Funcionamiento del proceso tecnológico y otros productos obtenidos

SUBTEMA 1.2 Funcionamiento del proceso tecnológico y otros productos obtenidos

Un alto horno es un horno especial en el que tienen lugar la fusión de los minerales de hierro y la transformación química en un metal rico en hierro llamado arrabio.

Está 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.

Producción del hierro y el acero.

El 90% de todos los metales fabricados a escala mundial son de hierro y acero. Los procesos para la obtención de hierro fueron conocidos desde el año 1200 ac.

Los principales minerales de los que se extrae el hierro son:

Hematita (merma roja) 70% de hierro

Magnetita (merma negra) 72.4% de hierro

Siderita (merma café pobre) 48.3% de hierro

Limonita (merma café) 60-65% de hierro

Hematita, hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico (Fe2O3) y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene el 70% de este metal.

Propiedades especiales: mineral industrial, pigmento, extracción de hierro, agente para pulidos.

Magnetita es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4).

Siderita es el carbonato de hierro (FeCO3), romboédrico.

Limonita es el nombre dado a ciertos minerales de hierro provenientes de alteración nutrida de los vegetales en aguas ferroginosas.

Pueden considerarse como un hidrato de hierro son amorfos y de color pardo oscuro. Su composición es: (Fe 203).

Es la instalación industrial dónde se transforma o trabaja el mineral 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. 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 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.

PARTES DE UN ALTO HORNO

• La cuba:

Tiene forma troncocónica y constituye la parte superior del alto horno; por la zona más estrecha y alta de la cuba (llamada tragante) se introduce la carga. La carga la componen...

El mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o hematite.

Combustible: que 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 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)

(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.

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