A Predictive Model for the Anisotropy Index of Semi-Coke Derived from the Properties of Colombia's Eastern Cordillera Coals
Fecha
2020-11-11
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
This study developed a theoretical model for the determination of the Coke Anisotropy Quotient (CAQ) of semi-coke from the properties of its precursor coal. This is an useful parameter to define the resistance and reactivity of semi-coke in the blast furnace. For 36 semi-coke samples, a textural analysis was performed alongside a fluidity test to determine the real CAQ. The main textures observed were: isotropic and circular for high volatile bituminous coals (HVB); lenticular and fine ribbons for the medium volatile bituminous coals (MVB); and medium and thick ribbons for the low volatile bituminous coals (LVB). The CAQ varied in a range from 1 to 11. A principal component analysis (PCA) and multiple regression allowed to discriminated the importance of certain coal properties, in determining the CAQ to be recognized and to estimate parameters of the mathematical model. The statistical analysis suggested that CAQ can be best predicted from the fluidity, volatile matter, and Ro of the parent coals. The veracity of this model result was then tested using a second dataset from Poland. This work optimizes the usefulness of standard datasets in the prediction of CAQ's offering a means of quality control that could be implemented in Colombian coke production.
En esta investigación se desarrolló un modelo teórico para la determinacióndel Cociente de Anisotropía del Coque (CAQ) del semicoque a partirde las propiedades de su carbón precursor. El CAQ permite definir laresistencia y la reactividad del semicoque en el alto horno. Usando materialresidual de las pruebas de fluidez se realizó un análisis textural paradeterminar el CAQ real sobre 36 muestras de semicoque. Las principalestexturas observadas para los carbones bituminosos fueron: isotrópicasy circulares para los de alta volatilidad (HVB); cintas lenticulares yfinas para los de media volatilidad (MVB); y cintas medias y gruesaspara los de baja volatilidad (LVB). El CAQ varió en un rango de 1a 11. Análisis de componentes principales (PCA) y regresión múltiplepermitieron reconocer la importancia de ciertas propiedades del carbónpara determinar el CAQ. El análisis estadístico sugirió que el CAQ puedepredecirse mejor a partir de la fluidez, la materia volátil y el Ro de los carbones precursores. Este modelo fue validado a través de la comparacióncon datos reales de carbones de Polonia. Este trabajo proporciona unmedio de control de calidad que podría implementarse en la producciónde coque colombiano.
En esta investigación se desarrolló un modelo teórico para la determinacióndel Cociente de Anisotropía del Coque (CAQ) del semicoque a partirde las propiedades de su carbón precursor. El CAQ permite definir laresistencia y la reactividad del semicoque en el alto horno. Usando materialresidual de las pruebas de fluidez se realizó un análisis textural paradeterminar el CAQ real sobre 36 muestras de semicoque. Las principalestexturas observadas para los carbones bituminosos fueron: isotrópicasy circulares para los de alta volatilidad (HVB); cintas lenticulares yfinas para los de media volatilidad (MVB); y cintas medias y gruesaspara los de baja volatilidad (LVB). El CAQ varió en un rango de 1a 11. Análisis de componentes principales (PCA) y regresión múltiplepermitieron reconocer la importancia de ciertas propiedades del carbónpara determinar el CAQ. El análisis estadístico sugirió que el CAQ puedepredecirse mejor a partir de la fluidez, la materia volátil y el Ro de los carbones precursores. Este modelo fue validado a través de la comparacióncon datos reales de carbones de Polonia. Este trabajo proporciona unmedio de control de calidad que podría implementarse en la producciónde coque colombiano.