esto con el fin de documentar la información

que servirá de base para la realización de un posterior proyecto.

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CAPÍTULO II

MARCO REFERENCIAL

2.1 Breve descripción de la empresa

Orinoco Iron® S.C.S. es una empresa del sector siderúrgico del país,

utiliza tecnología de reducción directa FINMET® (Finos metalizados) para

producir hierro briqueteado en caliente HBC, principalmente para la

exportación. Ésta empresa nace como resultado de la asociación entre

SIVENSA (Siderúrgica Venezolana S.A) y el consorcio australiano B.H.P con

un capital accionario de 50% SIVENSA y 50% B.H.P. Su tecnología fue

desarrollada por FIOR de Venezuela S.A la cual fue fundada el 3 de agosto

de 1973. Empezó su construcción en 1997, e inició su operación el 29 de

mayo de 2000.

Éste proyecto fue concebido para una producción nominal de 2,2 millones

de toneladas de briquetas anualmente y está constituida por dos módulos,

cada uno con dos líneas de producción (Ver Figura 1).

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Figura N° 1: Vista aérea de Orinoco Iron S.C.S.

Fuente: Orinoco Iron

El proceso consta de una batería de reactores de lecho fluidizado

conectados en serie, donde se ponen en contacto el mineral proveniente de

los sistemas de alimentación y el gas de reducción. El mineral procedente de

la última etapa de reducción pasa a la etapa de briqueteado para la

obtención de las briquetas. (Ver Figura 2)

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Figura 3 Proceso productivo de la empresa Orinoco Iron

Figura N° 2: Proceso Productivo de Orinoco Iron S.C.S

Esta es la única planta en el mundo que utiliza tecnología propia de

reducción de finos de mineral de hierro en lecho fluidizado, para obtener

briquetas compactadas en caliente, a partir de hierro reducido con alta

metalización. El proceso de Orinoco Iron® S.C.S. se basa en la reducción de

mineral de hierro con gases reformados a temperatura y presión, con óxido

de hierro; de esta reacción se obtiene hierro metálico. El gas utilizado, de

gran poder reductor, es rico en hidrógeno. (Orinoco Iron, 2007).

2.1.1 Estructura Organizacional

Los departamentos de Orinoco Iron® S.C.S. adscritos a la presidencia

ejecutiva, como máxima autoridad de la empresa son los siguientes:

Operaciones, finanzas y administración, Materiales, Recursos Humanos y

Relaciones Públicas, Ambiente y Seguridad y Finanzas y Administración, los

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23

cuales prestan apoyo a la empresa en las actividades inherentes a su

gestión.

En la figura 3 se muestra el organigrama del funcionamiento de Orino

Iron® S.C.S.

Figura N° 3: Organigrama de la empresa

Fuente: Orinoco Iron

De acuerdo al organigrama, los distintos niveles cumplen las siguientes

funciones:

La Presidencia Ejecutiva, se encuentra integrada por un presidente

ejecutivo el cual es el encargado de gerenciar el proyecto de arranque,

construcción y planificación de de todas las áreas que constituyen la

empresa.

El departamento de Finanzas y Administración, se encarga del

asesoramiento en materia administrativa y mercantil de todos los

bienes y servicios requeridos por el proceso.

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El departamento de Operaciones, encargado de prestar los servicios

de ingeniería de proceso a todas las áreas que conforman el proceso

Finmet.

El departamento de Ambiente y Seguridad, gestiona y contribuye en la

aplicación de todas las normas y procedimientos que ayuden en la

protección e integridad del personal que labora dentro de las áreas

que conforman el proceso.

El departamento de Materiales, es el encargado de todo lo relacionado

con la adquisición de insumos y materiales requeridos dentro la

operatividad y desarrollo del proceso.

El departamento de Recursos Humanos y Relaciones Públicas se

encarga de la capacitación y búsqueda, de profesionales y personal

capacitado para ser entrenado e integrado a todas las actividades

propias del proceso.

2.1.2 Ubicación geográfica

Orinoco Iron S.C.S. se encuentra ubicada en la parcela UD-507-01-02

Zona Industrial Matanzas Norte, Avenida Norte - Sur 7, adyacente a la planta

RDI-FIOR, Puerto Ordaz, Estado Bolívar. Venezuela.

2.1.3 Misión

“Producir y suministrar oportunamente unidades de hierro metálico al

mercado siderúrgico mundial dentro de los parámetros de calidad en una

estrecha relación de servicio.”

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2.1.4 Visión

“Ser productor y suministrador de unidades de hierro metálico más

competitivo y confiable del mundo, operando sin accidentes, con mínimo

impacto ambiental, alta responsabilidad legal y social, suplidores confiables y

con personal, clientes y accionistas satisfechos.”

2.1.5 Política de calidad

“Dirigimos nuestras acciones para entregar oportunamente a nuestros

clientes productos y servicios que superen sus expectativas, mediante el

mejoramiento continuo de la eficacia de los procesos, con un margen

adecuado de utilidad.”

2.1.6 Política ambiental

“En las empresas filiales IBH fabricamos y comercializamos unidades de

hierro metálico en armonía con la naturaleza; por ello asumimos el

compromiso de evitar y minimizar los impactos ambientales, a través del

mejoramiento continuo de nuestros procesos.”

2.1.7 Política integrada de la empresa (ambiente, calidad y

seguridad)

En Orinoco Iron® S.C.S. estamos comprometidos a fabricar y

comercializar briquetas de hierro de reducción directa, superando las

expectativas de nuestros clientes, en armonía con la naturaleza, controlando

los impactos ambientales y asegurando la salud y seguridad de los

trabajadores, a través del mejoramiento continuo de nuestros procesos y

productos, con un margen adecuado de utilidad y cumplimiento con los

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requisitos legales y reglamentarios aplicables, esta política se sustenta en el

compromiso de:

Conducir todos los procesos de acuerdo con la normativa legal y

reglamentaria vigentes y las normas y procedimientos establecidos,

relacionados con la calidad, la preservación del ambiente y la

seguridad y salud de los trabajadores.

Lograr que todos los resultados de la empresa se soporten en los

principios que definen su Naturaleza, Misión, Filosofía, Valores y

Visión, haciendo sentir a cada trabajador, dueño del proceso que

controla.

Participar e involucrarse en la tarea del mejoramiento continuo, la

búsqueda constante del estado del arte de los procesos, productos y

sistemas, aprovechando las técnicas modernas en educación,

capacitación, competencia y desarrollo de nuestro personal.

Comprender, aceptar y divulgar esta política para que sea conocida y

respetada por todas las personas relacionadas.”

2.1.8 Instalaciones básicas

La planta que mediante tecnología FINMET®, opera en Orinoco Iron,

consta de 5 áreas operativas:

Área de preparación y alimentación de mineral.

Área de generación y preparación del gas reductor.

Área de reactores.

Área de briqueteado.

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Área de servicios.

