la elaboraciÓn de electrodos tipo söderberg

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  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    1/34

    UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICAANTONIO JOS DE SUCRE

    VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZDEPARTAMENTO DE INGENIERA METALRGICA

    TRABAJO DE GRADO

    Ciudad Guaa!a" Ju!i# d$% &'()

    Autor:

    TSU. Nellymar Silva Lugo

    C*I ()*+,*(+.

    EVALUACIN DE LA SUSTITUCIN PARCIAL DE

    LA BREA DE ALQUITRN P!R BREA RESIDUALDE ALQUITRN "BRA# PARA LA ELAB!RACINDE ELECTR!D!S TIP! S$DERBER%

    Tutor A&a'(mi&o:

    I!/* E!0i1u$ A02$a/a

    Tutor I)'u*trial:I!/* E!0i1u$ M#0$!#

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    2/34

    EL PR!BLE+A

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    3/34

    PASTA ELECTRDICA

    Proceso de Obtencin

    Preparacin de pasta

    electrdica con 100% de brea

    alquitrn como aglomerante

    Nueva Mezcla

    de BreaPunto de

    Ablandamiento

    60 !0"#

    PLANTEA+IENT! DEL PR!BLE+A

    Ba$o punto de

    Ablandamiento

    1&0"#

    Ma2$0ia%

    I34#02ad#

    N# Di5i6a6

    Su62i2u7i8!

    Pa07ia%

    Brea residual de

    alquitrn

    P'AN(A )* PA+(A *'*#(,-).#A

    )* /*,,-*N +2A

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    4/34

    Pasta *lectrdica

    #ruda

    RESISTENCIA A LACOMPRESIN

    150 y 250 !"c#2

    Resistenci$ Mec%nic$

    Es&eci'ic$ciones de C$(id$d

    .'-,' 9/:73&

    PLANTEA+IENT! DEL PR!BLE+A

    E64$7i;7a7i#!$6 d$Ca%idad

    P%a62i7idad&'-

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    5/34

    !B/ETIV! %ENERAL:

    E5a%ua0 %a 6u62i2u7i8! d$ 4a02$ d$ %a >0$a d$ a%1ui20?! 4#0 >0$a 0$6idua%

    d$ a%1ui20?! @BRA 40#5$!i$!2$ d$ CVG V$!a%u3 $! %a a>0i7a7i8! d$

    4a62a $%$7208di7a 4a0a %a $%a>#0a7i8! d$ $%$720#d#6 2i4# Sd$0>$0/ d$

    %#6 #0!#6 d$ a07# $%720i7# @FAE d$ $00#V$!

    !B/ETIV!S ESPEC01IC!S:

    ( Id$!2i;7a0 %a 5a0ia!Ha d$ %#6 4u!2#6 d$ a>%a!da3i$!2# d$ %a >0$a0$6idua% >0$a d$ a%1ui20?! u%%a*

    & Ca0a72$0iHa0 %a6 40#4i$dad$6 1u3i7a6 d$ %a >0$a 40i3a0ia" %a >0$a0$6idua% d$ a%1ui20?! @BRA %a 3$H7%a d$ >0$a*

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    6/34

    . E5a%ua0 %a 6u62i2u7i8! di0$72a d$% &)= ..= d$ %a >0$a 40i3a0ia

    4#0 >0$a 0$6idua% $! 7#!2$!id# $! %a6 40#4i$dad$6 d$4%a62i7idad d$!6idad a4a0$!2$ $! %a 4a62a $%$7208di7a*

    a 40$4a0ad#6 7#! %a6 di$0$!2$6 3$H7%a6*

    , E5a%ua0 4#0 3$di# d$ u! $62udi# 3#0#%8/i7# %#6 7a3>i#640#du7id#6 $! %a 4a62a $%$7208di7a 7#! %a6 di62i!2a6 3$H7%a6*

    ) C#34a0a0 %#6 i!di7ad#0$6 d$ 7#34#02a3i$!2# d$ $%$720#d#a!2$6 d$64u6 d$% u6# d$ %a !u$5a 3$H7%a*

    !B/ETIV!S ESPEC01IC!S:

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    7/34

    /USTI1ICACI

    N

    I+PACT!

