ES2951208T3 - Método para manipular un tanque de escoria y uso de lechada de partículas de calcio para revestir una pared interior de un tanque de escoria - Google Patents

Método para manipular un tanque de escoria y uso de lechada de partículas de calcio para revestir una pared interior de un tanque de escoria Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un método para manipular un recipiente o tanque de escoria o herramientas pirometalúrgicas hechas de acero o hierro fundido, que comprende las etapas de pulverizar una suspensión mineral sobre una pared y activar el funcionamiento de dicho recipiente o tanque de escoria o herramienta pirometalúrgica, donde dicha La suspensión mineral comprende partículas de calcio en suspensión en una fase acuosa que forma una suspensión de partículas de calcio que contiene entre 20 y 60 en peso. % de partículas de calcio en relación al peso de dicha suspensión de partículas de calcio, siendo dicha capa mineral una capa delgada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCION
Método para manipular un tanque de escoria y uso de lechada de partículas de calcio para revestir una pared interior de un tanque de escoria
La presente invención se relaciona con el campo del manejo de tanques y cucharones de escoria utilizados en metalurgia ferrosa o no ferrosa.
Típicamente, la industria pirometalúrgica produce escoria, también llamados residuos (“slag” en inglés) que flota sobre el baño de metal fundido debido a su menor densidad que la del metal fundido.
La recogida de escoria se realiza de diferentes formas. Una primera técnica consiste en inclinar el tanque en donde flota sobre el baño de metal fundido. La escoria también se puede recoger raspando o desbordando durante el volcado.
Luego se recupera en tanques o cucharones de escoria (en inglés “slag pot” o “slag laddle”), que generalmente están hechos de refractarios, hierro fundido o acero (en inglés “cast iron” o “steel”).
En la industria metalúrgica ferrosa se distingue entre escoria de alto horno y escoria de acería.
La escoria de alto horno es un coproducto resultante de la fabricación de hierro fundido en un alto horno, donde corresponde a la ganga estéril de mineral de hierro a la que se añaden adiciones minerales y cenizas de combustibles, en particular coque, carbón y/o combustibles alternativos. Por lo tanto, se separa del hierro fundido líquido por diferencia de densidad.
La cantidad de escoria producida corresponde directamente a la riqueza del mineral de hierro utilizado. Para un alto horno que funciona con minerales ricos en hierro, generalmente se alcanza una proporción de 180 a 350 kg de escoria por tonelada de hierro fundido producido.
La escoria de acería proviene de herramientas pirometalúrgicas, como varias herramientas de refinación como herramientas de desulfuración de hierro fundido, convertidores que convierten el hierro fundido en acero (BOF- Basic Oxygen Furnace), hornos eléctricos (EAF-Electric Arc Furnace), convertidores de refinación de acero inoxidable (AOD-Argon Oxygen Decarburization) y varias herramientas de clasificación de metalurgia secundaria. Por una tonelada de acero producido, se producen de 50 a 150 kg de escoria de acero.
La función de la escoria de acería es recolectar impurezas y elementos químicos no deseados. Estos últimos se encuentran en la gran mayoría de los casos en forma de óxidos. Generalmente se generan durante el uso de la herramienta pirometalúrgica en cuestión.
Para ello, es fundamental gestionar su composición, de modo que sea reactivo. Un alto contenido de cal hará, por ejemplo, que la escoria sea capaz de capturar óxidos de fósforo en el convertidor, lo que hace posible su uso como fertilizante. En la metalurgia de cucharón, un alto contenido de cal hace que la escoria sea básica, lo que favorece la captura de inclusiones de alúmina. Sin embargo, esta escoria también debe respetar los ladrillos refractarios.
La presente invención se refiere más particularmente al campo de la manipulación de tanques y cucharones de escoria, pero también de crisoles y corazas, de acero o fundición, utilizados en talleres de preparación de metales en metalurgia ferrosa o no ferrosa.
Más particularmente, la escoria implicada en el contexto de la presente invención es la escoria procedente de acería o de la metalurgia no ferrosa.
En el contexto de la presente invención, denominaremos simplemente “tanques de escoria” a los tanques, cucharones, crisoles, corazas y similares fabricados de acero o hierro fundido destinados a recoger las escorias de las acerías o de la industria metalúrgica.
En la industria metalúrgica, la manipulación de los tanques de escoria se confía a menudo a subcontratistas, formando parte los tanques de escoria a la calderería que pertenece a menudo a la industria metalúrgica.
Entre otras cosas, durante el transporte de los tanques de escoria, por razones de seguridad, los tanques de escoria deben mantenerse por encima de 150 °C para evitar cualquier acumulación de agua. De hecho, esto generaría explosiones durante el vertido de la propia escoria a una temperatura de más de 1200 °C. Por lo tanto, es una práctica común calentar los tanques de escoria antes de la puesta en servicio.
Durante el uso normal de los tanques de escoria, su temperatura se mantiene estable y, en la mayoría de los casos, por encima de los 250 °C gracias a la acumulación y retención del calor de la escoria. La diferencia de coeficiente de dilatación entre la escoria y el hierro fundido o el acero que constituyen el tanque debería provocar de hecho desprendimientos cuando fluctúa la temperatura del tanque. Sin embargo, durante el uso normal, este último no fluctúa lo suficiente como para provocar separaciones. Por lo tanto, se favorece la formación de “lobo” o “cagafierro” (en inglés “skull” o en alemán “bar” o en holandés “beer”). La presente invención pretende, entre otras cosas, subsanar esta carencia.
Por supuesto, la formación de “lobo” o “cagafierro” es inherente al proceso y ocurre en todos los casos. Sin embargo, puede ocurrir en mayor o menor medida dependiendo de si el proceso de manipulación es óptimo o no.
La formación de “lobo” o “cagafierro” también depende de la herramienta siderúrgica que generó la escoria. Algunos siendo por naturaleza física y química más propensos que otros a la formación de lobos.
Además, cuando la limpieza de los tanques de escoria es larga y es necesario “desalopar” (eliminar mecánicamente la capa de cagafierro o el lobo que se adhiere a las paredes del tanque de escoria), los tanques de escoria se enfrían significativamente después de la exposición a condiciones climáticas y la duración del proceso de “desalopado” (“deskulling” en inglés o “ontbering” en holandés). Luego deben ser recalentados más tarde. Sin embargo, este recalentamiento representa una energía calorífica significativa que es demasiado costosa para volver a los rangos de temperatura óptimos alrededor de 250 °C. Además, generalmente, después de la limpieza, los tanques se recalientan a unos 150 °C por las razones de seguridad mencionadas anteriormente.
Hoy en día, se puede depositar una capa mineral en la pared interior de los tanques de escoria. Esta solución afecta principalmente a la formación de fases intermedias de escoria. Por ejemplo, esta capa mineral depositada puede implicar la formación de una fase intermedia de escoria mediante una reacción endotérmica que proporciona un efecto de enfriamiento, o por el contrario, la formación de una fase intermedia con un punto de fusión más alto, o de nuevo, proporcionar otros efectos en relación con una transformación de fases, como proporcionar dilatación o contracción.
