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UNIVERSIDADNACIONAL DANIELALCIDES CARRION

CATEDRA: ING. Ramiro SIUCE BONIFACIO

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE METALURGIA

ALTO HORNO


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PROCESOS SIDERURGICO DEL ACERO


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1. ALTO HORNO

Es un reactor verticalcontinuo en contracorriente, que se utilizapara la produccin delhierro de primera fusin

arrabio, a partir demineral de hierro.


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2. PARTES DEL ALTO HORNO

2. ETALAJE.Esta parte ubicada

encima del crisol; de forma cnicatroncada.

5

!

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5. TRAGANTE.Extremo superiordel alto horno donde se carga lacarga

!. VIENTRE.Esta parte forma lazona entre los etalajes y la cuba.

. CUBA.Forma cnica truncada esla unidad ms alta del horno.

1. CRISOL. Esta parte sirve comodepsito de los materialesfundidos, el arrabio y la escoria;tienen una forma cil!ndrica.


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!. MATERIALES UTILI"ADOS

PELLETS

FUNDENTE

CO#E


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!.1. PELLETS

Fe2O3.HEMATITES, contiene 70% de Fe y 30% de 02, poco P y S.

Fe2O3.nH2O LIMONITAS, (o hematita pardo) contiene 60% de Fe y 14% de

agua de crita!i"aci#n, e! contenido en P $ara grandemente.

Fe3O4 MAGNETITA& contiene 72.4% de Fe y 27.6% de 02, contenido en P

$aria grandemente.

FeCO3 SIDEROSA& contiene 40.2% en Fe y 37.4 en '02ao contenido en

*n, *g y 'a.

FeS2PIRITAS;contiene 46.6 % de Fe y a!to contenido de a"u+re (mayor

de 4% en S) no uti!i"ado como mena de hierro

Pelotillas de !"" a 2! ""de di#"et$o% de &olo$ ne'$o

( )osen *+ena $esisten&ia

"eni&a% &on ,! - de Fe


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Es un combustible artificial slido poroso formado por

carbono, -ue e otiene depu de ometer carone ae!e$ada / en auencia de 2, pro$ocando !a !ieraci#n de

gae. ee tener una reitencia mecnica de! orden de 160

g5cm2 para reitir in pu!$eri"are grande carga. Su

poder ca!or+ico e de 7000 ca!5g. 'onteniendo 1% deceni"a, iendo u tamao mnimo 2mm.

!.2. CO$UE.


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!.!. EL FUNDENTE.

Es el mineral de "a"#$ que

tiene como funcin principal la

combinacin con las

impurezas %&, ', 'i, etc.(existentes en el material de

hierro o en proporciones

reducidas de los pelletsformndose as! la E'"#)*+.


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MATERIALES POR TONELADA DEARRABIO

&ellets %Fe#$( - /0 1g. "oque 2/ 1g. "aliza %"a"#$( 2 1g. "uarcita 2 1g.


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. PROCESO DEL ALTO HORNO


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PROCESO

"olada del arrabio


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$Fe#$3 "# Fe$#3 "#

Fe$#3 "# $Fe# 3 "#Fe# 3 "# Fe 3 "#

R%&'((i)* I*&ir%(+a

$Fe#

$3 " Fe

$#

3 "#

Fe$#3 " $Fe# 3 "#Fe# 3 " Fe 3 "#

R%&'((i)* &ir%(+a

5. REACCIONES DE FORMACION DEL ARRABIO

"arburizacin

$Fe 3 " Fe$"

"(s)

3 #(g)

"#(g)

"%s( 3 "#(g) "#(g)


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III "ONA: 3,,- A 16!5,- C 7a8or(i)* &% (aor9 )educcin directa del xido ferrico4

Fe# 3 " Fe 3 "#Fe#$ 3 $" Fe 3 $"#

6isociacin de los carbonatos4"a"#$ "a# 3 "# )educcin de los xidos de manganeso4

8n# 3 " 8n 3 "# Formacin de la escoria primaria, silicatos4 El silicio existente en el mineral forma de s!lice %'i#(,