2.1.8.1 Área de preparación y alimentación de mineral (Mineral y

Producto)

En esta sección se reciben, apilan y clasifican y secan los finos de

material de hierro provenientes de C.V.G. Ferrominera del Orinoco, para

posteriormente ser procesados, adecuados y suministrados continua y

oportunamente al sistema de reactores de la planta FINMET®. Esto se lleva

acabo tomando en cuenta los parámetros de distribución granulométrica,

tendencia a la decrepitación y composición química. Los finos del mineral

son trasladados hacia las tolvas de almacenamiento. (Ver Figura 4)

Figura N° 4: Área de Manejo de Mineral.

Fuente: Orinoco Iron

Es importante mencionar que los finos de mineral de hierro no necesitan

más preparación que el secado y/o clasificación eventual, ya que no son

necesarios los procesos de peletización o trituración. (Orinoco Iron, 2007).

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2.1.8.2 Área de generación y preparación del gas reductor (Planta

de Gases)

El gas será producido por reformación catalítica del gas natural en un

horno de reformación a vapor. El gas producido en esta unidad pasará luego

a una serie de equipos auxiliares (convertidor de alta temperatura,

intercambiadores, sistema de remoción de CO2, etc.) para su purificación.

En esta área se preparará un gas con alto poder reductor a la presión,

temperatura y composición química requeridos en el circuito de reactores.

Cabe destacar que en el proceso FINMET®, la composición del gas reductor

puede ser ajustada según requerimientos debido a la disposición de la

unidad de remoción de CO2 en el circuito del gas de reciclo. También se

recupera parte de los gases de combustión del horno reformador para la

obtención de gas inerte, que posteriormente será comprimido en el área de

servicios. (Ver Figura 5)

Figura N° 5: Área de Planta de Gas

Fuente: Orinoco Iron

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2.1.8.3 Área de reactores

El área de reactores constituye una de las áreas de mayor importancia

dentro del proceso FINMET (Ver Figura 6), debido a que aquí se llevan a

cabo las reacciones de reducción directa de los finos de mineral de hierro

con gas reformado rico en hidrógeno para obtener hierro metálico

carbonizado, su objetivo principal consiste en la eliminación del oxígeno que

se encuentra en el mineral proveniente del área de manejo de materiales,

para posteriormente suminístralo al área de briqueteadora con un porcentaje

de metalización de 85-86,5% Fe°.

Figura N° 6: Área de Reactores

Fuente: Orinoco Iron

La planta está constituida por cuatro trenes, cada tren posee cuatro

reactores reductores conectados en serie, en donde ocurren las reacciones

de reducción. El mineral proveniente de los sistemas de alimentación de

mineral fluye por gravedad a través de los reactores ubicados en serie

descendente (R40 - R30 - R20 - R10) agregado en el R40, entrando en

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contacto con el gas reductor en cual ingresa al sistema por el reactor R10. A

medida que el mineral desciende, sufre una reducción continua hasta adquirir

propiedades metálicas.

El mineral con diferentes grados de reducción se mantiene fluidizado por

el gas reductor. El gas reductor fluye por el último reactor, en donde el

mineral semi-reducido proveniente de los reactores superiores, entra en

contacto con un gas rico en H2 y CO con alto poder reductor, adquiriendo sus

características metálicas y de carburización para luego pasar a la etapa de

briqueteado. (Orinoco Iron, 2007)

En cada reactor se realiza una reacción química diferente dependiendo

de las condiciones de presión y temperatura a la cual se trabaje.

2.1.8.3.1 Reactor R-40:

Es el primer reactor del tren y su forma es cilíndrica. En él se elimina el

agua de cristalización que posee el mineral. Se puede considerar que actúa

como un secador, debido a que el porcentaje de reducción es mínimo. La

reacción ocurre aproximadamente a 450 °C.

2.1.8.3.2 Reactor R-30:

Aquí toda la hematita proveniente del R-40 se reduce a magnetita a

través de la reacción redox. La temperatura de operación es de 641°C en el

reactor cilíndrico.

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2.1.8.3.3 Reactor R-20:

En este reactor se reduce toda la magnetita a wustita a una temperatura

de 730 °C. El reactor es tipo swedged, es decir, el diámetro en el tope del

reactor aumenta.

2.1.8.3.4 Reactor R-10:

Ocurre la etapa final de reducción de la wustita a hierro metálico a una

temperatura de 800 °C aproximadamente. Reactor tipo swedged.

Una vez sale el mineral de éste último reactor, se obtiene un producto con

un porcentaje de metalización comprendido 85-86,5% el cual será

compactado posteriormente en el área de briqueteado.

2.1.8.4 Área de Briqueteado

Tiene como principal objetivo recibir los finos de mineral de hierro

reducidos provenientes del reactor r-10 y convertirlos en el producto final del

proceso FINMET®, como lo es la briqueta. Comprende desde el tambor

alimentador (Briquetter Feed Bin) hasta la salida del producto final (briqueta)

del transportador de producto (Briquette Collecting Conveyor). (Ver Figura 8)

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Figura N° 7: Área de Briqueteadoras

Fuente: Orinoco Iron

El producto metalizado que proveniente del último reactor es transportado

neumáticamente hacia el tambor alimentador (Briquetter Feed Bin) de las

máquinas Briqueteadoras a través de una línea elevadora (riser), en donde

los finos son compactados en caliente (aprox. 700 °C) por efecto de la

presión hidráulica de las prensas rotatorias. Posteriormente el producto es

cribado y el material que no fue compactado será reciclado nuevamente

hacia la máquina. Las briquetas serán enfriadas y pasivadas por un sistema

de aire, luego pasarán a las pilas de almacenamiento o a los silos de carga

del tren, desde donde serán transportados hasta el puerto. El producto

obtenido es de una densidad superior a 5,0 gr/cc (Ver Figura 9), con alto

contenido metálico, esencialmente inerte al ambiente y puede ser

manipulado y transportado con medios convencionales de manejo de

productos a granel. (Rebaza, 2007)

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Figura N° 8: Descripción general del proceso de Briqueteadoras

Fuente: Orinoco Iron (2007)

Figura N° 9: Producto final del Proceso FINMET® (Briqueta)

Fuente: Orinoco Iron

En la Figura 10 se describe detalladamente el sistema de inyección de la

suspensión de grafito utilizado en Orinoco Iron S.C.S.

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Figura N° 10: Sistema de inyección de grafito

Fuente: Orinoco Iron (2007)

El grafito es almacenado en un tanque de 36.493 l que se encuentra en

planta baja, desde el cual es impulsado a otro tanque de 350 l, ubicado en el

piso 4. Estando el grafito en este tanque de 350 l, comienza a funcionar el

sistema de inyección, la unidad suplidora bombea el grafito desde este

tanque de 350 l con ayuda de dos bombas, en paralelo, de diafragma BRAN

LUEBBE pro can DS 50/120, a través de una tubería de 12,7 mm de

diámetro hasta el brazo inyector en donde se produce la atomización del

grafito con ayuda del gas proveniente del módulo de gas inerte.

Esta mezcla gas inerte/grafito líquido es direccionada hasta los bolsillos

con ayuda de los rociadores, el grafito se dosifica a razón mínima de 150

ml/min siendo el caudal dependiente de la velocidad de giro de los rodillos.