Estas técnicas mencionadas anteriormente utilizan principalmente suspensiones refractarias o suspensiones minerales de cal y escoria en una mezcla. Sin embargo, estas suspensiones comprenden compuestos mixtos cuya composición influye en la composición de la escoria, cuyas propiedades químicas se ven modificadas de este modo, como por ejemplo la basicidad (determinada por la relación entre la cantidad de elementos básicos con respecto a la cantidad de elementos ácidos en la fracción sólida), basicidad que se modifica adaptando la basicidad de la suspensión en función de la basicidad de la escoria vertida en el tanque o cucharón de escoria.
Aunque actualmente se considera que estas soluciones técnicas que implican suspensiones funcionan bien, también dependen en gran medida de la composición química y la homogeneidad de la escoria que se vierte en los tanques o cucharones de escoria. En consecuencia, como la composición de las escorias francamente no siempre es homogénea, ya que su composición global también puede variar de una herramienta a otra o incluso variar en el tiempo para una misma herramienta, la composición de estas suspensiones también debe adaptarse, lo que hace que el proceso sea particularmente complejo y muy manual. Esto se describe, por ejemplo, en el documento US 5437890.
El documento US5437890 da a conocer un pretratamiento de las paredes de tanques de escoria hechos de materiales refractarios con una mezcla esencialmente mineral que comprende cal, finos de escoria y agua para evitar la adherencia de la escoria a las paredes refractarias, que destruyen las paredes del tanque.
En el pasado, a veces se usaban suspensiones de cal en este tipo de aplicación. Los talleres de la industria metalúrgica producían entonces toscamente una suspensión de cal, que presentaba numerosos inconvenientes como, por ejemplo, una baja eficacia, un importante grosor de revestimiento en las paredes, la presencia de agua residual en el tanque o en el cucharón de escoria, lo que representa un peligro, aplicaciones muy sucias y complejas, muy manuales y finalmente, estas soluciones eran muy costosas en comparación con los malos resultados obtenidos en términos de simplificación de manipulación.
Los documentos JP2015094020, JPH085260 y el documento JPS63295458 se refieren, por ejemplo, al tratamiento con suspensiones de cal.
Por ejemplo, el documento JP2015094020 da a conocer un tratamiento de la superficie interior de los tanques de escoria mediante la pulverización de una suspensión de cal para ser utilizada en el procedimiento de reciclaje de escoria en caliente durante la realización del tratamiento de desulfuración. La boquilla de pulverización de la suspensión de cal está conectada a un depósito de suspensión de cal, en donde la suspensión de cal tiene una concentración de cal del 13,5 al 15 % en peso con respecto al peso total de suspensión de cal. El exceso de suspensión de cal y agua de lavado, ambos pulverizados sobre la superficie interior de las cubas de escoria, regresa al depósito de suspensión de cal.
El documento JPS63295458 también da a conocer la alimentación de cal apagada a la pared de los tanques de escoria para facilitar el drenaje de la escoria del tanque cuando la escoria se enfría y solidifica. Sin embargo, este documento no da a conocer ninguna característica de la cal, ni cómo, ni siquiera en qué contenido se aplica a la pared interior de los tanques de escoria. Además, no describe nada sobre la eliminación de la escoria por vertido. Por el contrario, según este documento, se espera la solidificación de la escoria para poder sacarla del tanque o del cucharón de escoria.
Como puede verse, las técnicas existentes utilizan o bien suspensiones minerales cuya composición es compleja y requiere etapas de formulación que pueden adaptarse a la composición de las escorias, o bien suspensiones minerales muy gruesas, descontroladas y finalmente ineficaces. Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de proporcionar un manejo de los tanques o cucharones de escoria que sea optimizado, sencillo de implementar y eficiente.
El objeto de la invención es superar los inconvenientes del estado de la técnica proporcionando un proceso que proporcione un pretratamiento optimizado de tanques y cucharones de escoria de acero o hierro fundido para facilitar su manejo en sitios siderúrgicos pirometalúrgicos entre punto de recogida de la escoria en la herramienta siderúrgica o pirometalúrgica y el vertido de la escoria en sitios de depósito, normalmente un vertedero (landfill en inglés).
Para resolver este problema, se proporciona según la invención un procedimiento para manejar un tanque o cucharón de escoria que comprende una pared interior y una pared exterior, según la reivindicación 1.
El procedimiento según la presente invención se caracteriza porque dicho tanque o cucharón de escoria es un tanque o cucharón de acero o hierro fundido y porque dicha suspensión mineral comprende partículas de calcio en suspensión en una fase acuosa que forman una lechada de partículas de calcio, y aditivos, seleccionándose dichas partículas de calcio del grupo constituido por cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, calizas y mezclas de las mismas y con un contenido de partículas de calcio comprendido entre el 20 y el 60 % en peso con respecto al peso de dicha lechada de partículas de calcio, siendo dicha capa mineral una capa delgada.
En el sentido de la presente invención, el término “puesta en marcha” significa la circulación del tanque o cucharón de escoria para el papel esperado de un tanque o cucharón de escoria, a saber, la recogida de escoria.
Como puede verse, el procedimiento según la presente invención se centra en tanques de acero o hierro fundido.
En efecto, en el contexto de la presente invención, la elección de cucharones o tanques de escoria de acero o hierro fundido (y no de refractario), permite aprovechar al máximo la diferencia de coeficiente de dilatación entre los materiales de tipo metálico que forman los tanques o cucharones de escoria y los óxidos que forman la escoria.
Cuando la lechada de partículas de calcio elegida exclusivamente del grupo restringido consistente en cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, piedra caliza y sus mezclas tenga un contenido de partículas de calcio comprendido entre 20 y 60 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio se recubre en la pared interior de los tanques o cucharones de escoria, se produce una capa mineral fina y homogénea y se ha observado sorprendentemente que la escoria vertida en ella no se adhiere o muy poco en el momento del vertido en vertedero. La capa así formada actúa como un agente de desmoldeo que forma una capa que reduce significativamente la formación de cagahierro al reducir significativamente la adherencia entre el tanque o cucharón de escoria y la escoria que se vierte en los mismos.
La concentración específica comprendida entre un 20 y un 60 % de partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio permite, cuando se pulveriza lechada de partículas de calcio, que el agua contenida en la suspensión se evapore casi instantáneamente al contacto con la pared caliente y que se aplique una capa de partículas de calcio y se forme así una capa fina y homogénea, que no afecta la concentración de partículas de calcio en la escoria, pero también evita que entre agua residual en la escoria, lo cual es peligroso para el manejo del tanque o cucharón de escoria.
En efecto, cuando se pulveriza la lechada de partículas de calcio, la temperatura del tanque o del cucharón es superior a 100 °C, lo que provoca la evaporación del agua contenida en la lechada de partículas de calcio y deja así una capa fina y homogénea de partículas de calcio.