8n# 3 'i# 8n 'i#Fe# 3 'i# Fe# 'i#"a# 3 'i# "a# 'i#


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IV "ONA: 16!4,- A 1655,- C En esta zona, el hierro conserva un estado semislido

pastoso y esponjoso, mezclado a9n con parte de laganga a9n no disuelta totalmente4

"arburacin de la fundicin4 $Fe 3 " Fe$")educcin de xidos y formacin de escorias4 )educcin directa del manganeso4

8n# 3 " 8n 3 "# )educcin directa del silicio4

'i#3 " "# 3 'i )educcin del fsforo4

%"a#($ $'i# $"a# 'i#3

2" &3 2"#


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V "ONA: 1655,- A 16,,- C 7"ONA DE COMBUSTION9 :as reacciones que en esta zona se producen son4 )eaccin de combustible, exotrmica4

" 3 # "#

" 3


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VI "ONA: 165,,- A 1654, ;C 7SEPARACION METAL'% ?orma* ii(a+o

D%'?'ra(i)*

8n' 3 CaO3 " 8n 3 "a' 3 "#

Fe' 3 CaO3 " Fe 3 "a' 3 "#

CaCO! CaO@ CO2

D%(omoi(i)* &% ?'*&%*+% 7Cai=a9


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3. COLADA 7ARRABIO9

Se rea!i"a en un recipiente o en uno coche !!amado

torpedo, iendo !a compoici#n de! arraio

ANALISIS C M* Si S P

STANDART !.. < ,.!,. Ma. ,.,5 Ma. ,.,5

PROMEDIO .1, ,.,2 ,.5, ,.,!5 ,.,5


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'e producen generalmente tres clases de arrabio, seg9nla composicin que se da a la carga4 el gris, el blanco yel atruchado.


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El lingote gris contiene $ a >", en forma de escamasgraf!ticas. ?iene aspecto cristalino o granular y es decolor gris oscuro. 'u ?@ fusin es mas alta que la dellingote blanco, pero es mas fluido cuando esta fundido.

En el lingote blanco, todo el " esta combinado con el Feen forma %Fe$"(. 'u aspecto es blanco, y algunas vecescristalino. Es ms duro y frgil, que el lingote gris. Fundea A ?@ pero es menos fluido; no se utiliza para fundicin.

El lingote atruchado es un tipo intermedio entre el gris yel blanco y contiene carburo combinado y en forma degrafito. 'u aspecto es de una matriz de hierro blancocon manchas grises.


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El azufre, es introducido en el alto horno sobre todo porel co1 en forma de sulfuro o de sulfato.

Fe' 3 "a# "a' 3 Fe# :a desulfuracin por el manganeso se realiza con

arreglo a la siguiente reaccinFe' 3 8n# 8n' 3 Fe#

tambin el manganeso %8n( procedente de la reduccindel oxido de manganeso %8n#( reacciona con el Fe'.

8n 3 Fe' 8n' 3 FeEn resumen4:a desulfuracin por la cal exige un granconsumo de combustible, y la desulfuracin por elmanganeso una importante aportacin, de mineral demanganeso.


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. ESCORIA

Si(% 7SiO29 1 a !

A'mi*a 7A2O!9 a 23 Ca 7CaO9 !, a 5, E* /%*%ra6 a 'ma &% aa'mi*a &% a i(% '%%ariar &% 5 a 55 .

Es el sub producto de la fabricacin del arrabio en el alto

hornose suele decir o se hace hierro en el alto horno, se hace

escoriaG.H Es decir, que si el horno produce buena

escoriaI, el funcionamiento del horno y el arrabio obtenido

sern tambin buenos.


