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Altos hornos
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Altos hornos

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  • 1. ALTOS HORNOS {http://www.fisicanet.com.ar/quimica/procesos/ap1/metalurgia01.gifB. H. Amstead, Phillip F. Ostwald, Myron L. Begeman ;procesos demanufactura versión si; pag 92 – 93http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/01/alto-horno.pdf
  • 2. ALTO HORNOUn alto horno es un horno especial en el que tienenlugar la fusión de los minerales de hierro y latransformación química en un metal rico en hierrollamado arrabio. Está constituido por dos troncos enforma de cono unidos por sus bases mayores. Midede 20 a 30 metros de alto y de 4 a 9 metros dediámetro; su capacidad de producción puede variarentre 500 y 1500 toneladasdiarias.
  • 3. PARTES DE UN ALTO HORNOLa cuba: Tiene forma troncocónica y constituye laparte superior del alto horno; por la zona másestrecha y alta de la cuba (llamada tragante) seintroduce la carga. La carga la componen...- El mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita ohematite.- Combustible: que generalmente es carbón de coque.El carbón de coque, además de actuar comocombustible provoca la reducción del mineral dehierro, es decir, provoca que el metal hierro se separedel oxígeno.
  • 4. El carbono, en su forma industrial de coque, se mezcla conel mineral, con cuyo oxígeno se combina, transformándose,primero en monóxido de carbono (CO) y luego en dióxidocarbónico (CO2).FeO + C → Fe + CO (reducción del mineral de hierro –FeO – en metal hierro con CO)FeO + CO → Fe + CO2(reducción del mineral de hierro – FeO – en metal hierrocon CO2)- Fundente: Puede ser piedra caliza o arcilla. El fundente secombina químicamente con la ganga para formar escoria,que queda flotando sobre el hierro líquido, por lo que sepuede separar. Además ayuda a disminuir el punto defusión de la mezcla.El mineral de hierro, el carbón de coque y los materialesfundentes se mezclan y se tratan previamente, antes deintroducirlos en el alto horno.
  • 5. El resultado es un material poroso llamado sínter.Las proporciones del sínter son:1. Mineral de hierro .........2 Toneladas.2. Carbón de coque ..........1 Tonelada.3. Fundente........................½ Toneladase introducen por la parte más alta de la cuba. Lamezcla arde con la ayuda de una inyección de airecaliente (oxígeno), de forma que, a medida quebaja, su temperatura aumenta hasta que llega aletalaje.
  • 6. Está separada de la cuba por la zona más ancha de esta últimaparte, llamada vientre. El volumen del etalaje es mucho menorque el de la cuba. La temperatura de la carga es muy alta (1500ºC) y es aquí donde el mineral de hierro comienza atransformarse en hierro. La parte final del etalaje es másestrecha.Crisol: Bajo el etalaje se encuentra el crisol, donde se vadepositando el metal líquido. Por un agujero, llamadobigotera o piquera de escoria se extrae la escoria, que seaprovecha para hacer cementos y fertilizantes. Por un orificiopracticado en la parte baja del mismo, denominada piquera dearrabio sale el hierro líquido, llamado arrabio, el cual seconduce hasta unos depósitos llamados cucharas.
  • 7. Así pues, el producto final del alto horno se llamaarrabio, también llamado hierro colado o hierro deprimera fusión.Productos obtenidos del alto horno• Humos y gases residuales.- Se producen comoconsecuencia de la combustión del coque y de losgases producidos en la reducción química del mineralde hierro que, en un elevado porcentaje, se recogen enun colector situado en la parte superior del alto horno.Estos gases son, principalmente, dióxido de carbono,monóxido de carbono y óxidos de azufre.
  • 8.  Escoria.- Es un residuo metalúrgico que a veces adquiere la categoría de subproducto, ya que se puede utilizar como material de construcción, bloques o como aislante de la humedad y en la fabricación de cemento y vidrio. La escoria, como se comentó anteriormente, se recoge por la parte inferior del alto horno por la piquera de escoria. Fundición, hierro colado o arrabio.- Es el producto propiamente aprovechable del alto horno y está constituido por hierro con un contenido en carbono que varía entre el 2% y el 5%. Se presenta en estado líquido a 1800 ºC. En ocasiones, a este metal se le denomina hierro de primera fusión. A partir de la primera fusión, se obtienen todos los productos ferrosos restantes: otras fundiciones, hierro dulce, acero, etc.
  • 9.  El alto horno utilizado por muchos años para la fusión de cobre, estaño y otros metales no ferrosos, es de las mismas proporciones, solo que es mas pequeño que el horno utilizado en la producción del arrabio. El combustible, usualmente coque, es mezclado con el mineral y la combustión se sostiene mediante una corriente de aire frio. El coque o mena no deben ser menores a 1 cm de diámetro o de lo contrario la corriente de aire ascendente lo sacara por el tiro del horno. Se agregan a la carga fundentes seleccionados con objeto de tener un metal mas puro y una escoria mas fluida.