Coque

Coque

Rafael Gómez Pardo

El coque es el residuo sólido, duro y poroso que resulta después de la destilación destructiva, o pirólisis, de determinados carbones minerales que poseen propiedades coquizantes, es decir, capacidad de transformase en coque después de haber pasado por una fase plástica, como en el caso de la destilación seca de la hulla o la descomposición de carbones bituminososen ausencia de aire.

El coque se emplea como agente reductor para la fundición de hierro y como combustible. Tiene un color gris negruzco y un brillo metálico. Contiene fundamentalmente carbono, alrededor del 92%, siendo casi el 8% restante ceniza. El poder calorífico del coque es muy elevado, y por ello durante la Revolución industrial sustituyó al carbón vegetal como reductor y fuente deenergía en los altos hornos. Facilitó el desarrollo de la industria siderúrgica, que dependía hasta entonces de un recurso muy limitado como es la leña.

En la práctica, para la fabricación del coque metalúrgico se utilizan mezclas complejas que pueden incluir más de 10 tipos diferentes de carbones minerales en distintas proporciones. El proceso de pirólisis mediante el cual se obtiene elcoque se denomina coquización, y consiste en un calentamiento (entre 1.000 y 1.200 ºC) en ausencia de oxígeno hasta eliminar la práctica totalidad de la materia volátil del carbón o mezcla de carbones que se coquizan.

Se conoce con el nombre de carbonización al proceso de destilación destructiva de sustancias orgánicas en ausencia de aire para dar un producto sólido rico en carbono, además deproductos líquidos y gaseosos. La carbonización de madera y otros materiales vegetales produce carbón vegetal, mientras que la de cierto tipo de carbones minerales (carbones coquizables, como carbones bituminosos o hulla), o mezclas de estos carbones, producen el coque. En este caso el proceso de carbonización es denominado coquización.
La coquización se diferencia de la carbonización enque durante el proceso de calentamiento en atmósfera inerte de los carbones coquizables o cualquier otra sustancia que dé lugar a un coque, como por ejemplo la brea u otros materiales termoplásticos, se pasa por un estado fluido transitorio durante un determinado intervalo de temperaturas que varía según el material que se esté coquizando (en el caso de los carbones coquizables este intervalo puedeoscilar entre los 350 y 500 ºC). Pasado el intervalo fluido (también denominado etapa plástica) se forma el semicoque. Al seguir aumentando la temperatura sigue el desprendimiento de gases hasta que finalmente se forma el coque.
Durante la etapa fluida, o plástica, se produce una total reorganización en la microestructura del material. Así, mientras que los carbonizados presentan unamicroestructura desordenada y, salvo raras excepciones, no pueden ser grafitizados, los coques presentan una microestructura más ordenada y pueden ser grafitizados si se someten a un proceso de grafitización. 
El proceso primitivo de calentar el carbón en pilas para producir coque permaneció como el más importante durante aproximadamente un siglo: simplemente se apilaba en grandes montones alaire libre dejando una serie de conductos horizontales y verticales. Estos conductos se llenaban con madera a la que se prendía fuego, lo que a su vez inflamaba el carbón. Cuando la mayor parte de los elementos volátiles del carbón habían desaparecido, las llamas se hacían más débiles. Entonces se sofocaba parcialmente el fuego con polvo de carbón y se rociaba con agua.

No obstante, en elaño 1759, en Newcastle, se desarrolló un horno con forma de colmena fue desarrollado, siendo este tipo de hornos usado todavía en algunas partes del mundo. En estos hornos, al igual que en el caso del cocido al aire libre, no se hacía nada para recuperar el gas ni el alquitrán, valiosos subproductos del proceso. En la actualidad, casi todos los hornos de colmenas han sido sustituidos por los...