    A+BIENTAL

    E1ICIENCIADEL PR!CES!

    C!ST!S 2BENE1ICI!S

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

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    ANTECEDENTES

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    9/34

    C#3# 0$$0$!7ia 4a0a %a 6i/ui$!2$ i!5$62i/a7i8! 6$ 7#!6id$0a $%

    $62udi# $$72uad# 4#0 L#! @&''& A4%i7a7i#!$6 i!du620ia%$6 d$%R$6idua% d$ %a B0$a d$ A%1ui20?!" 7u# $62udi# 7#!6i62i8 $! $% u6# d$

    %a >0$a 0$6idua% 7#3# a/%#3$0a!2$ d$ %a 4a62a $%$7208di7a u6ada

    4a0a %#6 $%$720#d#6 2i4# Sd$0>$0/ $! %#6 #0!#6 d$ a07# $%720i7#

    6u3$0/i>%$*

    E62a 40u$>a 6$ %%$58 a 7a># a7i$!d# u6# d$ $%$720#d#6 a $67a%a

    4i%#2#" 7#!7%u$!d# 1u$ %a BRA 4u$d$ u2i%iHa06$ 7#3# 7#34#!$!2$

    d$ %a 3$H7%a 4a0a %a 40$4a0a7i8! d$ %a 4a62a $%$7208di7a" d$ a7u$0d#

    7#! %#6 $!6a#6 40$%i3i!a0$6 $$72uad#6 a 20$6 40#>$2a6 d#!d$ 6$

    6u62i2u8 %a >0$a d$ a%1ui20?! $! u! ('=" &'= .'=

    0$64$72i5a3$!2$ 7#! $% 0$6idua%* P0$6$!2# 7#3# %i3i2a!2$ 1u$ !#

    4ud# 6$0 40#>ada a /0a! $67a%a 4#0 !# 7#!#7$06$ 7ua%$6 0$6u%2ad#6

    a00#a0a %#6 /a62#6 1u$ %a 3i63a a7a00$a0a 6i!# 7u34%a %#6a0?3$20#6 d$ 7a%idad

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    +ar&o te3ri&o

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    BREA RESIDUAL DEALUITRN

    V!LTILES

    REC!LECCIN

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    12/34

    Tolva,ri)&i,al

    Ba%a!Ha6Bala)4a*

    Tolva

    Bala)4a

    +oli)o 'e5ola*

    Eleva'or'e&a)gilo)e*

    Eleva'or'e&a)gilo)e*

    Ci)tatra)*,orta

    'ora

    -or)o* 'e&al&i)a&i3) 'e

    a)tra&ita

    Tam5or 'ee)6riamie)t

    o

    Silo 'ealma&e)ami

    e)to,ri)&i,al

    Silomaterialgrue*o

    Silomaterial

    7)o

    PROCESO DE PRODUCCION DEPASTA ELECTRDICA

    Ta)8ue

    1u)'i'or 'e5rea

    (anque dosi5icador

    de brea

    +e4&la'ore*

    Tor)illo*i) 7)

    Bom5a*

    Alma&e)amie)to AEC

    Cla*i7&a'or

    Ta)8ue

    Alma&e)amie)to

    A

    NTRACITA

    V

    ERDE

    BREA DEALUITR

    N

    Pa62a

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    +ARC! +ET!D!L%IC!