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Este sistema está diseñado de forma tal que cada cierto período se produzca

un lavado del sistema para evitar obstrucción de las tuberías y daño de algún

otro elemento del sistema. El lavado se hace cambiando el fluido de trabajo

por agua, moviendo sólo algunas válvulas de la unidad suplidora de grafito.

2.1.8.5 Área de Servicios

Las diferentes áreas del Proceso FINMET® requieren para su

funcionamiento un conjunto de servicios auxiliares tales como:

Sistema de tratamiento de agua de alimentación: el agua necesita un

tratamiento previo para la eliminación de sólidos suspendidos,

minerales y dureza, debido a que es suministrada directamente por la

Corporación Venezolana de Guayana, sin que se le haya realizado

algún tratamiento.

Aire de Servicio e Instrumentación: cuenta con tres compresores

eléctricos que permiten obtener los requerimientos generales de aire

en la planta.

Sistema de recirculación, enfriamiento y purificación: este sistema

consta de una piscina sedimentaria o pozo, un sistema de bombeo y

una torre de enfriamiento. El agua usada en el proceso, es enviada a

los pozos para despojarla de las partículas sólidas de asentamiento.

De allí pasa a las torres de enfriamiento y luego a través de las

bombas se recircula al proceso.

Generación de gas Inerte: cuando se hace reaccionar gas natural con

aire de la atmósfera, en forma estequiométrica, se produce CO2 y N2.

El gas inerte es comprimido y pasado a través de un secador de sílice.

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2.2 Descripción del área de pasantía

Figura N° 11: Estructura Organizativa de la Superintendencia de Ingeniería de

Proceso

Fuente: Orinoco Iron

2.2.1 Misión

“Proveer asistencia técnica a las Operaciones, mediante el seguimiento,

control y análisis de variables de proceso, inspección de proceso durante

paradas, evaluación de insumos, sistemas, equipos, emisión y seguimiento

de recomendaciones, desarrollo de proyectos, a fin de mejorar la

productividad y mantener la estabilidad y continuidad operativa, cumpliendo

con la normativa en materia de calidad, seguridad y ambiente.”

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2.2.2 Visión

“Ser una unidad líder en la prestación de servicios de asistencia técnica

en ingeniería de proceso, reconocida por su capacidad técnica, proactividad,

asertividad, competencia y compromiso del recurso humano, para satisfacer

los requerimientos de las operaciones de Orinoco Iron.”

2.3 Descripción del trabajo asignado

El trabajo a realizar tiene como objetivo principal la caracterización de los

grafitos utilizados como insumo para la preparación de la suspensión

empleada como desmoldeante en las máquinas briqueteadoras de la

empresa Orinoco Iron® S.C.S.

Se ejecutará la toma de muestras para realizarle un posterior análisis a

las diferentes granulometrías de los mismos desde el punto de vista

morfológico; así como también una prueba de pérdidas por calcinación

(%PPC). Además se verificará la factibilidad en cuanto al uso de aceite como

desmoldeante, en sustitución de la suspensión de grafito empleada

actualmente.

Sumado a esto se realizarán visitas a empresas de la zona que se

encarguen del maquilado del grafito con el fin de realizar una comparación

entre ellas y tener información que servirá para un próximo proyecto el cual

tiene como finalidad la realización del diseño preliminar de un sistema

maquilador para la empresa Orinoco Iron® S.C.S.

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2.4 Glosario de Términos

2.4.1 Grafito en polvo:

Consiste en un aglomerado de minúsculos granos de grafito, los cuales

se encuentran formados por miles de millones de átomos de carbono

ordenados en capas con estructura hexagonal.

Las capas se apilan unas sobre otras pero sin formar enlaces químicos

entre ellas, y esta estructura es precisamente la que da al grafito sus

propiedades (es blando y exfoliable, se usa como lubricante sólido).

2.4.2 Grafito líquido:

Es una mezcla de grafito en polvo con agua, en proporciones de 28%

sólido (grafito), 72% líquido (agua), se encuentra ligado con aditivos de

preservación y mejora de propiedades, es inyectado por un sistema de

rociado con la finalidad de lubricar los bolsillos de los rodillos y evitar de ésta

manera se adhiera el mineral de hierro reducido a los segmentos.

2.4.3 Suspensión:

Son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo (soluto) o

pequeñas partículas no solubles (fase dispersa) que se dispersan en un

medio líquido o gaseoso (fase dispersante o dispersora). Cuando uno de los

componentes es agua y los otros son sólidos suspendidos en la mezcla, son

conocidas como suspensiones mecánicas.

2.4.4 Briquetear:

Proceso de compactar o densificar un material en función de rellenar los

intersticios del mismo, deformándolo plásticamente para que mantenga su

configuración densificada.

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2.4.5 Máquina Briqueteadora:

Equipo que permite la compactación del mineral de hierro ya reducido

empleando dos rodillos uno móvil y otro fijo los cuales le otorgan la forma

final al producto elaborado “briquetas”. (Ver figura 8)

2.4.6 Brazo inyector:

Dispositivo colocado en los costados superiores de la máquina y cuya

función es llevar el grafito líquido en mezcla con gas inerte a las boquillas de

proyección que apuntan a los bolsillos de los rodillos.

2.4.7 Rociadores:

Boquillas fabricadas de acero inoxidable de ¼”, colocadas directamente

en el brazo inyector y orientadas hacia los bolsillos de los rodillos para

realizar la distribución del grafito atomizado de manera homogénea.

2.4.8 Bomba de grafito:

Conjunto mecánico formado por un motor y dos bombas paralelas, cuya

función es succionar e impulsar el grafito líquido al mezclador por medio de

tuberías.

2.4.9 Mezclador:

Dispositivo colocado en la parte superior del brazo inyector cuya función

consiste en realizar la mezcla del grafito líquido y el gas inerte.

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CAPÍTULO III

ASPECTOS PROCEDIMENTALES

En el siguiente capítulo se expresa, el tipo de estudio y la metodología

empleada, con la finalidad de obtener la solución al objetivo planteado de

manera acertada y positiva, el cual se fundamenta en el estudio de los

distintos tipos de desmoldeantes que se han probado en la empresa, además

de la realización de una serie de ensayos químicos – físicos, con la finalidad

de conocer el porcentaje de impurezas (%PPC) y la distribución

granulométrica de las cuatro muestras de grafito en polvo, tres de ellas

empleadas en la preparación de suspensiones que actúan como agente

desmoldeante en las máquinas briqueteadoras de la empresa Orinoco Iron

S.C.S.

3.1 Actividades ejecutadas

Para la elaboración del presente trabajo fue necesaria la ejecución de las

siguientes actividades:

3.1.1 Relacionadas con el trabajo asignado

Búsqueda y recolección de muestras de grafito en polvo

(SilverShine Plumbago 285, Superior Graphite, Synthetic Graphite,

Timcal DDP-3).

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Revisión de información técnica a través informes, reportes

técnicos, historiales pertenecientes a la empresa, esto con la

finalidad de poseer la información necesaria para la elaboración del

proyecto.

