Partes y Funcionamiento Del Alto Horno

Alto Horno

Introducción En la naturaleza la mayoría de los metales se encuentran unidos con otros elementos, formando minerales, por eso no es posible utilizarlos tal como se hayan en la corteza terrestre, deben ser sometidos a un proceso de elaboración llamado metalurgia. En este proceso intervienen los ALTOS HORNOS, los cuales desarrollaremos a continuación.

Partes del Alto Horno

El alto horno 

El alto horno es la construcción para efectuar la fusión y la reducción de minerales de hierro, con vistas a elaborar la fundición.

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Su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas diarias.

Estructura con forma de 2 conos truncados Tragante Cuba Vientre

Etalaje

Crisol

Bigotera

Piquera

Tobera

Cuchara

Paredes refractarias. 2.5 Metros de Espesor

Mide de 30 a 40 metros de alto y de 4 a 9 metros de diámetro.

Mineral de Carbón Hierro coque Fundente

Puente de Skip

Tubería de gas

Estufa

INSTALACIONES AUXILIARES • •

Recuperadores de calor: se encargan de calentar el aire a insuflar en el alto horno, construidos con ladrillos refractarios. Maquinas soplantes o compresores: se emplean para alimentar de aire al alto horno.

PRODUCCION • • •

Cada 5 y 6 horas: se produce entre 150 a 375 ton. de arrabio, luego se transportan a un horno de fabricación de acero. La escoria flotante sobre el hierro fundido en el alto horno se drena separadamente, se la aprovecha para la fabricación de cementos y fertilizantes. Este arrabio recién producido contiene demasiado carbono y demasiadas impurezas, debe ser refinado.

Mineral de Fe

Materias primas

Carbón de coque Fundentes

Mineral de Hierro Resultante del proceso de concentración.

Carbón de coque Creado artificialmente a partir de la hulla, actúa como combustible y se combina con el hierro.

Fundente Eleva la temperatura del proceso y forma una mezcla con toda la escoria.

Los altos hornos funcionan de forma continua. La materia prima que se va a introducir en el horno se divide en pequeñas cargas que se introducen en intervalos de entre 10 y 15 minutos, la escoria que flota sobre el metal fundido se retira una vez cada dos horas y el arrabio se sangra cinco veces al día.

Zona superior Se introduce las materias primas (mineral de hierro, carbón de coque y fundente), a través de un sistema de vagonetas que vuelcan la carga dentro del tragante.

Zona de reducción de óxidos En la parte superior de la cuba se reduce y elimina los óxidos del material introducido tras lo cual se obtiene el hierro. El fundente reacciona químicamente con la parte indeseable del mineral denominada ganga, formando la escoria que flota sobre el metal fundido. Su temperatura esta comprendida entre 200 y 400 ºC. Un sistema de escape de gases, elimina los mismos, que se producen durante el proceso.

Zona de absorción de calor Aquí se procede a fundir la escoria. La temperatura es entre 400º y 1200ºC.

Zona de fusión Se pasa a fundir el hierro y se combina con el carbono para formar el arrabio. En esta zona la temperatura es de 1500ºC.

Zona de etalajes En esta zona la carga es sometida a chorros de aire caliente (700ºC), a través de las toberas. El oxígeno del aire se combina con el carbón de coque y forma monóxido de carbono, que asciende y sirve para la reducción del mineral de hierro en la parte superior del horno.

Zona de crisol En la parte mas baja del horno, se deposita el arrabio y la escoria. Ésta ultima por ser más liviana flota sobre el arrabio y se recoge por la piquera de escoria. Más abajo el arrabio sale por la piquera hacia las cucharas de recolección.

Dentro del alto horno ocurren reacciones químicas que van desde la parte inferior hasta la superior. Los productos resultantes del proceso y esas reacciones químicas son:

Humos y gases residuales Producidos por la combustión del coque y de los gases producidos en la reducción química del mineral de hierro.

Escoria Residuo metalúrgico formado por los resto de ganga que poseen el mineral de hierro, carbón de coque y fundente. Esta se va a utilizar como material de construcción, bloques, en la fabricación de cemento y vidrio.

Arrabio Es el producto propiamente aprovechable. Será utilizado posteriormente en procesos para la obtención de fundiciones y aceros.