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fecha de publicación13.08.2015
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ALTO HORNO
Emma Roca Rodríguez
El alto horno es la instalación industrial para la obtención de hierro en forma de arrabio a partir de los minerales de hierro. Esta obtención de hierro se realiza por reducción química de dichos minerales de hierro.

Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrados 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 denominada vientre. 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 el alto horno que recibe el nombre de piquera. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria denominado bigotera. 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 arrabio líquido, éste se purifica en los hornos de afino para obtener acero que 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.

Básicamente consta de las siguientes partes:

  • La cuba: de forma troncocónica, constituye la parte superior del alto horno; por la zona más alta y estrecha, denominada boca, se introduce la carga compuesta por:

· El mineral de hierro, que puede ser de diferentes composiciones: hematites y limonita (óxido férrico), magnetita (óxido ferroso férrico) y siderita (carbonato).

· El combustible, que generalmente es coque, producto obtenido de la destilación del carbón de hulla de gran poder calorífico y pobre en cenizas.

  • El fundente, que puede ser roca calcárea o arcilla, según la ganga presente en el mineral sea ácida o básica, respectivamente. El fundente se combina químicamente con la ganga para formar la escoria, que queda flotando sobre el arrabio líquido y, entonces se puede separar fácilmente por decantación. La carga va descendiendo poco a poco y su temperatura y volumen aumentan a medida que baja. Este aumento de volumen exige que la cuba se ensanche hasta llegar al vientre, zona donde se produce la unión con el etalaje y donde el diámetro de la instalación es mayor.

  • El etalaje, también de forma troncocónica. En esta parte del horno se produce una notable disminución del volumen de los materiales, como consecuencia de las transformaciones químicas que tienen lugar en él. La zona inferior es de menor diámetro, a causa de esta disminución de volumen y, también, por el hecho de que la fusión de la carga hace que ésta fluya sin dejar espacios libres.

  • El crisol, es un cilindro de gran capacidad, que recoge la fundición líquida, así como la escoria, que queda flotando en estado líquido. En la zona de unión del etalaje y el crisol, se insertan las toberas, que son unos tubos mediante los cuales se inyecta una corriente de aire comprimido y previamente calentado en el crisol.

  • El sistema de carga, se realiza con la ayuda de vagones que ascienden a la boca del horno con la mezcla adecuada de mineral de hierro y combustible, desde un depósito donde se realiza la dosificación, mezclado y aditivado de la materia prima.

  • El sistema de descarga, se identifican para este efecto dos producto la escoria (formada por sílice, SiO2, y óxido de calcio, CaO, también puede haber aluminia, óxido ferroso, …) y el arrabio (producto de hierro fundido obtenido en el alto horno caracterizado por su gran cantidad de impurezas, como puede ser el carbono) los dos son retirados por la base del horno mediante vagones ubicados de manera contrapuesta esta disposición obedece a necesidades de manipulación, la escoria se puede someter a un proceso de recuperación segundaria (no usual), o utilizarla para otros productos como puede ser la elaboración de elementos abrasivos.

El arrabio producido es conducido al proceso de colado en moldes, lingoteras o la reducción y afino en hornos eléctricos de electrodos.



Hay que tener en cuenta que los gases que se desprenden en este tipo de hornos, son bastante agresivos con el medio ambiente debido a su temperatura, a los sólidos en suspensión y los humos (H2S, CO, etc.) por lo cual se hace imperativo su tratamiento, el cual se realiza enfriándolos con intercambiadores de calor, recuperando el calor para incrementar la temperatura del aire que ingresa al horno y mediante el uso de elementos que precipitan los sólidos, con tabiques o ciclones, actualmente se están desarrollando también catalizadores para la neutralización de los humos.

Una representación esquemática de un alto horno puede ser la siguiente:



BIBLIOGRAFIA

· Apuntes de clase

· http://es.wikipedia.org/wiki/Alto_horno

· http://www.tecnologiaindustrial.info/index.php?main_page=document_general_info&products_id=264

· http://aula2.elmundo.es/aula/laminas/lamina1078427174.pdf

· http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761569369/Alto_horno.html

· http://www.articuloz.com/propiedad-inmobiliaria-articulos/alto-horno-488141.html

· http://html.rincondelvago.com/siderurgia_altos-hornos.html

· http://www.kalipedia.com/tecnologia/tema/materiales/graficos-esquema-funcionamiento-alto.html?x1=20070822klpingtcn_7.Ees&x=20070822klpingtcn_35.Kes

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