Realización de ensayo granulométrico y de calcinación a cada una

de las muestras estudiadas.

Seguimiento a la prueba de aceite usado como posible

desmoldeante en el sistema briqueteador.

Entrevistas no estructuradas con personal encargado del sistema

inyector de grafito, con la finalidad de conocer más el

comportamiento del mismo.

3.1.2 Otras actividades realizadas en la empresa

Visita a plantas que poseen un sistema maquilador de grafito, que

se encuentran en la zona; Grafitos del Orinoco y PRCAST

REFRACTORIES C.A. con el fin de realizar una visualización del

sistema mencionado.

Apoyo en la búsqueda de los equipos necesarios para la

construcción del sistema maquilador de grafito en polvo en la

empresa Orinoco Iron S.C.S.

Contribución en cuanto a mediciones y ubicación de un nuevo

diseño de inyección de grafito.

Colaboración en la recolección de muestras de virutas en el

sistema briqueteador.

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3.2 Técnicas e instrumentos empleados para la recolección de

información

Para la correcta realización de éste proyecto se hizo necesaria la

implementación de diferentes técnicas, con el fin de lograr la obtención de la

información, como son:

3.2.1 Determinación de la distribución granulométrica

Recolectar primeramente las cuatro muestras de grafitos; SilverShine

Plumbago 285 y TIMCAL DDP 3 (PRCAST REFRACTORIES C.A.), Superior

Graphite y Synthetic Graphite (Orinoco Iron® S.C.S.), a las muestras

estudiadas no se les realiza ningún tipo de preparación ni alteración, es

decir, al momento de realizar los ensayos las muestras se deben encontrar

con las mismas características a las cuales son entregadas por el suplidor.

La distribución granulométrica se obtiene mediante el porcentaje de masa

retenida por cada uno de los tamices empleados (60, 100, 200, 325, 400 y

˂ 400 Mesh), donde se toma de 305 – 330g de cada una de las muestras, y

se hace pasar por la batería de tamices (Ver Figura 12) y con la ayuda del

vibrador tipo ROTAP durante 7 minutos se realiza la separación de las

partículas.

Una vez finalizados los 7 minutos se procede al pesaje de la masa que

fue retenida por cada uno de los tamices y se observó que en las muestras

se retuvieron partículas a partir de 100 Mesh, por lo que estamos en

presencia de muestras con partículas verdaderamente finas.

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Figura N° 12: Tamices empleados para la caracterización granulométrica.

Fuente: Autor

3.2.2 Determinación del porcentaje de impurezas (Calcinación)

La pérdida por calcinación, consiste en la pérdida en peso expresada en

porcentaje de una muestra que ha sido calcinada a 1000°C, hasta que se

consiga un peso constante.

El ensayo consiste en tomar una muestra de grafito e introducirla a una

mufla eléctrica (Ver Figura 13), la cual se encuentra previamente calentada a

una temperatura de 1000°C. La diferencia de peso obtenida en el proceso es

atribuida a la calcinación del grafito en polvo en una atmosfera oxidante,

quedando de ésta manera solo las impurezas presentes en las muestras.

Se pesa en la balanza electrónica (Ver Figura 14) un crisol de cerámica o

de platino, luego se agrega un gramo (1gr) de la muestra a la cual se le

quiere realizar el ensayo y se pesa nuevamente el crisol con la muestra.

Posterior a esto el crisol es llevado al horno a 1000°C por espacio de 2 horas

garantizando de ésta manera un mejor resultado en el ensayo.

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Figura N° 13: Horno empleado para la realización del en ensayo de

calcinación

Fuente: Autor

Una vez transcurrido los 120 minutos se extrae el crisol del horno y se

coloca en un desecador para dejar que éste se enfríe. Ya enfriado el crisol se

procede al pesaje del mismo y la diferencia del peso inicial (antes del

calentamiento) y el peso final (luego del calentamiento) se expresa en

términos de porcentajes, como se muestra a continuación:

Ecuación 1: Cálculo del porcentaje calcinado

m1 = masa del crisol, expresada en gramos.

m2 = masa del crisol con la muestra antes de calentarlo, expresada en

gramos.

m3 = masa del crisol con la muestra ya calcinada, expresada en gramos.

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Figura N° 14: Balanza Analítica

Fuente: Autor

Cabe mencionar que además de los ensayos realizados, una acción

fundamental para el correcto desarrollo del proyecto consistió en entrevistas

no estructuradas a personal encargado del área de briqueteado, lugar donde

se encuentra el sistema de inyección de grafito, esto con la finalidad de

adquirir información clave y precisa.

3.3 Procesamiento de la información

La información experimental obtenida durante los ensayos realizados a

las cuatro muestras de grafito en polvo fue procesada y analizada con la

ayuda de las hojas de cálculos de Microsoft Excel 2007, donde se pudo

obtener las distintas representaciones gráficas que permitieron el correcto

análisis de las características presentes en cada muestra, además la

información recolectada a través de informes y reportes fue estudiada de tal

manera que a través de ella se pudo cumplir con parte de los objetivos

planteados.

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3.4 Materiales y equipos necesarios

Para la correcta realización del trabajo asignado se hizo necesaria la

utilización de los equipos que se nombran a continuación:

3.4.1 Equipos

Balanza analítica (Mettler Toledo – AB204).

Equipo tamizador (RO-TAP), marca Tyler, tipo B.

Horno eléctrico marca Carbolite CWF 1200.

Cámara fotográfica. SONY-5Mgp.

3.4.2 Materiales e insumos

Muestras de los cuatro grafitos analizados: Timcal DDP-3, Superior

Graphite, SilverShine Plumbago y Synthetic Graphite.

Desecador.

Crisol.

Pinzas metálicas.

Guantes.

Tamices ASTM en medidas Mesh 60, 100, 200, 325, 400, y PAN.

Aire y brocha para limpieza y mantenimiento de los tamices y equipos.

3.5 Tipos de análisis a realizar

El tipo de análisis que se llevó a cabo en éste proyecto es de índole

comparativo, ya que el objetivo principal del mismo consiste en la

identificación de diferencias y semejanzas que pueden existir entre los

grafitos sólidos usados para la preparación de suspensiones desmoldeantes,

destacando también que éste tipo de suspensión al ser la que ha presentado

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un mejor comportamiento como agente desmoldeante es la que se está

usando actualmente en la empresa.

Siguiendo la perspectiva antes mencionada A. Grosser (1973) señala

que:

“La investigación comparativa hace comprensibles las cosas

desconocidas a partir de cosas conocidas mediante la analogía, la similitud o el contraste, además señala descubrimientos nuevos o resalta lo peculiar, sistematizando o enfatizando precisamente la diferencia considerando lo particular del objeto analizado no como singularidad sino como especificidad”. (P.21).

