FUNCIONAMIENTO DE UN ALTO HORNO PARA PRODUCCIÓN DEL ARRABIO

Autor: est. Keller Cáceres

Alto horno 

Un alto horno es un horno de Cuba, es decir de gran altura y pequeño diámetro, es esencialmente el que da lugar a la fusión de los minerales de hierro y la transformación química en un metal rico en hierro llamado arrabio.

El alto horno esta constituido por dos troncos en forma de cono unidos por sus bases mayores. Mide de 20 a 30 metros de alto y de 4 a 9 metros de diámetro, su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas diarias.

Materias primas

Mineral de Hierro (Fe) : Procedente de la mina o también de la chatarra .

Carbón de coque : Sirve para:- Convertir el óxido de hierro en hierro puro.- Al quemarse proporciona calor al horno.- Va a ser el elemento que va a acompañar al hierro para formar la aleación

de acero o fundición.

Fundente : Sobre todo es carbonato cálcico que se mezcla con las impurezas y las hace menos pesadas. Podemos decir que es el detergente que utilizamos para limpiar el hierro.

Partes de un Alto Horno

Tragante: superficie de carga en la parte superior del horno

Cuba: donde los minerales se calientan y comienzan las reacciones de reducción

Vientre: corta sección vertical

Etalaje: donde se completa la reducción y se funden los minerales

Crisol: donde los materiales fundidos (escoria y arrabio) se acumulan y salen por las piqueras.

Funcionamiento

La materia prima que se va a introducir en el horno se divide en pequeñas cargas que se introducen en pequeños intervalos de tiempo, Se introduce las materias primas a través de un sistema de vagonetas movidas por cintas transportadora que vuelcan la carga dentro del tragante.

Luego por medio de toberas se inyecta aire enriquecido con Oxigeno que eleva la temperatura a unos 2000°C, al ponerse al contacto con el coque forma monóxido de carbono el cual en su ascenso a través de la carga van quitando oxigeno al mineral y de esta manera se produce el fenómeno reducción.

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.

Alrededor de un 50 % de monóxido de carbono se trasforma en dióxido y el resto es recuperado como combustible para otros usos.

La temperaturas alcanzadas en el Etalaje permiten que se de una reducción de oxido de manganeso, se elimine el azufre y funda el mineral de hierro que forma el Arrabio un hierro metálico con alto contenido de carbono e impurezas.

En la parte inferior del horno la escoria se separa y en estado liquido fluye por un canal y el Arrabio se extrae al romper un tapón de arcilla inferior llamado piquera de arrabio que fluye hacia cucharas termos llamados torpedos.

Los productos resultantes del proceso y esas reacciones químicas son:

• Arrabio• Escoria fundida• Gas del Tragante

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