En el sentido de la presente invención, los términos “tanque o cucharón de escoria revestida con una capa mineral en una superficie” significan que aproximadamente el 70 %, por ejemplo, más del 80 %, en particular más del 85 %, o incluso más del 90 % de la superficie está revestida con una fina capa mineral.
El óxido de calcio, CaO, a menudo se denomina “cal viva”, mientras que el hidróxido de calcio, Ca(OH)2 , se llama “cal hidratada” o “cal apagada”, ambos compuestos a veces se denominan informalmente “cal”. En otras palabras, la cal es un producto industrial a base de óxido o hidróxido de calcio respectivamente.
Por “cal viva” se entiende un material mineral sólido cuya composición química es principalmente óxido de calcio, CaO. La cal viva se obtiene generalmente calcinando piedra caliza (compuesta principalmente por CaCO3).
La cal viva también puede contener impurezas como óxido de magnesio, MgO, óxido de azufre, SO3 , sílice, SiO2 , o incluso alúmina, Al2O3,..., cuya suma es a razón de un pequeño % en peso. Las impurezas se expresan en este caso en forma de óxido, pero por supuesto pueden aparecer en diferentes fases. La cal viva generalmente contiene también un pequeño % en peso de caliza residual, denominada residuos sin cocer.
La cal viva adecuada según la presente invención puede comprender MgO, expresado como MgO, en una cantidad comprendida entre el 0,5 y el 10 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 5 % en peso, más preferiblemente inferior o igual al 3 % en peso, lo más preferiblemente menor o igual al 1% en peso con respecto al peso total de la cal viva.
Por lo general, para formar cal apagada, se usa cal viva en presencia de agua. El óxido de calcio en la cal viva reacciona rápidamente con el agua para formar dihidróxido de calcio Ca(OH)2 , en forma de cal apagada o cal hidratada, en una reacción denominada reacción de hidratación o de extinción que es altamente exotérmica. A continuación en el presente documento, el dihidróxido de calcio se denominará simplemente hidróxido de calcio.
Por lo tanto, la cal apagada puede contener las mismas impurezas que las de la cal viva a partir de la cual se produce.
La cal apagada también puede incluir Mg(OH)2 en una cantidad comprendida entre el 0,5 y el 10 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 5 % en peso, más preferiblemente inferior o igual al 3 % en peso, lo más preferiblemente inferior o igual al 1 % en peso con respecto al total peso de cal apagada.
La cal apagada también puede comprender óxido de calcio, que puede no haberse hidratado completamente durante la etapa de extinción, o carbonato de calcio CaCO3. El carbonato cálcico puede proceder de caliza inicial (sin cocer) a partir de la que se obtiene dicha cal apagada (vía óxido de calcio), o bien proceder de una reacción de carbonatación parcial de la cal apagada por contacto con una atmósfera que contiene CO2.
La cantidad de óxido de calcio en la cal apagada según la presente invención es generalmente menor o igual al 3 % en peso, preferiblemente menor o igual al 2 % en peso y más preferiblemente menor o igual al 1 % en peso con respecto a al peso total de cal apagada.
La cantidad de CO2 en la cal apagada (principalmente en forma de CaCO3) según la presente invención es inferior o igual al 5 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 3 % en peso, más preferiblemente inferior o igual al 2 % en peso, con respecto al peso total de la cal apagada según la presente invención.
En el sentido de la presente invención, se entiende por “lechada de cal” una suspensión de partículas sólidas de cal apagada en una fase acuosa a una concentración superior o igual a 200 g/kg. Las partículas sólidas obviamente pueden contener impurezas, a saber, fases derivadas de SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 , MnO, P2O5 y/o SO3 , que representan globalmente unas pocas decenas de gramos por kilogramo. Estas partículas sólidas también pueden contener óxido de calcio que no se habría hidratado durante la extinción, al igual que pueden contener carbonato de calcio CaCO3 y/o magnesio MgCO3, posiblemente combinado en forma de dolomita.
Por analogía, en el sentido de la presente invención, el término “lechada de partículas de calcio” significa una suspensión de partículas sólidas de calcio en una fase acuosa a una concentración superior o igual a 200 g/kg.
La dolomita comprende a la vez carbonato de calcio y carbonato de magnesio en proporciones variables, así como diversas impurezas. La cocción de dolomita provoca la liberación de CO2 (descarbonatación) y se obtiene un producto dolomítico vivo, es decir, compuesto principalmente por CaO y MgO, aunque los carbonatos, especialmente CaCO3, pueden permanecer en mayor o menor cantidad. Durante la extinción rápida para producir una dolomita descarbonatada al menos parcialmente hidratada, se añade agua para hidratar la parte viva de la dolomita descarbonatada. Siendo la avidez de CaO para el agua mucho mayor que la del MgO para el agua, a menudo es necesario hidratar bajo presión, por ejemplo en un autoclave, dando como resultado un producto que está al menos parcialmente hidratado. De hecho, es común que una parte del MgO permanezca en forma de MgO. Las proporciones Ca/Mg entre la parte de óxido, carbonato e hidrato son muy variables en la dolomita descarbonatada al menos parcialmente hidratada.
Por “piedra caliza” se entiende, en el sentido de la presente invención, un material mineral natural derivado del mineral calizo o, cuando se deban controlar las propiedades, derivado de la carbonatación de la cal viva. La piedra caliza tiene la fórmula general CaCO3 y por supuesto puede contener impurezas.
En una realización particular según la presente invención, la lechada de partículas de calcio es una lechada de cal y dichas partículas de calcio son partículas de cal apagada.
Cuando se vierte la escoria en el tanque o cucharón de escoria, es posible que las partículas de cal apagada de la capa mineral se transformen in situ, total o parcialmente, en cal viva. Sin embargo, tanto en un caso como en el otro, el efecto desmoldeante de la capa mineral permite la descarga de la escoria llevándose consigo la capa mineral y dejando así el tanque o cucharón de escoria perfectamente limpio para las siguientes operaciones.
Más particularmente, cuando se vierte la escoria, la cal apagada se transforma de todos modos en cal viva debido a la temperatura de la escoria que es superior a 1200 °C. Esta transformación libera vapor de agua que desprende la escoria vertida de los muchos puntos de unión formados entre la escoria y la pared interior del tanque o cucharón de escoria. Esto reduce significativamente la superficie total de escoria adherida a la capa mineral formada por partículas de cal.
Incluso si se aplica el revestimiento y el tanque o cucharón de escoria se almacenan durante un período de tiempo indefinido, la capa mineral que comprende hidrato de calcio se carbonata y, por lo tanto, se transforma en una capa de carbonato de calcio. Cuando la escoria se vierte sobre el carbonato de calcio, dada la temperatura de la escoria por encima de 1200 °C, el carbonato de calcio se descarbonata y forma cal viva liberando CO2 y no más vapor de agua (aunque los dos fenómenos pueden ocurrir simultáneamente).
En consecuencia, se simplifica la manipulación de los tanques o cucharones de escoria porque ya no es necesario realizar el arranque mecánico del cagafierro formado, ni llevar el tanque o cucharón a una temperatura suficiente para su puesta en servicio. Una vez depositada la escoria en descarga, sólo es necesario volver a vaporizar lechada de cal.