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CAPÍTULO IV

RESULTADOS

En función de los objetivos que fueron planteados en el capitulo uno, se

procederá a desarrollar los resultados obtenidos en ésta parte del trabajo

para cada uno de ellos:

4.1 Tipos de agentes desmoldeantes utilizados en el sistema

briqueteador:

Con el fin de conseguir el agente desmoldeante que presente el mejor

comportamiento en el sistema briqueteador, se han realizado una cantidad

considerable de pruebas, donde las más destacadas se menciona el uso de

una suspensión fabricada con ultra finos de mineral de hierro, mezcla de los

grafitos Timcal – Plumbago a diferentes proporciones y el uso de una mezcla

de aceites de engranaje, esto sabiendo que actualmente se emplea una

suspensión de grafito como agente desmoldeante ya que éste es el que ha

presentado el mejor comportamiento en el sistema, cabe destacar que se ha

variado la marca comercial de grafito en polvo así como también la empresa

maquiladora del mismo, esto a manera de establecer el grafito sólido de

mejor calidad y la empresa maquiladora que proporcione un producto que

cumpla con las propiedades exigidas por la empresa Orinoco Iron S.C.S.

En la Tabla 2 se muestran tres agentes desmoldeantes los cuales han

sido estudiados y puestos en práctica en el sistema briqueteador de Orinoco

Iron:

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Tabla N° 2: Tipos de agentes desmoldeantes usados en las

máquinas briqueteadoras

TIPO DE DESMOLDEANTE

SUSPENSION ACEITE

CARACTERÍSTICAS DEL DESMOLDEANTE

Mezcla de Ultrafinos de mineral de hierro proveniente de los

secadores de mineral con una suspensión preparada de grafito

Mezcla de Grafito Timcal DDP-3 con Grafito

SilverShine Plumbago 285, a distintas

proporciones de ambos grafitos

Mezcla de aceites de engranaje 320 y 460 B.P.

CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO

FINAL

Imag

en

-

Descri

pció

n Las briquetas

presentaron una apariencia física normal y no se

evidenció la presencia de briquetas múltiples

Con una proporción máxima de hasta 50%

Plumbago se registró un comportamiento físico

aceptable en la briqueta, observándose cierta degradación en los

tridentes

La calidad física de la briqueta no cumple con

las expectativas, observándose la

presencia de briquetas múltiples además de una calidad superficial muy

irregular

FECHA DE PRUEBA / DURACIÓN

29 de Septiembre del 2007 / 30 min

16 de Febrero -23 de Abril del 2010 / 67 Días

1 de Julio del 2010 / 60 min

OBSERVACIONES

El agente presentó un comportamiento aceptable en el sistema inyector

además de cumplir con las características

desmoldeantes exigidas en planta

La calidad física de la briqueta (%Rompimiento,

Esquinas rotas, Superficie, Ruptura, etc.) se ve comprometida al usar más de un 50% de grafito Plumbago en la

mezcla

La prueba realizada fue suspendida debido a la emanación excesiva de humo proveniente del contacto directo del

aceite con los segmentos y el mineral reducido, lo

que ocasionó un problema ambiental

significativo

FUENTE / AUTOR

“Prueba de desmoldeante

preparado en base a una mezcla de

Suspensión de Grafito y Lodos provenientes del Dedusting 195” /

Julio Irureta, Ivan Salas, José Aguilera

“evaluación de Suspensión de Grafito con mezcla de Grafito Timcal y Plumbago” /

Julio Irureta

-

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4.2 Identificar los componentes y características con las cuales debe

contar una suspensión preparada con grafito en polvo óptima para el

proceso de briqueteo.

En las máquinas briqueteadoras de la empresa Orinoco Iron S.C.S. se

hace necesario el uso de un agente que sea capaz de desmoldar la briqueta

una vez es compactado el mineral reducido, durante la vida operativa de la

planta el agente que ha cumplido con ésta exigencia de proceso es una

suspensión de grafito en agua.

Es necesario mencionar que una suspensión de grafito de alta calidad no

dependerá solamente de las características del grafito en polvo utilizado, sino

también de la preparación o maquila del mismo, ya que para éste proceso se

hace necesaria la adición de diversos agentes (Ver Figura 15) que sean

capaces de otorgarle a la suspensión preparada las características exigidas

por el comprador.

Figura N° 15: Agentes necesarios para la variación de las características de

la suspensión preparada

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No obstante la preparación de la suspensión es el punto más crítico y de

mayor importancia ya que para su correcta elaboración se hace fundamental

el control de diversas variables, por lo que la empresa que realice el

maquilado debe garantizar de que posea la experiencia y conocimiento

necesario para producir la suspensión deseada, debido a que se puede

poseer un grafito de alta pureza, buena distribución granulométrica y de

buena calidad pero si no se le agregan los agentes necesarios y exactos, el

preparado no tendrá un comportamiento adecuado en el sistema al cual será

sometido.

Una suspensión que cumpla con las características exigidas en planta

(Ver Tabla 1) debe contar con los aditivos correctos los cuales se agregan

durante su preparación (Ver Tabla 3)

Tabla N° 3: Aditivos empleados para la correcta preparación de una

suspensión de grafito

ADITIVO FUNCIÓN

Anticoagulante

Impide la aglomeración de las partículas de grafito, para de ésta

manera evitar grumos en la suspensión y posibles

taponamientos en el sistema de inyección

Dispersante

Garantiza la dispersión de los constituyentes sólidos que se

encuentran en la fase líquida para de ésta manera poseer una

suspensión más homogénea.

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Tackifier

Otorga buena adherencia al segmento, siendo ésta

característica crítica para el sistema de briqueteo, ya que la

suspensión debe crear una película protectora y desmoldeante

una vez inyectado al sistema

Conservante Evita la descomposición a corto

plazo de la suspensión

Espesante

Conferirle al preparado la viscosidad necesaria para ser

usada en el sistema de briqueteado

Se puede mencionar también que para la correcta preparación de una

suspensión de grafito usada como agente desmoldeante se requiere de los

siguientes cuatro principios, se debe contar con un grafito de alta pureza, un

tamaño de partícula fino, el conjunto de aditivos empleados en la preparación

debe ser el correcto, en proporciones y orden de agregado adecuadas y

debe poseer una buena dispersión.

Por lo que una suspensión que sea preparada bajo éstas características

que garantizan su alta calidad, debe ser capaz también de soportar las

exigentes condiciones de operación en planta como son una buena

resistencia a altas temperaturas y resistencia a altas presiones, además

contará con una baja fricción, característica que hace de éste producto sea

considerado y usado como agente desmoldeante.

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53

4.3 Comportamiento histórico de las variables del sistema

briqueteador (Torque y %Rompimiento) en función de la suspensión de

grafito usada.

En función de la suspensión de grafito usada como agente desmoldeante

en el sistema briqueteador, se estudiará el comportamiento de dos de las

variables más importantes, como lo es el Torque y él % de Rompimiento del

producto final.

En la tabla 4 se presenta el período en el que se uso cada uno de las

suspensiones de grafitos:

Tabla N° 4: Período en que fue usada cada suspensión

4.3.1 Grafito Timcal DDP-3

Desde el 16 de Marzo del 2009 hasta el 21 de Agosto del mencionado

año, en la empresa Orinoco Iron S.C.S. se utilizó una suspensión

desmoldeante preparada con grafito en polvo Timcal, la cual presentó el

siguiente comportamiento en el sistema briqueteador en función de las

variables Torque y % de Rompimiento (Ver Gráfico 1 y 2 respectivamente).

