Una batería de coque (en el lenguaje de la ingeniería se ha utilizado sobre todo la denominación Cok, tomada del inglés Coke, denominación que aquí respetaremos) es un elemento fundamental en la producción de acero en una siderurgia integral. No puede entenderse la revolución industrial sin los progresos de la técnica en la producción de acero y sin la aparición y difusión de la producción del coque.
Por esta razón, y porque su conocimiento no tiene por qué ser generalizado, tratamos de acercarnos a lo esencial de una instalación moderna de producción de coque, utilizando para ello la descripción que Altos Hornos de Vizcaya hacía a finales de la década de los ochenta del siglo pasado (ya en las postrimerías de la histórica siderurgia integral vasca) de sus instalaciones en Sestao.

img935 blog AHV

Desafortunadamente, pese a todos los esfuerzos desplegados en el momento del cierre y desmantelamiento de las instalaciones por la Asociación Vasca de Patrimonio Industrial y Obra Pública, no pudo preservarse como patrimonio ninguna de las cinco baterías de AHV. En el relato que sigue respetamos el tiempo verbal original.

img936 blog AHV

¿Qué es la batería de cok?

La batería es el primer eslabón de la cadena siderúrgica donde, en unos recipientes rectangulares estancos a la entrada del aire (llamados hornos de cok o coque), el carbón se transforma en cok (para consumo de hornos altos) y gas (usado en el calentamiento y en otros lugares de la fábrica).
La batería contribuye de una manera importante a conseguir los objetivos de calidad que Altos Hornos de Vizcaya tiene como meta en su producto final, fabricando cok y gas de buena calidad.

img937 blog AHV

La finalidad de la batería de cok es producir , de forma regular, cok de calidad a precio competitivo para el consumo interno de AHV y obtener el máximo rendimiento a los subproductos (gas, alquitrán y sulfato amónico).

img941 blog AHV

¿De qué elementos se compone una batería?

Una batería se compone de los siguientes elementos fundamentales:
– Preparación y mezcla de carbones.
– Hornos de cok.
– Tratamiento, cribado y evacuación del cok.
– Subproductos.
– Instalaciones auxiliares.
– Servicios de apoyo.

¿Cómo se preparan y mezclan los carbones?

El carbón llega a la batería en barco, gabarra o camión y procede de Estados Unidos, Polonia, Australia y Asturias.
El parque de carbones tiene una capacidad de 90.000 Tn. y una longitud de 500 m.
La descarga del carbón se realiza por medio de cuatro grúas al parque directamente, a las cintas o a los silos de carbones.
Del muelle, el carbón pasa a la Planta de preparación y mezcla, donde se criba (3 cribas de gruesos), se muele (cuatro molinos de martillos), para obtener la granulometría adecuada (menos de 3 mm, 17 %), seguidamente se almacena (12 silos clasificados de 400 Tn, de capacidad) y posteriormente mezclarlo para obtener la pasta deseada, enviándola a las torres de donde se cogerá para cargar el horno. Toda esta instalación es dirigida y controlada desde la sala de control de carbones.

img946 blog AHV

¿Cómo son los hornos de cok?

Existen 183 hornos distribuidos en 5 baterías, una de las cuales está parada (batería 1 de 29 hornos).
Las dimensiones de los hornos son: 4,20 m de altura, 0,45 m de anchura y 13,59 m de longitud.
La capacidad de cada horno es de 22,4 metros cúbicos o 18 Tn. de carbón.
De este carbón salen 11,5 Tn de cok para el horno alto (20-80 mm), 800 kg de polvo de balsa, 540 kg de alquitrán, 5.700 metros cúbicos de gas y 110 kg de sulfato amónico.

Las baterías son de diferentes edades y constructores:
– Batería nº 2 (29 hornos) de 1980 (construida por DIDIER)
– Batería nº 3 (35 hornos) de 1974 (construida por OTTO)
– Batería nº 4 (40 hornos) de 1963 (construida por DIDIER)
– Batería nº 5 (50 hornos) de 1968 (construida por DIDIER)

El tiempo de coquización varía de una batería a otra y está entre 16 y 19 horas.
La temperatura se mide en los canales de caldeo y suele estar comprendida entre 1.180ºC y 1300ºC, según la marcha exigida. Esta temperatura se consigue quemando gas.
Se debe deshornar a un ritmo continuo. Si la marcha máxima es de 190 deshornamientos día, la mínima de seguridad debe ser de tres cuartas partes, esto es, 142 desh/día.

Las máquinas empleadas en estas operaciones son:
-4 deshornadoras (para empujar el contenido del horno una vez cocido).
– 5 guía-coks (conducen el cok desde el horno hasta el vagón a través de la jaula).
– 3 locomotoras-vagón (recogen el cok que sale del horno).
– 4 cargadoras (cargan el carbón en el horno).