La delgadez de la capa, así como su homogeneidad, siendo consecuencia de la concentración y el tamaño de las partículas de cal apagada en la lechada de cal, es obviamente de considerable importancia para lograr la eliminación de la capa mineral con la escoria durante la eliminación en descarga, pero también simultáneamente para lograr el “de desmoldeo” (en inglés “stripping effect”).
Dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 comprendido entre 1,5 gm y 10 gm.
Ventajosamente, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 menor o igual a 8 gm, en particular menor o igual a 6 gm, más particularmente menor o igual a 5 gm, muy particularmente menor a 4 gm.
Ventajosamente, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 mayor o igual a 2 gm, en particular mayor o igual a 2,5 gm.
La notación dx representa un diámetro, expresado en gm, con respecto al cual el X % de las partículas o granos medidos son más pequeños.
Cuanto más finas sean las partículas, mejor será la reacción de liberación de vapor de agua o CO2 que permite el desprendimiento de la escoria como se indicó anteriormente.
La reactividad de las lechadas de cal se caracteriza en el sentido de la presente invención según la norma europea EN12485 (2010), ª 6.11 “Determination of solubility index by conductivity”. Este método se deriva del trabajo de van Eekeren et al. dado a conocer en el documento “Improved milk-of-lime for softening of drinking wáter”, M.W.M. van Eekeren, J. A. M. van Paassen, C.W.A.M. Merks, KIWA NV Research and Consultancy, Nieuwegein, septiembre de 1993” producido y distribuido por KIWA, Real Instituto Holandés para el Análisis del Agua (KIWA NV Research and Consultancy, Groningenhaven 7, apartado de correos 1072, 3430BB Nieuwegein).
La reactividad de una lechada de cal se evalúa por tanto mediante la evolución en el tiempo de la medición de la conductividad de una solución preparada diluyendo una pequeña cantidad de lechada de cal en un gran volumen de agua desmineralizada. En particular, los puntos correspondientes a una conductividad de x % se identifican para x % = 63 %, 80 %, 90 % y 95 % de la conductividad máxima en el punto final (véase EN12485(2010) ª6.11.6.2). El tiempo de disolución correspondiente t(x%) en s, se obtiene entonces del gráfico conductividad frente a tiempo (véase la figura 2 de EN12485(2010)).
Se conoce que la velocidad de disolución de las partículas de cal en agua desmineralizada es más rápida (t(x%) menor) cuanto menor es el tamaño de las partículas. En otras palabras, la reactividad de la lechada de cal es generalmente mayor cuanto más pequeñas son sus partículas constituyentes.
En un modo preferido del procedimiento según la presente invención, cuando dicha suspensión mineral contiene o es una lechada de cal, esta última tiene una reactividad expresada en forma de un tiempo de disolución t(90 %) superior a 0,1 s en particular superior a 0,2 s e inferior a 10 s, en particular inferior a 5 s.
Cuando la lechada de cal tiene tal reactividad, las partículas de cal apagada tienen un tamaño de partícula suficientemente fino para contribuir también a la formación de una fina capa mineral, en particular homogénea, que contribuye a la simplificación del desmoldeo de la escoria.
Ventajosamente, dicha lechada de partículas de calcio tiene una estabilidad caracterizada por la prueba de la botella tal como se describe en el documento internacional WO 2001/096240.
Dichos aditivos de dicha suspensión mineral se eligen del grupo formado por hidratos de carbono, así como dispersantes y aditivos fluidificantes, tales como policarbonatos o poliacrilatos, o polifosfonatos, en particular DTPMP.
Ventajosamente, dichos aditivos fluidificantes o diluyentes de dicha suspensión mineral están presentes en un contenido másico comprendido entre el 0,2 y el 5 % con respecto al peso de dicha suspensión mineral. Preferiblemente, el contenido de los aditivos mencionados es inferior o igual al 3 %, en particular inferior o igual al 2 %, más particularmente inferior o igual al 1,5 % con respecto al peso de dicha suspensión mineral. Preferiblemente, el contenido de los citados aditivos es superior o igual al 0,5 %, con respecto al peso de dicha suspensión mineral.
En el caso de la presencia de un hidrato de carbono, por ejemplo a un contenido comprendido entre el 0,2 y el 3 %, preferiblemente entre el 0,4 y el 2 %, más preferiblemente entre el 0,5 y el 1,5 %, aún más ventajosamente entre el 0,5 % y el 1 % en peso con respecto a el peso total de dicha suspensión mineral, la suspensión mineral se reviste sobre la pared interna de los tanques o cucharones de escoria.
Se entiende que varios de los aditivos anteriormente mencionados pueden estar presentes en dicha suspensión mineral, en particular uno o más hidratos de carbono con uno o más agentes dispersantes o fluidificantes.
Como se mencionó anteriormente, cuando se pulveriza la suspensión mineral, el agua contenida en la suspensión se evapora casi instantáneamente al contacto con la pared caliente. Si la suspensión mineral contiene un hidrato de carbono, la evaporación del agua contenida en la suspensión mineral provoca un rápido aumento en la concentración de hidrato de carbono hasta formar un pegamento débil que favorece la adherencia de las partículas de calcio a las paredes del tanque de escoria, también debido a la temperatura del tanque o cucharón de escoria, que es superior a 100 2C.
Cuando se vierte la escoria en el tanque o cucharón de escoria, a la salida del horno, la temperatura de la escoria produce una reacción de calcinación del hidrato de carbono, posiblemente simultánea a la deshidratación del hidróxido de calcio cuando las partículas de calcio son partículas de cal apagada o dolomita descarbonatada al menos parcialmente hidratada, lo que facilita el desmoldeo de la escoria, dándose estos fenómenos a partir de los 500 °C.
De hecho, la fina capa mineral formada por pulverización permite, cuando la escoria se vierte en el tanque o cucharón de escoria, producir un plano de corte detrás de la capa mineral (en la superficie de contacto entre la pared interna del tanque o cucharón de escoria y la capa mineral). El plano de corte se puede producir a priori porque la presencia del hidrato de carbono actúa como un pegamento débil, en comparación con la posible adhesión de la escoria a la pared interior del tanque o cucharón de escoria.
Entonces, la capa mineral “pegada” a la pared interna del tanque o cucharón de escoria está compuesta por partículas minerales finas. La temperatura del tanque o cucharón de escoria, justo antes del vertido de la escoria, tiene típicamente una temperatura de 100 °C a 350 °C, temperatura a la cual las partículas minerales son estables. Por lo tanto, la capa mineral se puede aplicar al tanque o al cucharón de escoria mucho antes de su uso. Los tanques o cucharones de escoria así revestidos pueden incluso almacenarse.