PERÍODO EMPLEADO

SUSPENSIÓN DE GRAFITO INICIO FIN

Timcal DDP-3 16/03/2009 21/08/2009

SilverShine Plumbago 285 19/10/2009 19/11/2009

Superior Graphite 29/06/2010 23/07/2010

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Gráfica N° 1: Torque con el uso de Timcal como agente desmoldeante

Gráfica N° 2: Rompimiento de la briqueta con el uso de la suspensión

preparada con grafito Timcal

0

50

100

150

200

250

300

350

Torque

1.1A

1.1B

1.1C

1.2A

1.2B

1.2C

2.1A

2.1B

2.1C

2.2C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

% Rompimiento

1.1A

1.1B

1.1C

1.2A

1.2B

1.2C

2.1A

2.1B

2.1C

2.2C

KNm Máquina Briq.

Máquina Briq. %

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55

Es necesario tener en cuenta que el torque empleado en el sistema

briqueteador no dependerá únicamente de la calidad de la suspensión

empleada como agente desmoldeante, sino también del estado físico de los

segmentos ya que si se encuentran deteriorados no serán capaces de

moldear correctamente la cinta de briquetas por lo que se tiende a aumentar

la presión ejercida por los mismos para de ésta manera no comprometer la

calidad física del producto.

Si la suspensión no es capaz de adherirse a los segmentos no formará la

película desmoldeante, por lo que se verá comprometida la compactación del

mineral aumentando de ésta manera el %Rompimiento que además también

depende de las características físico-químicas con las cuales proviene el

mineral ya reducido del área de reactores, por lo que se debe aumentar el

torque del sistema para de ésta manera compensar la mala calidad de la

suspensión, además de evitar la presencia de briquetas múltiples.

4.3.2 Grafito SilverShine Plumbago

Posterior a éste, durante el período comprendido desde el 19 de Octubre

del 2009 hasta el 19 de Noviembre del mismo año se usó como agente

desmoldeante una suspensión de grafito preparada con SilverShine

Plumbago, presentando el comportamiento que se presenta a continuación

en las gráficas 3 y 4.

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56

Gráfica N° 3: Torque con el uso de Plumbago como agente

desmoldeante

Gráfica N° 4: Rompimiento de la briqueta con el uso de la

suspensión preparada con grafito Plumbago

0

50

100

150

200

250

300

350

Torque

1.1C

1.2A

1.2B

1.2C

0

2

4

6

8

10

12

14

% Rompimiento

1.1C

1.2A

1.2B

1.2C

Máquina Briq. KNm

Máquina Briq. %

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57

Al comparar el comportamiento del torque en el sistema, se observa cierta

similitud usando Timcal o Plumbago, pero al contrastar él % de rompimiento

se aprecia claramente que durante el uso del Plumbago aumenta

considerablemente, observando algunos picos que llegan a 11%, 12%, 13%

de ruptura.

4.3.3 Grafito Superior Graphite

A partir del 29 de Junio del 2010 hasta el 23 de Julio del presente año se

ha venido trabajando con una suspensión preparada con grafito en polvo

Superior Graphite, la cual durante su uso se ha tenido el comportamiento del

Torque y %Rompimiento que se presenta en las gráficas 5 y 6

respectivamente.

Gráfica N° 5: Torque con el uso de Superior Graphite

como agente desmoldeante

0

50

100

150

200

250

300

Torque

1.1A

1.1B

1.1C

1.2C

2.1C

Máquina Briq. %

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58

Gráfica N° 6: Rompimiento de la briqueta con el uso de la

suspensión preparada con grafito Superior Graphite

El comportamiento más significativo en función de la suspensión utilizada

consiste en él % de Rompimiento de la briqueta, lo cual es de suma

importancia ya que el aspecto físico del producto final lo calificara como un

producto de alta calidad, por lo que el Plumbago a diferencia del Timcal y

Superior G. presenta un mayor % de Rompimiento, esto además de ser

afectado por los aspectos antes mencionados, definitivamente la calidad de

la suspensión afectará directamente.

0

2

4

6

8

10

12

%Rompimiento

1.1A

1.1B

1.1C

1.2C

2.1C

Máquina Briq. %

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59

4.4 Caracterización físico – química de diferentes tipos de grafitos en

polvo:

A las muestras a analizar se les realizo un ensayo físico como lo es el

ensayo granulométrico que tiene como fin determinar la distribución de las

partículas en función de su tamaño y otro de tipo químico como lo es el

ensayo de calcinación, que tiene como objetivo la determinación del nivel de

impurezas que presenta cada una de las muestras (SilverShine Plumbago,

Timcal DDP-3, Superior Graphite y Synthetic Graphite). A continuación se

presentarás los resultados obtenidos para cada uno de los ensayos.

4.4.1 Análisis granulométrico

Es de suma importancia al momento de seleccionar el grafito en polvo

que se va a adquirir tener en cuenta el tamaño de partícula promedio, ya que

un tamaño de partícula muy grueso tiende a ocasionar complicaciones en las

bombas y válvulas, como la válvula check la cual se encarga de la

dosificación del grafito líquido al sistema de rociado, por lo que a nivel de

operacional se trabaja con tamaños de partículas menores a Mesh 325

(45µm).

Mencionado esto surge la necesidad de realizar un estudio

granulométrico a las cuatro marcas comerciales de grafito en polvo. Las

tablas 5 y 6 muestran la masa retenida por cada tamiz en gramos y

porcentajes respectivamente.

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4.4.1.1 Masa retenida en gramos (g) por cada tamiz:

Tabla N° 5: Masa retenida (g)

SilverShine

Plumbago 285 TIMCAL

Synthetic Graphite

Superior Graphite

+ Mesh 100 (150µm) 3,6 50,1 0,1 8,9

Mesh 200 (75µm) 86,1 33,3 26,8 8,5

Mesh 325 (45µm) 111,7 106 164,4 35,3

Mesh 400 (38µm) 45 31,3 51,5 42,5

- 400 Mesh (Pan) 58,6 101,7 71,8 216,2

TOTAL (g) 305 322,4 314,6 311,4

4.4.1.2 Masa retenida en porcentajes (%) por cada tamiz:

Tabla N° 6: Masa retenida (%)

SilverShine

Plumbago 285 TIMCAL

Synthetic Graphite

Superior Graphite

+ Mesh 100 (150µm) 1,2 15,5 0,0 2,9

200 Mesh (75µm) 28,2 10,3 8,5 2,7

325 Mesh (45µm) 36,6 32,9 52,3 11,3

400 Mesh (38µm) 14,8 9,7 16,4 13,6

- 400 Mesh (Pan) 19,2 31,5 22,8 69,4

TOTAL (%) 100,0 100,0 100,0 100,0

A partir de los datos anteriores, se obtiene la Gráfica 7 donde se observa

el comportamiento granulométrico de cada muestra analizada.

