El Alto Horno: Proceso y Componentes

ALTO HORNO

Un alto horno es un horno especializado donde se funden minerales de hierro y se transforman químicamente en un metal rico en hierro llamado arrabio. Consta de dos troncos cónicos unidos por sus bases mayores, con una altura de 20 a 30 metros y un diámetro de 4 a 9 metros. Su capacidad de producción diaria varía entre 500 y 1500 toneladas.

PARTES DE UN ALTO HORNO

• Cuba

  La cuba, con forma troncocónica, es la parte superior del alto horno. Por su zona más estrecha y alta, llamada tragante, se introduce la carga, compuesta por:

  • Mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o hematita.
  • Combustible: generalmente carbón de coque, obtenido por destilación del carbón de hulla y con alto poder calorífico. El coque actúa como combustible y provoca la reducción del mineral de hierro, separando el metal hierro del oxígeno.

    El carbono del coque se combina con el oxígeno del mineral, transformándose primero en monóxido de carbono (CO) y luego en dióxido de carbono (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: piedra caliza o arcilla. El fundente se combina químicamente con la ganga para formar escoria, que flota sobre el hierro líquido y se puede separar. También ayuda a disminuir el punto de fusión de la mezcla.

  El mineral de hierro, el carbón de coque y los fundentes se mezclan y tratan previamente antes de introducirlos en el alto horno, formando un material poroso llamado sínter. Las proporciones del sínter son:

  1. Mineral de hierro: 2 toneladas
  2. Carbón de coque: 1 tonelada
  3. Fundente: 1/2 tonelada

  La mezcla se introduce por la parte más alta de la cuba y arde con la ayuda de una inyección de aire caliente (oxígeno). A medida que desciende, su temperatura aumenta hasta llegar al:

• Etalaje

  Separado de la cuba por la zona más ancha de esta última, llamada vientre, el etalaje tiene un volumen mucho menor. La temperatura de la carga alcanza los 1500 °C 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 deposita 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 en la parte baja, denominado piquera de arrabio, sale el hierro líquido o arrabio, que se conduce a depósitos llamados cucharas.

  El producto final del alto horno, el arrabio, también se conoce como hierro colado o hierro de primera fusión.