Batería de hornos. Altos Hornos de Vizcaya. Sestao. Dibujo de autor desconocido.

Batería de hornos. Altos Hornos de Vizcaya. Sestao. Dibujo de autor desconocido.

 

¿Qué se hace con el cok después de cocido?

El cok debe ser tratado y cribado. Pasadas las 17 a 20 horas desde que se ha cargado el horno, como ya hemos dicho, se deshorma (empujándolo y recogiéndolo en el vagón), seguido se lleva a la torre de apagado, donde con agua lanzada a través de las toberas (22 Tn. de agua por cada apagado), se apaga.
De aquí pasa a la rampa (nº 1 y 1) y, por medio de cintas transportadoras, al corte de cok y finalmente., al cribado donde se criba. El tamaño de 0 – 20 mm se lo llevan en camiones y el de 20 -800 mm va a los hornos altos, a través de un camino de cintas transportadoras.

¿Qué se hace con los gases obtenidos?

El carbón, además de producir cok (fin principal), produce gas como subproducto; este lleva consigo otros elementos como el alquitrán y el amoníaco que se obtienen por medio de condensación y lavado.
El gas cuando sale del horno tiene amoníaco, alquitrán, suflfhídrico, naftalina y benzol.
El alquitrán se obtiene en la primera fase del tratamiento (en los previos y electrostáticos) y se envía a S. B. Maderas y Alquitranes de Lutxana. bien en gabarras o en camiones.
El amoniaco se obtiene en forma de agua amoniacal al lavar con agua el gas (en los lavadores de amoníaco) con agua de condensación de baja riqueza y agua depurada.
El agua amoniacal se lleva al sulfato donde, en las columnas y por medio de vapor, se volatiliza el amoníaco introduciéndolo en el saturador que,  al adicionarle ácido sulfúrico se forma una sal que, pasada por las centrífugas sale el sulfato amónico, listo para la venta como abono.
Después de limpiar el gas, queda con 0.02 gr /metro cúbico de alquitrán, 0,02 gr / metro cúbico de amoníaco y con una potencia calorífica de 4.500 Kcal/metro cúbico.
Para realizar este lavado tenemos tres líneas de tratamiento de gas con los mismos elementos cada una.
– Línea I (baterías 1, 2 y 3) de capacidad 660.000 metros cúbicos por día, dispone de 3 previos, 2 electrostáticos, dos extractores, decantación de alquitrán, enfriador final y lavador de amoníaco.
– Línea II (batería 4 y Línea III (batería 5), con una capacidad de tratamiento de 300.000 y 487.000 metros cúbicos de gas por día, respectivamente, y que tiene un decantador de alquitrán, 3 previos cada una, 3 electrostáticos y 3 extractores para ambos, 1 enfriador final y 1 lavador de amoníaco para cada una. El gas limpio se envía a los consumidores (la propia batería de hornos y a la fábrica) por medio de las turbosoplantes (3 instaladas, 2 en servicio y una en reserva) de una capacidad de 27.000 metros cúbicos por hora cada una.

img954 blog AHV

¿Con qué instalaciones auxiliares cuenta la batería de hornos?

Para conseguir todo lo expuesto anteriormente, es necesario disponer de una serie de instalaciones, tales como la depuradora de agua, las torres de refrigeración (dos de tiro forzado y dos de tiro natural “hamones”) planta de enfriamiento de agua a fondo (Planta M), diversas salas de bombas y turbinas, así como redes de vapor, aire y electricidad.

Para mantener el total de la instalación en funcionamiento, disponemos de un equipo de mantenimiento con su taller correspondiente, ubicado en el centro de la batería.

Máquina deshornadora. Trabajaba empujando el contenido del horno desde el denominado "lado máquina" para expulsarlo por el frente opuesto de la batería denominado "lado cok".

Máquina deshornadora. Trabajaba empujando el contenido del horno desde el denominado “lado máquina” para expulsarlo por el frente opuesto de la batería denominado “lado cok”.

¿Quienes son los “clientes” de los productos obtenidos en la batería de hornos?

El cliente principal son los hornos altos.
Para los subproductos:
– Alquitran …. Sociedad Bilbaina de Maderas y Alquitranes.
– Gas …………. Baterías, Ansio, hornos altos, sintering, acero y resto de los servicios.
– Sulfato …….. Diversos Clientes.

Deshornada. Caída del coque hacia los vagones en el "lado cok" de la batería, empujado por la deshornadora.

Deshornada. Caída del coque hacia los vagones en el “lado cok” de la batería, empujado por la deshornadora.