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

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    Procedimiento Experimental

    D$2$03i!a7i8! d$ = d$4%a62i7idad

    D$!6idad a4a0$!2$

    D$2$03i!a7i8! d$ %a 4#0#6idada4a0$!2$*D$!6idad a4a0$!2$Ca%7u%# d$ 0$6i62i5idad $%720i7a*M$di7i8! d$ %a 7#!du72i5idad 203i7a*E!6a#6 d$ R$6i62$!7ia a %a

    7#340$6i8! $Qi8!*

    D$2$03i!a7i8! d$ Pu!2# d$A>%a!da3i$!2#

    !di7$ d$ C#1uiHa7i8!

    I!6#%u>%$6 $! 2#%u$!#* I!6#%u>%$6 $! 1ui!#%$!a* Vi67#6idad Di!?3i7a G0a5$dad E64$7;7a* R$6i!a6 B$2a

    A!a%iHad#0 d$ i3?/$!$6I3a/$ J @d$2$03i!a7i8! d$4#0#6idad*

    R$5i6i8! d$ %i>0#6 d$ #0!#6 a07i5#6 i6280i7#6*

    E*tu'io+or6ol3gi&o

    'e lo*ele&tro'o* 'e

    ,rue5a.

    Evalua&i3) 'ei)'i&a'ore*

    A)9li*i* 'e+ateria Prima

    "Brea 'eAl8uitr9) Brea

    Re*i'ual y +e4&la'e Brea*#

    Pre,ara&i3) 'ePa*ta

    ele&tr3'i&a &o)

    me4&la 'e ;>= 'e Breare*i'ua%

    A)9li*i* 'e la*,ro,ie'a'e*

    6?*i&a* yme&9)i&a*e) el

    ele&tro'o 'ePrue5a

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    RESULTAD!S @ ANLISIS

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

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    !B/ETIV! I'e)ti7&ar la varia)4a 'e lo* ,u)to* 'ea5la)'amie)to 'e la 5rea re*i'ual y5rea 'e al8uitr9) ulla

    RESULTAD!S

    Ra!/# E62?!da0@=Mi!-=M?Q

    +,C 'C

    Pu)to* 'e A5la)'amie)to* d$ %a6 >0$a6 $34%$ada6 4a0a %aa>0i7a7i8! d$ 4a62a $%$7208di7a #>2$!id#6 4#0 32#d#6 M$22%$0

    B0$a d$A%1ui20?!

    B0$a R$6idua% M$H7%a d$ B0$a6 d$ A%1ui20?!

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    17/34

    RESULTAD!S

    R$6u%2ad#6 d$670i42i5#6 d$ %#6 4u!2#6 d$

    a>%a!da3i$!2# d$ %a6 di$0$!2$6 >0$a6 4#0 %#6di$0$!2$6 32#d#6

    M+estr$ N M,ni#o M%-i#o Medi$Des./

    T,&/$ri$n$ Asi#etr,$

    C+rtosis

    !23

    4RA1 !00 &00 0!67 &&8 6&6 008 10&

    4A 1 900 9!!0 9870! 1&8 198 0&6 0116

    M4R4 10 !000 !800 !1800 187 088 0&6 0!9!

    M4MM 10 !710 9880 910 1&&7 8 0&9 077

    M4R46 #ec($ de bre$ &or #7todo Rin! 8 4$((/ M4MM6 #ec($ de bre$ &or #7todo Mett(er/

    4A6 bre$ de $(9+itr%n/ 4RA6 bre$ resid+$( de $(9+itr%n/Pruebas de normalidad

    PTO/

    METODO

    o(#o!oro.:S#irno.$ S;$&iro:2?@ 10 0>121 0>@ 10 0>0B

    4A 0>15B 10 0>200 0>B@@ 10 0>5

    M4R4 0>155 1? 0>200 0>B5@ 1? 0>@

    M4MM 0>15 1? 0>200 0>B?B 1? 0>

    $/ Correccin de ($ si!ni'ic$cin de Li((ie'ors

    Leyend$

    M4R46 #ec($ de bre$ &or #7todo Rin! 8 4$((/ M4MM6 #ec($ de bre$ &or #7todo Mett(er/ 4A6bre$ de $(9+itr%n/ 4RA6 bre$ resid+$( de $(9+itr%n/

    Pa0a u!a4#>%a7i8! d$

    3u$620a6 ,'A4%i7a Sa4i0#-

    i%W C#34#02a3i$!2# N#03a% 6i %aSi/!i;7a!7ia

    '"',

    +e'i'a 'eCurto*i*

    !B/ETIV!