Los dispersantes o los agentes fluidificantes, por ejemplo, en un contenido entre el 0 y el 5 %, preferiblemente entre el 0,05 y el 3 %, más particularmente entre el 0,1 y el 2 %, pueden ser por ejemplo aditivos poliméricos o minerales como, por ejemplo, polímeros aniónicos o polímeros ácidos, ácido bórico y sales hidrosolubles de ácido bórico, tales como boratos de metales alcalinos, boratos de aluminio, ácidos carboxílicos C2 a C10, por ejemplo, que contienen al menos 2 grupos ácidos y sus sales, como por ejemplo, sales de metales alcalinos o sales de amonio; hidróxidos, carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, metales alcalinos o amonio.
El término “polímero aniónico” utilizado en el contexto de la presente invención describe todos los polímeros que contienen grupos ácidos, en forma libre, neutralizada o parcialmente neutralizada.
Ejemplos de dichos polímeros aniónicos, que son adecuados en el contexto de la presente invención, pueden elegirse entre dispersantes aniónicos disponibles comercialmente utilizados para la producción de suspensiones minerales tales como:
- homopolímeros preparados usando un monómero ácido tal como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, anhídrido itacónico, ácido aconítico, ácido crotónico, ácido isocrotónico, ácido mesacónico, ácido vinilacético, ácido hidroxiacrílico, ácido undecilénico, ácido alílico sulfónico, ácido vinilsulfónico, ácido alílico fosfónico, ácido vinilfosfónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico o ácido 2-acrilamidoglicólico.
- copolímeros preparados utilizando al menos un monómero del grupo mencionado anteriormente y opcionalmente uno o más monómeros no ácidos como por ejemplo acrilamida, ésteres de ácido acrílico, acroleína, ésteres de ácido metacrílico, ésteres de ácido maleico, ésteres de ácido itacónico, ésteres de ácido fumárico, acetato de vinilo, acrilonitrilo, estireno, alfa-metil estireno, N-vinil pirrolidona, 2-acrilato de hidroxietilo, 2-hidroxietil metacrilato, dimetilacrilamida, N-(hidroximetil)acrilamida o vinilformamida.
Estos polímeros pueden presentarse en forma de ácidos libres, sales de metales alcalinos, parcial o totalmente, sales mixtas, solubles en agua. Los polímeros aniónicos preferidos se forman a partir de ácido acrílico con uno u otro de los monómeros elegidos entre acrilamida, dimetilacrilamida, ácido metacrílico, ácido maleico o AMPS (2-acrilamido-2-ácido sulfónico metilpropano) en una composición preferida de 100:0 a 50:50 (en peso) y completamente neutralizado en forma de sal de sodio.
En una realización particular de la presente invención, dicho dispersante o agente fluidizante es un fosfonato o un ácido fosfónico elegido entre los ácidos organofosfónicos, nitrogenados o no, o sus sales, más particularmente del grupo formado por los ácidos aminoalquilen polifosfónicos, en donde el radical alquileno contiene de 1 a 20 átomos de carbono, ácidos polifosfónicos de hidroxialquilideno, en donde el radical alquilideno contiene de 2 a 50 átomos de carbono, ácidos fosfono-alcanopolicarboxílicos, en donde el grupo alcano contiene de 3 a 12 átomos de carbono y en donde la relación molar del radical ácido alquilfosfónico con respecto a radical ácido carboxílico se encuentra en el rango de 1:2 a 1:4, sus derivados, tales como sus sales, y sus mezclas.
En otra realización particular de la invención, dicho fosfonato o ácido fosfónico comprende, en forma ácida, de 2 a 8, preferiblemente de 2 a 6 grupos característicos “ácido fosfónico”.
Más particularmente, dicho fosfonato o ácido fosfónico se elige del grupo que consiste en ácido aminotris(metilenfosfónico) (ATMP), ácido 1 -hidroxietiliden-1, 1 -difosfónico (HEDP), ácido etilendiaminotetrakis(metilenfosfónico) (EDTMP), ácido hexametilendiaminotetrakis(metilenfosfónico) (HDTMP), ácido dietilentriaminopentakis(metilenfosfónico) (DTPMP), ácido (2-hidroxi)etilamino-N,N-bis(metilenfosfónico) (HEMPA), ácido 2-fosfono-1,2,4-butanotricarboxílico (PBTC), ácido 6-amino-1-hidroxihexileno-N,N-difosfónico (ácido neridrónico), ácido N,N'-bis(3-aminopropil)etilendiamina hexakis(metilenfosfónico), ácido bis(hexametilentriamina) pentakis(metilenfosfónico), óxido de ácido aminotris(metilenfosfónico), sus derivados tales como sus sales y sus mezclas.
En una realización particular de la presente invención, dicho hidrato de carbono se elige del grupo formado por disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol, monosacáridos, oligosacáridos, xilosa, glucosa, galactosa, fructosa, manosa, lactosa, maltosa, ácido glucurónico, ácido glucónico, eritritol, xilitol, lactitol, maltitol, dextrinas, ciclodextrinas, inulina, glucitol, ácido urónico, ramnosa, arabinosa, eritrosa, treosa, ribosa, alosa, trehalosa, ácido galacturónico y sus mezclas.
En una realización particularmente preferida del método según la presente invención, dicho hidrato de carbono se elige del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol y sus mezclas.
Además del aspecto del coste reducido de estos hidratos de carbono, combinado con su perfecta compatibilidad con la lechada de cal, estos hidratos de carbono son conocidos por reducir la viscosidad de la lechada de cal y mantenerla baja a lo largo del tiempo, facilitando así las condiciones de almacenamiento de la lechada de cal.
En una realización del procedimiento según la presente invención, dicha lechada de partículas de calcio tiene una viscosidad comprendida entre 0,1 Pa.sy 2 Pa.s, es decir entre 100 cps y 2000 cps. Ventajosamente, la viscosidad es superior a 0,15 Pa.s e inferior a 1 Pa.s, preferiblemente inferior a 0,6 Pa.s, más preferiblemente inferior a 0,5 Pa.s, aún más preferiblemente inferior a 0,3 Pa.s.
La viscosidad de una lechada de cal es una propiedad determinante en cuanto a la aplicación y manipulación (bombeo, transporte por tubería, etc.) de la suspensión. Para ello, la experiencia ha establecido que la viscosidad dinámica de la suspensión debe ser inferior a 2 Pa.s (documento US 5616283) y que es deseable no superar una viscosidad dinámica de 1,5 Pa.s (documento internacional WO 2007110401).
La viscosidad en el contexto de la presente invención se mide por medio de un viscosímetro Brookfield (reómetro) del tipo DV-III a 100 rotaciones/min (rpm) usando una aguja LV n.° 3.
En otra variante más de la presente invención, dichas partículas de calcio de la lechada de partículas de calcio tienen un tamaño de partícula dg7 comprendido entre 7 y 100 μm.
Ventajosamente, dichas partículas de calcio de la lechada de partículas de calcio tienen un tamaño de partícula dg7 superior o igual a 10 μm e inferior o igual a 20 μm, en particular inferior o igual a 15 μm.