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:as escorias empiezan a formarse hacia los J00@ a /00@'i#Fe# K 'i#Fe# K 'i#8n#

Estos tres silicatos, al descender con la carga por el

horno, reaccionan al llegar a los -.-00@, con la cal%"a#(, formada de /00@ a L00@, teniendo lugar lassiguientes reacciones 'i#Fe# 3 "a# 'i#"a# 3 Fe#

'i#Fe# 3 "a# 'i#"a# 3 Fe#

'i#8n# 3 "a# 'i#"a# 3 8n#


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6iagrama ternario 'i#M +l#$.N"a#


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GASES DE HORNO ALTO

'e obtiene O.000 1g. %.200 m$( de gases por ?n dearrabio, a ?@s de /00@ a L00@ con una potencia calor!ficamedia de L00 Pcal.Qm$.

Bna vez depurados en los separadores de polvo se

aprovechan los gases para4 "aldear el aire que se inyecta por las toberas de los

altos hornos, en las estufas "oRper. "omo combustible para caldeo de los hornos de co1,

hornos de fosa para laminacin, etc. &ara produccin de fuerza en motores adecuados. &ara produccin de energ!a elctrica.


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"omposicin aproximada en volumen de estos gases


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Ca('o &% a a+'ra +o+a &% a+o 0or*o:H 4..V,.22 m

Si%*&o V % o'm%* +i %* m. La a+'ra +i &% 0or*o:

H' ,. H m. A+'ra &% (rio:

0( ,.115 H' m.

Dim%+ro &% (rio:&( ,.!2 V,.5m. A+'ra &% i%*+r%:

0 ,., H' m. Dim%+ro &% i%*+r%:

D ,.5 V,.m. A+'ra &o a ('8a:

0 ('8a ,.4H' < !., m.

A+'ra &% +ra/a*+%:0+ ,.1,5H' m. Dim%+ro &% +ra/a*+%:

&+ ,.!, V,.!4m. A+'ra &% %+aaK%:

0% !., a !.5 m. E */'o &% a ('8a ! < 4- % */'o &% %+aaK% B 3 a 2;

DISEO DEL ALTO HORNO


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PROBLEMA:+e &antidad de "ine$al ne&esa$io% se ne&esita )a$a o*tene$ ton.

De a$$a*io

ato

'ompoici#n de! minera!

Fe2

38888888888 79 % Si

2888888888888888 12 %

*n 888888888888 2. % :!2388888888888888 3 %

P288888888888 2. % ;28888888888888888 1 %

'ompoici#n de !a ecoria


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eterminando !a cantidad de hierro -ue contiene una tone!ada de

minera!./ase0 111 '.

Peo de! Fe23= 1000g > 0.79 =790 g

Peo at#mico de! Fe = 6, y de! 2= 4?

Fe2 = >

Fe23 790

por !o tanto

> = 790 @ 112 = 3Ag 160

'ontenido de hierro 3 g5t de minera!


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'a!cu!o de! contenido de hierro -ue paa a !a ecoria

3 @ 0.00 = 2.76

'ontenido de hierro Bti!

3 C 2.76 = 0.23

Peo de! minera! para otener una tone!ada de arraio.

e! an!ii e tiene 92.6 % Fe

1000 Ag @ 0.926 = 926 t5 ton de arraio

926 t5ton de arraio

> = 1000 @ 926 > = 16?2.91 Ag5ton de arraio

0.23

Dta Para 1 ton de arraio e neceita 16?2.91 Ag de minera!5t de arraio


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JL0 1g Fe#$ -- 1g Fe

-?on 8ineral -O0 1g Fe#$

2L,- 1g Fe - ?n de 8ineral

-000 1g Fe S ?n de mineral

22$ 1g FeQ ?n 8ineral

22$ x 0.002 5 ,JO2 1g Fe

22$ x .JO2 5 220,$21g Fe

220,$21g Fe L.O >

S 1g Fe -00 >S 5 2L,-1g Fe

S 5 -,O/$1g 8ineral

Ca('o &% %o &% arra8io

Ca('o &% %o +i &% F%

Ca('o &% %o &% F% >'% aa a a %(oria

Ca('o &% %o R%a &% F% 7arra8io9

Ca('o &% %o &% mi*%ra ara 1 T* F% 7arra8io9


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G r a ( i a

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