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    18/34

    B/ETIV! ;CARACTERIACIN LAS PR!PIEDADES1ISIC!QU0+ICAS DE LA BREA PRI+ARIA LABREA RESIDUAL DE ALQUITRN "BRA# @ LA+ECLA DE BREA

    RESULTAD!S

    Pro,ie'a'e*1i*i&o8u?mi&a*

    Brea 'eAl8uitr9)

    "BA#

    Prome'io

    Brea Re*i'ual'e Al8uitr9)

    "BRA#

    Prome'io

    +e4&la'e Brea&o) Brea Re*i'ual

    "+B#

    Prome'io* E*,e&i7&a&io)e* T(&)i&a*

    ;>=

    Pu!2# d$ a>%a!da3i$!2# @32#d#Ri!/ Ba%% Y%$ $! ui!#%$!a Y"(= +"

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    19/34

    '*''

    ('*''

    &'*''

    .'*''

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    20/34

    B/ETIV! >EVALUACIN DE LA SUSTITUCIN DIRECTA DEL &)= ..= DE LABREA PRIMARIA POR BREA RESIDUAL EN CONTENIDO" EN LASPROPIEDADES DE PLASTICIDAD DENSIDAD APARENTE DE LA PASTACRUDA EMPLEADA PARA EL CONORMADO DE ELECTRODOS TIPOS[DERBERG

    RESULTAD!S

    Ti,o 'e Pa*ta N +?)imo +9Jimo +e'ia

    De*v.

    t?,.

    Varia)4

    a

    P\Si! MB (+ &&"'' .&"''&,"+)

    %r97&o* Q2Q )ormal ,ara ,a*ta &ru'a *i) me4&la &o) ;>= 'e 5rea re*i'ual 'e al8uitr9)

    RESULTAD!S

    Sa,iro2Kil

    E*ta'?*ti&

    ogl Sig.

    PMSi)+B F> G; H< G

    >

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    22/34

    DETER+INACIN DE LAS PR!PIEDADES10SICAS @ +ECNICAS DE ELECTR!D!S DEPRUEBA PREPARAD!S C!N LAS +ECLAS

    Pro,ie'a'Pa*ta Co&i'aSi) +e4&la

    Pa*taCo&i'a &o)

    ;

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    23/34

    +UESTRA PASTA PASTA ; PASTA >

    PASTA C!CIDA SIN MEZCLA CON &)= BR CON ..= BR

    DENSIDAD APARENTE"g&m> #

    (".) (". (".Y ("

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    24/34

    .a#

    ;.a#

    >.a#

    ;.5#

    .5#

    >.5#

    P

    AEC

    )i!+r$ NF 51 )oto#icro!r$',$ de P$st$ e(ectrdic$cocid$ con 2@G de 4RA $ 100-/ 1/$3> 2/$3 y ?/$3)oto#icro!r$',$s donde se obser.$n ($s &$rt,c+($s de$ntr$cit$ e(7ctric$#ente c$(cin$d$ AEC3 9+e son (os$!re!$dos s(idos y &oros cerr$dos y contin+os P3/1/b3> 2/b3 y ?/b3 Contr$stes obtenidos en I#$!e H &$r$$n%(isis de &orosid$d/

    B/ETIV!