Más particularmente, en el procedimiento según la presente invención, dicha lechada de partículas de calcio tiene un contenido de partículas de calcio superior o igual al 25 % en peso, preferiblemente superior o igual al 27 % en peso, preferiblemente superior o igual al 30 % en peso, preferiblemente superior o igual al 35 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio y un contenido de partículas de calcio inferior o igual al 55 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 50 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 48 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio.
En el procedimiento según la presente invención, dicha capa mineral, revestida sobre la pared interior, tiene un grosor de capa comprendido entre 0,1 y 0,5 mm.
Otras realizaciones del procedimiento según la invención se indican en las reivindicaciones adjuntas.
Un objeto de la invención también es un uso de una lechada de partículas de calcio según la reivindicación 8.
Dicha capa mineral de lechada de partículas de calcio tiene un grosor de capa comprendido entre 0,1 y 0,5 mm.
Según un uso preferido, la lechada de partículas de calcio es una lechada de cal y dichas partículas de calcio son partículas de cal apagada.
Dichas partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 comprendido entre 1,5 μm y 10 μm.
Ventajosamente, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 menor o igual a 8 μm, en particular menor o igual a 6 μm, más particularmente menor o igual a 5 μm, muy particularmente menor a 4 μm.
Ventajosamente, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 mayor o igual a 2 μm, en particular mayor o igual a 2,5 μm.
Dichos aditivos de dicha suspensión mineral se eligen del grupo constituido por hidratos de carbono, dispersantes, aditivos fluidificantes, tales como policarbonatos o poliacrilatos, o polifosfonatos, en particular DTPMP.
Según un uso más preferido de la presente invención, dicho hidrato de carbono se elige del grupo formado por disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol, monosacáridos, oligosacáridos, xilosa, glucosa, galactosa, fructosa, manosa, lactosa, maltosa, ácido glucurónico, ácido glucónico, eritritol, xilitol, lactitol, maltitol, dextrinas, ciclodextrinas, inulina, glucitol, ácido urónico, ramnosa, arabinosa, eritrosa, treosa, ribosa, alosa, trehalosa, ácido galacturónico y sus mezclas.
Más particularmente, dicho hidrato de carbono se elige del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol y sus mezclas.
Preferiblemente, según la presente invención, dicha lechada de partículas de calcio tiene una viscosidad comprendida entre 0,1 Pa.sy 2 Pa.s.
En un uso preferido de la presente invención, dichas partículas de calcio de la lechada de partículas de calcio tienen un tamaño de partícula dg7 comprendido entre 7 y 100 μm.
Ventajosamente, según la presente invención, dicha lechada de partículas de calcio tiene un contenido de partículas de calcio superior o igual al 25 % en peso, preferiblemente superior o igual al 27 % en peso, preferiblemente superior o igual al 30 % en peso, preferiblemente superior o igual al 35 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio y un contenido de partículas de calcio inferior o igual al 55 % en peso, preferiblemente, inferior o igual al 50 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 48 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio
Otras formas de uso según la presente invención se mencionan en las reivindicaciones adjuntas.
En un aspecto no reivindicado, la presente invención también se refiere a un procedimiento para manipular herramientas pirometalúrgicas que comprende una pared interna y una pared externa, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de
a) Uso de dicha herramienta pirometalúrgica,
b) Limpieza de dicha herramienta pirometalúrgica,
c) Pulverización de una suspensión mineral sobre dicha pared interna y/o sobre dicha pared externa de dicha herramienta pirometalúrgica, antes de al menos una etapa de uso de dicha herramienta pirometalúrgica, para revestir dicha pared interna y/o dicha pared exterior de una capa mineral, y
d) Puesta en servicio de dicha herramienta pirometalúrgica cuya pared interior y/o dicha pared exterior está revestida con dicha capa mineral con vistas a su uso a).
Dicha pared exterior a veces también se denomina calderería (“shell” en inglés o “pantser” en holandés).
En el mismo aspecto no reivindicado, este procedimiento se caracteriza porque dicha herramienta pirometalúrgica es una herramienta fabricada de acero o hierro fundido y porque dicha suspensión mineral comprende partículas de calcio en suspensión en una fase acuosa que forman una lechada de partículas de calcio, y opcionalmente aditivos, eligiéndose dichas partículas de calcio del grupo constituido por cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, calizas y sus mezclas y con un contenido de partículas de calcio comprendido entre el 20 y el 60 % en peso con respecto al peso de dicha lechada de partículas de calcio, siendo dicha capa mineral una capa delgada.
Como puede verse, el procedimiento según la presente invención se centra en tanques de acero o hierro fundido.
En efecto, en el contexto de la presente invención, la elección de cucharones o tanques de escoria de acero o hierro fundido (y no de refractario), permite aprovechar al máximo la diferencia de coeficiente de dilatación entre los materiales de tipo metálico que forman los tanques o cucharones de escoria y los óxidos de escoria.
Cuando la lechada de partículas de calcio elegida exclusivamente del grupo restringido consistente en cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, piedra caliza y sus mezclas tenga un contenido de partículas de calcio de entre el 20 y el 60 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio se recubre sobre la pared interior o la pared exterior de las herramientas pirometalúrgicas, se forma una capa mineral fina y homogénea, y se ha observado sorprendentemente que la frecuencia de mantenimiento de estas herramientas pirometalúrgicas se redujo significativamente y resultó más fácil.
En una realización particular de este aspecto no reivindicado, la lechada de partículas de calcio es una lechada de cal y dichas partículas de calcio son partículas de cal apagada.
Ventajosamente, en este aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 comprendido entre 1,5 μm y 10 μm.
Ventajosamente, en este aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 menor o igual a 8 μm, en particular menor o igual a 6 μm, más particularmente menor o igual a 5 μm, muy particularmente menor a 4 μm.
Ventajosamente, en este aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 mayor o igual a 2 μm, en particular mayor o igual a 2,5 μm.
La notación dx representa un diámetro, expresado en μm, con respecto al cual el X % de las partículas o granos medidos son más pequeños.
Cuanto más finas sean las partículas, mejor será la reacción para liberar vapor de agua o CO2 que permite el desprendimiento de la escoria como se indicó anteriormente.
La reactividad de las lechadas de cal se caracteriza en el sentido de la presente invención según la norma europea EN12485 (2010), ª 6.11 “Determination of solubility index by conductivity”. Este método se deriva del trabajo de van Eekeren et al. dado a conocer en el documento “Improved milk-of-lime for softening of drinking water”, M.W.M. van Eekeren, J. A. M. van Paassen, C.W.A.M. Merks, KIWA NV Research and Consultancy, Nieuwegein, septiembre de 1993” producido y distribuido por KIWA, Real Instituto Holandés para el Análisis del Agua (KIWA NV Research and Consultancy, Groningenhaven 7, apartado de correos 1072, 3430BB Nieuwegein).
La reactividad de una lechada de cal se evalúa por tanto mediante la evolución en el tiempo de la medición de la conductividad de una solución preparada diluyendo una pequeña cantidad de lechada de cal en un gran volumen de agua desmineralizada. En particular, los puntos correspondientes a una conductividad de x % se identifican para x % = 63 %, 80 %, 90 % y 95 % de la conductividad máxima en el punto final (véase EN12485(2010) ª6.11.6.2). El tiempo de disolución correspondiente t(x%) en s, se obtiene entonces de la gráfica conductividad frente a tiempo (véase la figura 2 de EN12485(2010)).
