Alto Horno

Alto Horno
Los hombres primitivos sabían ya que haciendo una gran hoguera sobre tierras ricas en minerales de hierro podían extraer este metal. También sabían que avivando dicha hoguera mediante una fuerte corriente de aire el rendimiento y la velocidad del proceso se mejoraban notablemente. Hoy día, se ha determinado con exactitud el mecanismo químico de este proceso: el carbón empleadodirectamente como combustible u obtenido durante la combustión se combina con el oxígeno de los óxidos de hierro, para dejar, como residuo, una masa esponjosa de este metal.
Los altos hornos actuales funcionan basados en este principio. Su denominación proviene, como es natural, del gran tamaño que han de tener para que su rendimiento resulte económico. Es un hecho bien conocido que el hierro, enpresencia del oxígeno y de la humedad del aire, se oxida, formándose sobre su superficie una capa rojiza, conocida con el nombre de orín (óxido).
Este proceso es, en realidad, el inverso del de su obtención. Muchos minerales de hierro presentan el mismo color rojizo y el mismo aspecto general que el orín. Otros son de color amarillo o púrpura, y pueden presentarse en forma de polvo o como conglomeradosduros. El mineral de hierro más común es la hematita, que está constituido por óxido férrico (Fe203).

Mientras que los hombres primitivos utilizaban carbón como agente reductor de los óxidos de hierro, actualmente se utiliza coque, una forma de carbón que se obtiene como residuo en la destilación de la hulla; se necesitan, por lo general, tres toneladas de hulla para producir dos de coque. Éstepresenta muchas ventajas, ya que se encuentra exento de cenizas, y es muy fuerte y resistente, lo que resulta imprescindible para que soporte el enorme peso a que se encuentra sometido en los altos hornos.
La piedra caliza u otro fundente apropiado es la tercera materia utilizada en la producción de hierro. Su misión es la de combinarse con la ganga (acida ó básica) que acompaña al mineral, paraformar la escoria, sustancia vítrea que puede ser fácilmente separada del horno. Un alto horno moderno consiste en un enorme cilindro de acero, de unos 30 metros de alto, recubierto internamente con ladrillos refractarios; produce unas 1.500 toneladas de hierro cada 24 horas.
El proceso es continuo, y los altos hornos funcionan sin parar, día y noche, durante un período de 5 años, pasado el cual sedesmantelan parcialmente, para proveerlos de un nuevo recubrimiento de ladrillos refractarios.

Al mismo tiempo que unas vagonetas van descargando en el horno, se van cargando otras en las tolvas de suministro. De este modo, se consigue que la alimentación del alto horno sea un proceso continuo.
En la parte superior del alto horno ll temperatura es relativamente baja (unos 200°C), alcanzando, sinembargo, en su base, una temperatura de unos 1.700” C.
Por la zona inferior, precisamente es por donde se insufla una corriente de aire caliente (entre 500° C y 1.000° C) En algunos casos, se procura incrementar su producción, introduciendo aceite con la corriente de aire. El consumo diario de un moderno alto horno que rinda 1.500 toneladas diarias de hierro alcanza de 2.000 a 3.000 toneladas demineral, 1.000 toneladas de coque, 250 toneladas de piedra caliza, y alrededor de 4.000 toneladas de aire. II aire precalentado se introduce en el alto horno a través de Tinas aberturas situadas casi en su base, denominadas toberas. El aire caliente se combina con el coque, formando anhídrido carbónico.
C + O2 —-> CO2 + Calor
Carbono  + Oxígeno  —-> Anhídrido carbónico


Esta reacción es exotérmica,es decir, lleva consigo la producción de calor, y, como resultado, tiene lugar una elevación de la temperatura. El anhídrido carbónico que se forma asciende, encontrando a su paso nuevas remesas de coque, mediante el cual, en estas condiciones de temperatura, se reduce a monóxido de carbono.
CO2 + C —> 2 C0
Anhídrido carbónico + Carbono  —>Monóxido  de carbono
Las moléculas de monóxido de...