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61

Gráfica N° 7: Porcentajes retenidos por cada tamiz

Como se puede apreciar en la gráfica 7 el grafito SilverShine Plumbago

285 presenta una distribución granulométrica característica, mostrando un

máximo retenido de 36,6% de partículas Mesh325 (45µm), y además de éste

presenta un 28,2% retenido en Mesh200 (75 µm), lo que quiere decir que

posee casi una tercera parte en su composición de partículas que tienden a

que el sistema de inyección sea más propenso a sufrir fallas como una

disminución de la eficiencia de la válvula Check.

Para el grafito Timcal se observa que posee un 32,9% y 31,5% de masa

retenida en Mesh325 y - Mesh400 (partículas de tamaños menores a 38 µm)

respectivamente, los cuales representan los porcentajes más significativos,

no sin mencionar que de los cuatro grafitos analizados es el que posee una

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

+ 100 (150µm)

+ 200 (75µm)

+ 325 (45µm)

+ 400 (38µm)

Pan -400

SilverShine Plumbago 285 1,2 28,2 36,6 14,8 19,2

TIMCAL 15,5 10,3 32,9 9,7 31,5

Synthetic Graphite 0,0 8,5 52,3 16,4 22,8

Superior Graphite 2,9 2,7 11,3 13,6 69,4

% R

ete

nid

o

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62

mayor concentración de partículas mayores a Mesh100 (150 µm)

representando un 15,5% de su masa total.

A diferencia de los grafitos antes mencionados el Synthetic Graphite

posee un 52,3% de partículas en Mesh325, con un 8,5% Mesh200 y un

22,8% de partículas menores a Mesh400 presenta un comportamiento

granulométrico óptimo, cabe destacar que éste grafito no ha sido usado para

la preparación de una suspensión a diferencia de las otras tres marcas

comerciales, razón por la cual es parte del estudio realizado.

Una notable diferencia granulométrica se pone de manifiesto al ver el

comportamiento del Superior Graphite, presentando un 69,4% en peso de

partículas menores a 38 µm (-400Mesh), 13,6% Mesh400 y 11,3% Mesh325

por lo que de las muestras analizadas es el grafito que presenta la mayor

cantidad de partículas finas, cabe mencionar que es el grafito empleado en la

actualidad en la preparación de la suspensión usada por Orinoco Iron S.C.S.

A continuación se representan los valores obtenidos durante el ensayo,

como el porcentaje en masa acumulado por cada tamiz:

Masa acumulada en gramos (g) por cada tamiz:

Tabla N° 7: Masa acumulada (g)

SilverShine

Plumbago 285 TIMCAL

Synthetic Graphite

Superior Graphite

+ Mesh 100 (150µm) 3,6 50,1 0,1 8,9

+ Mesh 200 (75µm) 89,7 83,4 26,9 17,4

+ 325 Mesh (45µm) 201,4 189,4 191,3 52,7

+ 400 Mesh (38µm) 246,4 220,7 242,8 95,2

– 400 Mesh (Pan) 305,0 322,4 314,6 311,4

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63

Masa retenida en porcentajes (%) por cada tamiz:

Tabla N° 8: Masa acumulada (%)

SilverShine

Plumbago 285 TIMCAL

Synthetic Graphite

Superior Graphite

+ 100 Mesh (150µm) 1,2 15,5 0,0 2,9

+ 200 Mesh (75µm) 29,4 25,9 8,6 5,6

+ 325 Mesh (45µm) 66,0 58,7 60,8 16,9

+ 400 Mesh (38µm) 80,8 68,5 77,2 30,6

- 400 Mesh (Pan) 100,0 100,0 100,0 100,0

En la grafica 8 se representa el comportamiento comparativo entre los

porcentajes acumulados en masa por cada tamiz:

Gráfica N° 8: Porcentajes acumulados por cada tamiz

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

+ 100 (150µm)

+ 200 (75µm)

+ 325 (45µm)

+ 400 (38µm)

Pan -400

Po

rce

nta

je A

cum

ula

do

(%

)

Malla

Granulometría de los grafitos en polvo SilverShine Plumbago 285, Timcal, Synthetic Graphite y Superior Graphite

SilverShine Plumbago 285

TIMCAL

Synthetic Graphite

Superior Graphite

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64

En la gráfica 8 se observa cierta similitud en el comportamiento

granulométrico entre los grafitos Plumbago, Timcal y Synthetic Graphite a

diferencia del Superior Graphite.

Se aprecia también que el Timcal posee 15% de partículas cercanas a los

150µm, mientras que los otros tres no poseen partículas de éste tamaño de

manera significativa

Los grafitos Plumbago y Timcal poseen aproximadamente un 28% de

partículas por encima de los 75 µm, mientras que los otros dos grafitos (Sup.

G. y Synt. G.) poseen poco menos de un 10%.

Un cambio brusco experimenta la curva granulométrica del Synthetic

Graphite cuando iguala al Plumbago y Synthetic Graphite teniendo de un 60

a 65% un acumulado de partículas superiores a la malla +325(45µm),

mientras que el Superior G. posee solo un 15% acumulado, presentando una

cantidad de partículas gruesas en comparación a las otras muestras muy por

debajo.

Para la malla +400(38µm) el Superior G. presenta un 30% de partículas

superiores a dicha malla, mientras que las otras muestras analizadas se

acercan a un 80% acumulado.

Lo interesante de ésta gráfica es observar el comportamiento del Superior

Graphite ya que se ve expresado claramente que es el grafito en polvo que

presenta un menor tamaño de partícula teniendo solo un 30% acumulado de

partículas con un tamaño mayor a 34µm por lo que el restante 70% de

partículas por debajo de la malla +400.

Page 65: EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y … · proyecto. A la Universidad ... para obtener como producto final briquetas de hierro metálico. Una vez que el mineral alcanza los valores

65

4.4.2 Ensayo de calcinación

El estudio por calcinación, es un ensayo químico el cual tiene como

finalidad conocer el nivel de impurezas presente en cada una de las

muestras, sabiendo que durante el ensayo el grafito será aquel que se

calcine quedando solo las impurezas (Cenizas) que éste presente. En la

tabla 9 se expresan los resultados de laboratorio obtenidos durante el

análisis:

Tabla N° 9: Resultados del ensayo de Calcinación

La tabla 9 expresa en porcentaje la pérdida de masa de la muestra la cual

fue calcinada, ésta pérdida de peso es debido a la calcinación del grafito

presente en la misma, sabiendo que las muestras se encontraban en una

atmósfera oxidante, el oxígeno presente reaccionó con el carbón presente

dando a conocer la cantidad de impurezas presente en cada muestra al

realizar la diferencia de los valores anteriores con un cien por ciento (100%).