Se sabe que la velocidad de disolución de las partículas de cal en agua desmineralizada es más rápida (t(x%) menor) cuanto menor es el tamaño de las partículas. En otras palabras, la reactividad de la lechada de cal es generalmente mayor cuanto más pequeñas son sus partículas constituyentes.
En un modo preferido de este aspecto no reivindicado, cuando dicha suspensión mineral contiene o es una lechada de cal, esta última tiene una reactividad expresada en forma de un tiempo de disolución t(90 %) superior a 0,1 s en particular superior a 0,2 s e inferior a 10 s, en particular inferior a 5 s.
Cuando la lechada de cal tiene tal reactividad, las partículas de cal apagada tienen un tamaño de partícula suficientemente fino para contribuir también a la formación de una fina capa mineral, en particular homogénea, que contribuye a la simplificación del desmoldeo de la escoria.
La estabilidad de la lechada de partículas de calcio o de la suspensión mineral se puede determinar mediante el método de estabilidad llamado prueba de la botella, tal como se describe en el documento internacional WO 2001/096240.
Preferiblemente, en este aspecto no reivindicado, dichos aditivos de dicha suspensión mineral se eligen del grupo formado por hidratos de carbono, así como dispersantes y aditivos fluidificantes y su mezcla, tales como policarbonatos o poliacrilatos, o polifosfonatos, en particular DTPMP.
Los dispersantes o agentes fluidificantes que pueden usarse en el contexto de la presente invención se han mencionado anteriormente.
Se entiende que varios de los aditivos anteriormente mencionados pueden estar presentes en dicha suspensión mineral, en particular uno o más hidratos de carbono con uno o más agentes dispersantes o fluidificantes.
En una realización particular de este aspecto no reivindicado, dicho hidrato de carbono se selecciona del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol, monosacáridos, oligosacáridos, xilosa, glucosa, galactosa, fructosa, manosa, lactosa, maltosa, ácido glucurónico, ácido glucónico, eritritol, xilitol, lactitol, maltitol, dextrinas, ciclodextrinas, inulina, glucitol, ácido urónico, ramnosa, arabinosa, eritrosa, treosa, ribosa, alosa, trehalosa, ácido galacturónico y sus mezclas.
En una realización particularmente preferida de este aspecto no reivindicado, dicho hidrato de carbono se selecciona del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol y sus mezclas.
Además del aspecto del coste reducido de estos hidratos de carbono, combinado con su perfecta compatibilidad con la lechada de cal, se conoce que estos hidratos de carbono reducen la viscosidad de la lechada de cal y la mantienen baja a lo largo del tiempo, facilitando así las condiciones de almacenamiento de la lechada de cal.
En una realización de este aspecto no reivindicado, dicha lechada de partículas de calcio tiene una viscosidad comprendida entre 0,1 Pa.sy 2 Pa.s, es decir entre 100 cps y 2000 cps.
La viscosidad de una lechada de cal es una propiedad determinante en cuanto a la aplicación y manipulación (bombeo, transporte por tubería, etc.) de la suspensión. Para ello, la experiencia ha establecido que la viscosidad dinámica de la suspensión debe ser inferior a 2 Pa.s (documento US 5616283) y que es deseable no superar una viscosidad dinámica de 1,5 Pa.s (documento internacional WO 2007110401).
La viscosidad en el contexto de la presente invención se mide por medio de un viscosímetro Brookfield (reómetro) de tipo DV-III a 100 rotaciones/min (rpm) usando una aguja LV n.° 3.
En otra variante más de este aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio de la lechada de partículas de calcio tienen un tamaño de partícula dg7 comprendido entre 7 y 100 gm.
Más particularmente, en el procedimiento según este aspecto no reivindicado, dicha lechada de partículas de calcio tiene un contenido de partículas de calcio superior o igual al 25 % en peso, preferiblemente superior o igual al 27 % en peso, preferiblemente superior o igual al 30 % en peso, preferiblemente superior o igual al 35 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio y un contenido de partículas de calcio inferior o igual al 55 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 50 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 48 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio.
De forma particularmente ventajosa, en este aspecto no reivindicado, dicha capa mineral, revestida sobre la pared interior tiene un grosor de capa comprendido entre 0,1 y 5 mm, preferiblemente entre 0,15 y 3 mm, más preferiblemente entre 0,2 y 2 mm, en particular entre 0,5 y 1 mm.
En un segundo aspecto no reivindicado, la presente invención se refiere finalmente a un uso de una lechada de partículas de calcio seleccionadas del grupo restringido que consiste en cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, piedra caliza y sus mezclas para el revestimiento de una pared interior y/o una pared exterior con una capa mineral de una herramienta pirometalúrgica fabricada de acero o hierro fundido para reducir la frecuencia de manipulación de dicha herramienta pirometalúrgica, en donde dicha lechada de partículas de calcio se pulveriza y tiene un contenido de partículas de calcio comprendido entre el 20 y el 60 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio.
Ventajosamente, en este segundo aspecto no reivindicado, dicha capa mineral de lechada de cal tiene un grosor de capa comprendido entre 0,1 y 5 mm, preferiblemente entre 0,15 y 3 mm, más preferiblemente entre 0,2 y 2 mm, en particular entre 0,5 y 1 mm.
Según un uso preferido, en este segundo aspecto no reivindicado, la lechada de partículas de calcio es una lechada de cal y dichas partículas de calcio son partículas de cal apagada.
Más particularmente, en este segundo aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 comprendido entre 1,5 gm y 10 gm.
Ventajosamente, en este segundo aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 menor o igual a 8 gm, en particular menor o igual a 6 gm, más particularmente menor o igual a 5 gm, muy particularmente menor a 4 gm.
Ventajosamente, en este segundo aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral tienen un tamaño medio de partícula d50 mayor o igual a 2 gm, en particular mayor o igual a 2,5 gm.
Según un uso preferido de la presente invención, en este segundo aspecto no reivindicado, dichos aditivos de dicha suspensión mineral se eligen del grupo formado por hidratos de carbono así como dispersantes y aditivos fluidificantes, tales como policarbonatos o poliacrilatos, o polifosfonatos, en particular DTPMP.
Se entiende que varios de los aditivos anteriormente mencionados pueden estar presentes en dicha suspensión mineral, en particular uno o más hidratos de carbono con uno o más agentes dispersantes o fluidificantes.
Según un uso más preferido en el contexto de este segundo aspecto no reivindicado, dicho hidrato de carbono se elige del grupo formado por disacáridos, tales como sacarosa o sucrosa, sorbitol, monosacáridos, oligosacáridos, xilosa, glucosa, galactosa, fructosa, manosa, lactosa, maltosa, ácido glucurónico, ácido glucónico, eritritol, xilitol, lactitol, maltitol, dextrinas, ciclodextrinas, inulina, glucitol, ácido urónico, ramnosa, arabinosa, eritrosa, treosa, ribosa, alosa, trehalosa, ácido galacturónico y sus mezclas.