    RESULTAD!S

    EVALUAR P!R +EDI! DE UN ESTUDI!+!R1!L%IC! L!S CA+BI!S PR!DUCID!S EN LAPASTA ELECTRDICA C!N LAS DISTINTAS +ECLAS

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    25/34

    ,*+='(A)-+ A,,->A)-+ #-N *' +-/(?A,* .MA:* > PA,A 'A+

    )./*,*N(*+ M.#,-:,A/0A+ )* PA+(A #-#.)A #-N 6% )* B,*A,*+.)=A' )* A'@=.(,N

    !B/ETIV! RESULTAD!S

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    26/34

    .a#

    ;.a#

    >.a#

    .5#

    ;.5#

    >.5#

    P

    AEC

    Figura N 52 Fotomicrografa de Pasta

    electrdica cocida con 33% de BRA a

    100! 1!a"# 2!a" $ 3!a" icrografasdonde se o&ser'an a&undancia de

    (artculas finas de antracita

    el)ctricamente calcinada *A+,"# con

    (oros -eterog)neos *P"! 1!&"# 2!&" $ 3!&"

    contrastes o&tenidos con el anali.ador

    /mage !

    !B/ETIV! RESULTAD!S

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    27/34

    !B/ETIV! RESULTAD!S

    1otomi&rogra6?aTotal rea 'e

    Co)tra*te=Poro*i'a'

    Total

    .a# >>=2J ('.*>=2J ('+*&&(*''' a la pastaelectr3dica cocida con % de B,A

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    28/34

    RESULTAD!S @ ANLISIS

    .a#

    .5#

    ;.a#

    ;.5#

    >.a#

    >.5#

    P

    P

    Figura N 53 Pasta electrdica cocida sin

    me.cla a 100! 1!a"# 2!a" $ 3!a"

    Fotomicrografas donde se o&ser'an

    (artculas de antracita el)ctricamente

    calcinada *A+," gruesos $ finos# $ (oros ue

    se conectan entre s *P"! 1!&"# 2!&" $ 3!&"

    ,ontraste o&tenido con el anali.ador /mage

    (ara cuantificar los (oros de la su(erficie!

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    29/34

    1otomi&rogra6?aTotal rea 'e

    Co)tra*te=Poro*i'a' Total

    .a# Si) +e4&la2J &*&YY*'''.+"&Y'

    ;.a#Si) +e4&la2J (*Y'Y*''' .)"

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    30/34

    a >

    7

    )i!+r$ NF 5 )oto#icro!r$',$ de P$st$ e(ectrdic$ cocid$ $ 500-/ $3 P$st$ cocid$ sin #ec($ de

    4RA> b3 &$st$ e(ectrdic$ con 2@G de 4RA y c3 &$st$ e(ectrdic$ con ??G de 4RA/ En ($s'oto#icro!r$',$s se se$($ (os &+ntos bri(($ntes 9+e indic$n ($ &resenci$ de i#&+re$s/

    !B/ETIV! RESULTAD!S

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    31/34

    C!+PARACIN DE L!S INDICAD!RES DEC!+P!RTA+IENT! DE ELECTR!D! ANTES @ DESPUSDEL US! DE LA NUEVA +ECLA

    :r5ico N" #onsumo

    espec;5ico de pasta

    electrdica en el

    orno01 de /e+i en los

    Meses *ne/eb>un del

    01801&

    A

    ;

    >

    I

    D

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    32/34

    :r5ica N" 8 (iempo de

    paradas < disponibilidad del

    orno01 de /e+i en los

    meses de *ne/eb>un del

    01801&

    ;

    I

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    33/34

    ;

    ;

    >

    ;

    ;

    N De*li4amie)to

    %r97&o N Ca)ti'a' 'e'e*li4amie)to*'e lo* ele&tro'o*,or to)ela'a* 'e,a*ta e) el

    -or)o 'e1eSi e) lo*me*e* 'e E)e21e52/u) 'el ;2;

    !B/ETIV! RESULTAD!S

  • 7/26/2019 LA ELABORACIN DE ELECTRODOS TIPO SDERBERG

    34/34

    C!NCLUSI!NES