Procesos Metalúrgicos: Del Tratamiento de Minerales al Alto Horno

Tratamientos Previos

• Secado: Se efectúa si la humedad presente interfiere con otros procesos debido a la reacción del vapor de agua con otros materiales.
• Trituración: Reduce los pedazos de mineral a tamaños adecuados para el proceso.
• Tostación: Se realiza cuando se tiene una mena que contiene sulfuros, los cuales se eliminan al calentarlos a altas temperaturas en forma gaseosa.
• Sinterización: Su objetivo es aglomerar la carga de terrones mediante calor. La mena sinterizada resultante es porosa y esponjosa.
• Calcinación: Consiste en la descomposición de carbonatos en óxidos y CO2 mediante la aplicación de calor.

Alto Horno

El alto horno se utiliza principalmente para afinar óxidos de hierro y obtener arrabio.

Reacciones en el Alto Horno

• Deshidratación: Elimina la humedad acumulada (por ejemplo, debido a la lluvia) con ayuda de los gases de escape a unos 150 ºC.
• Reducción: Comienza cuando la carga alcanza los 300 ºC y termina a los 1200 ºC en la parte baja de la cuba.
• Calcinación: La piedra caliza comienza a calcinarse cuando la carga alcanza los 800 ºC.

La escoria es la nata resultante de la acción de la parte inútil de la mena con los formadores de escoria añadidos, así como con el oxígeno del aire que se combina.

El proceso ocurre a contracorriente entre la carga, que se alimenta desde arriba, y los gases de combustión que ascienden. El objetivo principal es generar gases que eliminen el oxígeno de la mena a altas temperaturas. El aire es precalentado en estufas y asciende formando monóxido de carbono al quemar carbón.

Combustión u Oxidación

Cuando el aire caliente entra al horno a 540 ºC, se oxida inmediatamente el coque en el frente de las toberas. El aire calentado previamente provee el calor necesario para lograr el proceso.

Proceso HYLSA

Este método utiliza gas natural en vez de coque como agente reductor, aprovechando las reacciones químicas que suceden con el gas natural.

Ventajas y Desventajas del Alto Horno

Ventajas

• Gran capacidad de producción.
• Operación continua.
• Utilización económica del calor.

Desventajas

• Restricciones severas en las características físicas de la carga.
• Pérdidas altas de material.
• Carencia de flexibilidad.
• Pérdidas comparativamente regulares de metales valiosos.