Alto horno

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Alto horno
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Concepto:Instalación industrial donde se transforma o trabaja el mineral de hierro.

Alto horno. Es la instalación industrial donde se transforma o trabaja el mineral de hierro.

Contenido

Características

Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m a 80 m de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios.

El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque.

Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria. La parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el coque y la caliza.

Una vez obtenido el acero líquido, se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados: la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados; la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación y, finalmente, la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes. Esquema de funcionamiento de un alto horno.

La instalación recibe este nombre por sus grandes dimensiones, ya que puede llegar a tener una altura de 80 metros. Por la parte superior del horno se introduce el material, el cual, a medida que va descendiendo y por efecto de las altas temperaturas, se descompone en los distintos materiales que lo forman. En la parte inferior del horno, por un lado, se recoge el arrabio y, por otro, la escoria, o material de desecho, su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas diarias.

Partes de un alto horno

Funcionamiento de un Alto horno.
Funcionamiento de un Alto horno.

1- La cuba: Tiene forma troncocónica y constituye la parte superior del alto horno; por la zona mas estrecha y alta de la cuba (llamada tragante) se introduce la carga la carga que la componen:

  • El mineral de hierro: Magnetita, limonita, siderita o hematite.
  • Combustible: Generalmente es carbón de coque. Este carbón se obtiene por destilación del carbón de hulla y tiene alto poder calorífico. El carbón de coque, además de actuar como combustible provoca la reducción del mineral de hierro, es decir, provoca que el metal hierro se separe del oxigeno.
  • Fundente: Puede ser piedra caliza o arcilla. El fundente se combina químicamente con la ganga para formare scoria, que queda flotando sobre el hierro líquido, por lo que se puede separar. Además ayuda a disminuir el punto de fusión de la mezcla.

2-Etalaje: Esta separada de la cuba por la zona mas ancha de esta ultima parte, llamada vientre. El volumen del etalaje es mucho menor que el de la cuba. La temperatura de la carga es muy alta (1500 ºC) y es aquí donde el mineral de hierro comienza a transformarse en hierro. La parte final del etalaje es mas estrecha.

3-Crisol: Bajo el etalaje se encuentra el crisol, donde se va depositando el metal líquido. Por un agujero, llamado bigotera o piquera de escoria se extrae la escoria, que se aprovecha para hacer cementos y fertilizantes. Por un orificio practicado en la parte baja del mismo, denominada piquera de arrabio sale el hierro líquido, llamado arrabio.

4- Cucharas: Depósitos hasta lo cuales se conduce el producto final del alto horno llamado arrabio, también llamado hierro colado o hierro de primera fusión.

Productos obtenidos del alto horno

  • Humos y gases residuales: Se producen como consecuencia de la combustión del coque y de los gases producidos en la reducción química del mineral de hierro que, en un elevado porcentaje, se recogen en un colector situado en la parte superior del alto horno. Estos gases son, principalmente, dióxido de carbono, monóxido de carbono y óxidos de azufre.
  • 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 comento anteriormente, se recoge por la parte inferior del alto horno por la piquera de escoria.
  • Fundición, hierro colado o arrabio: Producto aprovechable del alto horno y esta constituido por hierro con un contenido en carbono. Se presenta en estado líquido a 1800 ºC. 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.

Fuentes