El alto horno es la construcción para efectuar la
fusión y la reducción de minerales de hierro,
con vistas a elaborar la fundición.
PARTES DE UN ALTO HORNO
• La cuba: Tiene
forma troncocónica y constituye la parte superior del alto horno; por la zona
más strecha y alta de la cuba (llamada
tragante) se introduce la carga. La carga la componen:
- El mineral de
hierro: magnetita, limonita, siderita o hematita.
- Combustible:
que generalmente es carbón de coque. Recuerda que este carbón se obtiene por
destilación del carbón de hulla y tiene alto poder calorífico. El carbón de
coque, además de actúar como combustible provoca la reducción del mineral de
hierro, es decir, provoca que el metal hierro se separe del oxígeno.
El carbono, en
su forma industrial de coque, se mezcla con el mineral, con cuyo oxígeno se
combina, transformándose, primero en monóxido de carbono (CO) y luego en
dióxido carbónico (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 hierro con CO2)
- Fundente:
Puede ser piedra caliza o arcilla. El fundente se combina químicamente con la
ganga para formar escoria, que queda flotando sobre el hierro líquido, por lo
que se puede separar. Además ayuda a disminuir el punto de fusión de la mezcla.
El mineral de
hierro, el carbón de coque y los materiales fundentes se mezclan y se tratan
previamente, antes de introducirlos en el alto horno.
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 Tonelada
se introducen
por la parte más alta de la cuba. La mezcla arde con la
ayuda de una
inyección de aire caliente (oxígeno), de forma que, a
medida que baja,
su temperatura aumenta hasta que llega al
• Etalaje: Está
separada de la cuba por la zona más ancha de esta última 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 más
estrecha.
• 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, el cual se conduce hasta unos depósitos llamados cucharas. Así
pues, el producto final del alto horno se llama 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 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.
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