En la gráfica 6 se representa de manera gráfica los porcentajes de

impurezas obtenidos para cada muestra durante el ensayo:

GRAFITO % CALCINADO % DE IMPUREZAS

SilverShine Plumbago 89,59 10,4

Synthetic Graphite 97,1 2,9

DDP3 (TIMCAL) 98,91 1,1

Superior Graphite 99,2 0,8

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66

Gráfica N° 9: Representación gráfica del porcentaje de impurezas

Se puede apreciar claramente en la gráfica 9 la diferencia significativa de

la cantidad de impurezas presente en la muestra de Plumbago respecto a las

otras tres, teniendo éste un 10,4% partículas contaminantes las cuales son la

principal razón por la cual los tridentes inyectores del grafito líquido tienden a

degradarse disminuyendo así la eficiencia del sistema. Por lo que un grafito

que presente una cantidad tan alta de partículas abrasivas no es

recomendable el uso del mismo debido a que disminuye la vida útil de las

boquillas.

Un comportamiento muy distinto ocurre en las otras tres muestras de

grafito, donde se observa para la de Superior Graphite presenta tan solo un

0,8% de partículas contaminantes.

0

2

4

6

8

10

1210,41%

2,9% 1,09%

0,8%

SilverShine Plumbago Synthetic Graphite DDP3 (TIMCAL) superior Graphite

Page 67: EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y … · proyecto. A la Universidad ... para obtener como producto final briquetas de hierro metálico. Una vez que el mineral alcanza los valores

67

En conclusión se puede decir que el grafito que presenta un mejor

comportamiento tanto granulométrico como en nivel de impurezas es el

Superior Graphite lo cual ha sido corroborado por los ensayos aquí

expuestos.

4.5 Grafito que ofrece mejores resultados para la preparación de la

suspensión desmoldeante usada en el sistema briqueteador.

En función de la distribución granulométrica que presenta cada uno de las

muestras analizadas, y además el grado de impurezas existente, el Superior

Graphite es aquel, que al igual que el grafito Timcal que posee ciertos

aditivos que le confieren mejores propiedades a la suspensión, tiene un

comportamiento granulométrico más apropiado que el Timcal, Synthetic

Graphite y Plumbago.

El Superior Graphite posee una distribución granulométrica favorable para

el proceso, con un 69,4% de partículas con tamaños por debajo de los 38µm,

comportamiento que difiere considerablemente de las otras tres muestras

analizadas.

Por otro lado además de ser formulado, es decir, contar con agentes que

son capaces de mejorar la suspensión y dispersión de las partículas sólidas

de grafito en la mezcla, también posee un porcentaje de impurezas de

aproximadamente 0,8%, constituidas éstas generalmente por partículas

abrasivas que ocasionan deterioro en el sistema, a diferencia de las otras

tres muestras, siendo la de Plumbago la que posee mayor cantidad de

impurezas aproximadamente un 10,4%.

Page 68: EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y … · proyecto. A la Universidad ... para obtener como producto final briquetas de hierro metálico. Una vez que el mineral alcanza los valores

68

CONCLUSIONES

1. La suspensión de grafito usada como agente desmoldeante ha sido la

que ha presentado un comportamiento en el sistema briqueteador óptimo,

pero en la búsqueda de disminución de costos operacionales se ha

planteado la sustitución de la misma por otros agentes, realizándose una

serie de pruebas y ensayos dentro de los cuales los más significativos son:

Suspensión de grafito preparada con agregado de ultrafinos de

mineral de hierro.

Mezcla realizada a diferentes proporciones de grafito Timcal DDP-3

con SilverShine Plumbago 285.

Mezcla de aceites de engranaje 320 y 460 B.P. (British Petroleum

Company p.l.c.)

2. Las muestras de grafito sólidos se caracterizaron desde el punto de

vista físico y químico:

Desde el Punto de vista Físico:

Al estudiar las características granulométricas de las muestras, se evidenció

que el Superior Graphite presenta una distribución de partícula mucho más

fina en comparación con las otras tres muestras, las cuales mostraron un

comportamiento similar, siendo el Synthetic Graphite ligeramente más fino

que el Timcal y que el Plumbago, el cual presento la distribución

granulométrica con mayor tamaño de partícula.

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Desde el punto de vista Químico:

De las cuatro muestras analizadas, el grafito SilverShine Plumbago presentó

la mayor cantidad de impurezas en su composición, aproximadamente 10,4%

seguido del Synthetic Graphite con un 2,9%, el Timcal con 1,1% y finalmente

el Superior Graphite con solo un 0,8% siendo éste ultimo el que presenta una

menor cantidad de impurezas.

3. Al usar una suspensión desmoldeante preparada con Superior

Graphite, el torque aplicado al sistema se comporta de manera similar que al

usar una suspensión de Plumbago o Timcal manteniéndose en el rango de

200 a 250 KNm, pero al observar el comportamiento presentado por el % de

ruptura de la briqueta, es menor para el Superior Graphite que para el Timcal

y Plumbago, por lo que se concluye que el Superior Graphite posee un mejor

comportamiento histórico en el sistema, en relación a las otras dos

suspensiones.

4. Los principales componentes que deben ser añadidos durante la

preparación de una suspensión de grafito que sean capaces de otorgarle las

propiedades requeridas para el uso de la misma como agente desmoldeante

en el sistema briqueteador son:

Espesante

Conservante

Dispersante

Anticoagulante

Un agente que le otorgue adherencia al segmento

Otros

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70

Para de ésta manera garantizar que el agente mantenga su comportamiento

desmoldeante en condiciones de altas temperaturas y presiones.

5. El grafito en polvo que tiende a ofrecer un mejor comportamiento a la

hora de realizar la preparación de la suspensión es el Superior Graphite, ya

que éste posee incorporado una cantidad de aditivos que son capaces de

conferirle parte de las características exigidas en planta, además de

presentar la menor cantidad de impurezas así como también la mayor

cantidad de partículas finas en relación a las otras tres muestras analizadas,

cabe destacar que Timcal al igual que el Superior Graphite posee ciertos

aditivos pero un tamaño de partícula mayor a éste.

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RECOMENDACIONES

De acuerdo a los antecedentes estudiados se recomienda la sustitución

de la suspensión de grafito usada actualmente como agente desmoldeante

por la mezcla de una suspensión de grafito con ultrafinos de mineral de

hierro, ya que ésta presenta valores de parámetros admisibles y además

ofrece un producto final con características dentro de las cuantificaciones

establecidas en planta.

A la hora de adquirir un grafito en polvo para la preparación de la

suspensión desmoldeante se recomienda el uso de Superior Graphite ,

debido a que presenta menor cantidad de impurezas y menor distribución

granulométrica en comparación con las otras tres marcas comerciales,

agregando también que posee aditivos incorporados que mejoran las

características del preparado.

Page 72: EVALUACIÓN DE SUSPENSIONES DE GRAFITO Y … · proyecto. A la Universidad ... para obtener como producto final briquetas de hierro metálico. Una vez que el mineral alcanza los valores

72

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(1) ORINOCO IRON S.C.S. (2006). Manual de operación del área de

briqueteadoras. Puerto Ordaz (Venezuela). Pág. 28.

(2) ORINOCO IRON S.C.S. (2007). Nuestros productos. [en línea].

Disponible en: http://www.orinoco-iron.com/oi/html/es_product.htm. [15

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