Más particularmente, en este segundo aspecto no reivindicado, dicho hidrato de carbono se elige del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol y sus mezclas.
Preferiblemente, según este segundo aspecto no reivindicado, dicha lechada de partículas de calcio tiene una viscosidad de entre 0,1 Pa.sy 2 Pa.s.
En un uso preferido en el contexto de este segundo aspecto no reivindicado, dichas partículas de calcio de la lechada de partículas de calcio tienen un tamaño de partícula d97 comprendido entre 7 y 100 gm.
Ventajosamente, en el contexto de este segundo aspecto no reivindicado, dicha lechada de partículas de calcio tiene un contenido de partículas de calcio superior o igual al 25 % en peso, preferiblemente superior o igual al 27 % en peso, preferiblemente superior o igual al 30 % en peso, preferiblemente superior o igual al 35 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio y un contenido de partículas de calcio inferior o igual al 55 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 50 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 48 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio
Se entiende que la presente invención no se limita de ningún modo a las realizaciones descritas anteriormente y que se pueden realizar muchas modificaciones sin alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para manipular un tanque o cucharón de escoria hecho de acero o hierro fundido que comprende una pared interna y una pared externa, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de
a) recoger una escoria de dicho tanque o cucharón de escoria de una herramienta pirometalúrgica,
b) transportar dicho tanque o cucharón de escoria desde dicha herramienta pirometalúrgica hasta un sitio de eliminación de escoria, típicamente a un vertedero,
c) vaciar dicho tanque o cucharón en dicho sitio de eliminación de escoria, típicamente en un vertedero, para eliminar la escoria contenida en los mismos,
d) pulverizar una suspensión mineral sobre dicha pared interna de dicho tanque o cucharón de escoria, antes de al menos una etapa de dicha recogida de dicha escoria, para revestir dicha pared interna con una capa mineral, y
e) poner en servicio dicho tanque o cucharón de escoria revestido con dicha capa mineral para la recogida de la escoria a),
caracterizado por que dicha suspensión mineral comprende partículas de calcio en suspensión en una fase acuosa formando una lechada de partículas de calcio, y aditivos seleccionados del grupo constituido por hidratos de carbono así como dispersantes y aditivos fluidificantes, tales como policarbonatos o poliacrilatos o polifosfonatos, seleccionándose dichas partículas de calcio del grupo consistente en cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, piedra caliza y sus mezclas y que tiene un contenido de partículas de calcio comprendido entre el 20 y el 60 % en peso con respecto al peso de dicha lechada de partículas de calcio, teniendo dichas partículas de calcio en la lechada de partículas de calcio de dicha suspensión mineral un tamaño de partícula medio d50 comprendido entre 1,5 μm y 10 μm, y por que dicha capa mineral es una capa delgada revestida en la pared interior y que tiene un grosor de capa comprendido entre 0,1 y 0,5 mm.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho hidrato de carbono se selecciona del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol, monosacáridos, oligosacáridos, xilosa, glucosa, galactosa, fructosa, manosa, lactosa, maltosa, ácido glucurónico, ácido glucónico, eritritol, xilitol, lactitol, maltitol, dextrinas, ciclodextrinas, inulina, glucitol, ácido urónico, ramnosa, arabinosa, eritrosa, treosa, ribosa, alosa, trehalosa, ácido galacturónico y sus mezclas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho hidrato de carbono se selecciona del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol y sus mezclas.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha lechada de partículas de calcio tiene una viscosidad comprendida entre 0,1 Pa.sy 2 Pa.s.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas partículas de calcio de la lechada con partículas de calcio tienen un tamaño de partícula d97 comprendido entre 7 y 100 μm.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha lechada de partículas de calcio es una lechada de cal y dichas partículas de calcio son partículas de cal apagada, y en el que dicha lechada de cal tiene una reactividad expresada como un tiempo de disolución t(90%) superior a 0,1 s, en particular superior a 0,2 s e inferior a 10 s, en particular inferior a 5 s.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha lechada de partículas de calcio tiene un contenido de partículas de calcio superior o igual al 25 % en peso, preferiblemente superior o igual al 27 % en peso, preferiblemente superior o igual al 30 % en peso, más preferiblemente superior o igual al 35 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio y un contenido de partículas de calcio inferior o igual al 55 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 50 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 48 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio.
8. Uso de una lechada de partículas de calcio seleccionadas del grupo que consiste en cal apagada, dolomita descarbonatada al menos parcialmente apagada, piedra caliza y sus mezclas para revestir una pared interior de un tanque o cucharón de escoria de acero o hierro fundido con una capa mineral de partículas de calcio, en el que dicha lechada de partículas de calcio se pulveriza y tiene un contenido de partículas de calcio comprendido entre el 20 y el 60 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio, teniendo dicha fina capa mineral de partículas de calcio un grosor de capa comprendido entre 0,1 y 0,5 mm, teniendo dichas partículas de calcio de dicha suspensión mineral un tamaño de partícula medio d50 comprendido entre 1,5 μm y 10 μm, comprendiendo dicha suspensión aditivos seleccionados del grupo formado por hidratos de carbono así como dispersantes y aditivos fluidificantes, tales como policarbonatos o poliacrilatos o polifosfonatos.
9. Uso de una lechada con partículas de calcio según la reivindicación 8, en el que dicho hidrato de carbono se selecciona del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol, monosacáridos, oligosacáridos, xilosa, glucosa, galactosa, fructosa, manosa, lactosa, maltosa, ácido glucurónico, ácido glucónico, eritritol, xilitol, lactitol, maltitol, dextrinas, ciclodextrinas, inulina, glucitol, ácido urónico, ramnosa, arabinosa, eritrosa, treosa, ribosa, alosa, trehalosa, ácido galacturónico y sus mezclas.
10. Uso de una lechada con partículas de calcio según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que dicho hidrato de carbono se selecciona del grupo que consiste en disacáridos, tales como sucrosa o sacarosa, sorbitol y sus mezclas.
11. Uso de una lechada con partículas de calcio según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicha lechada con partículas de calcio tiene una viscosidad comprendida entre 0,1 Pa.sy 2 Pa.s.
12. Uso de una lechada con partículas de calcio según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que dichas partículas de calcio de la lechada con partículas de calcio tienen un tamaño de partícula d97 comprendido entre 7 y 100 μm.
13. Uso de una lechada con partículas de calcio según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que dicha lechada con partículas de calcio tiene un contenido de partículas de calcio superior o igual al 25 % en peso, preferiblemente superior o igual al 27 % en peso, preferiblemente superior o igual al 30 % en peso, preferiblemente superior o igual al 35 % en peso, con respecto al peso total de la lechada con partículas de calcio, y un contenido de partículas de calcio inferior o igual al 55 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 50 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 48 % en peso, con respecto al peso total de la lechada de partículas de calcio.
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