Obtencion De Hierro Y Acero
Páginas: 13 (3108 palabras)
Publicado: 1 de diciembre de 2012
OBTENCIÓN DEL HIERRO Y EL ACERO
1. EL ALTO HORNO Y SU OPERACIÓN
El alto horno es un elemento básico y fundamental en siderurgia, se emplea para transformar el mineral de hierro en arrabio o hierro bruto de primera fusión que constituye la principal materia prima para la fabricación del acero. Una pequeña parte del arrabio se solidifica en barras o lingotes y se refunde para fabricarpiezas fundidas y el restante, mantenido en estado líquido, se destina a la fabricación de acero.
Las materias primas necesarias para el alto horno son: los minerales de fierro, los combustibles (coque), los fundentes (piedra caliza) y el aire.
a. Óxidos de hierro: La magnetita (rica en Fe3O4) en estado puro es el más rico de todos los minerales de hierro. La hematita (rica en Fe2O3), es otroimportante mineral utilizado. Los óxidos férricos hidratados, tienen una composición Fe2O3 n.H2O, son fáciles de reducir, pero su ganga contiene combinaciones fosfatadas o sulfuradas. Los minerales de hierro más importantes son los óxidos: se emplean también los carbonatos y algunos sulfuros.
b. Piedra caliza, compuesta de carbonatos isomorfos (CaCO3) y carbonatos de hierro formados porcarbonato ferroso (FeCO3).
c. A estos minerales, pueden añadirse: los óxidos férricos resultado de la tostación de piritas (S2 Fe), virutas, residuos de fabricación, exceso de lingotes, chatarra, escorias del horno Siemens-Martín, minerales de magnesio en estado de fusión, para facilitar la obtención de la fundición blanca y productos de la sinterización y pelatización de los minerales de hierro.d. El combustible en el alto horno debe presentar una buena resistencia a la compresión, a fin de poder descender en la cuba sin desmoronarse y una gran porosidad, condición necesaria para la regularidad de su combustión. Por eso se utiliza el coque metalúrgico obtenido por pirólisis (destilación en vacío) de la hulla.
e. El aire insuflado a presión dentro del alto horno, se precalienta a unatemperatura previa de unos 1000 °C. Se consume alrededor de 5 toneladas de viento para obtener una tonelada de hierro bruto reducido.
Los minerales se separan en el alto horno de sus gangas y mediante reducción con carbono se liberan de su oxigeno y se convierten en hierro bruto (arrabio).
Para la obtención del arrabio, se introduce en el alto horno una mezcla (lecho de fusión) del mineral dehierro (óxidos de hierro), de combustible (coque, que actúa a la vez de reductor) y de fundente. Se insufla una corriente de aire caliente (viento), originando con el coque, óxido de carbono que reduce al mineral. Por combinación con el fundente, la ganga pasa al estado de escoria, fusible hacia los 1300°C; a esta temperatura el hierro se combina con el carbono y se forma arrabio, aleacióncompleja, con un contenido máximo de 95% de hierro; el arrabio y la escoria es estado líquido, se separan por orden de densidades.
El alto horno está constituido por dos cuerpos de forma troncocónica invertidos y una obra de albañilería sujeta dentro de una coraza de acero. Sus partes principales son el soporte u obra, el etalaje, el vientre, la cuba y el tragante (figura 1). Tiene una altura de 30 a80 m.y su diámetro máximo es de 10 a 14 m. La obra de albañilería está atravesada por canales de refrigeración por agua, y es soportada por un armazón de acero. Por la parte superior está la plataforma de carga y el cierre campaniforme del tragante. Alrededor de la parte más ancha del alto horno va dispuesta la conducción anular de viento de la cual salen las toberas hacia su interior.
El altohorno se carga alternativamente con una mezcla de minerales y fundentes, así como con coque. Un montacargas inclinado lleva esos materiales al tragante. A cada alto horno le están adscritos uno o más pares de calentadores del viento o estufas que funcionan alternativamente, ya sea para calentamiento de la obra de albañilería mediante el calor y la combustión del gas de alto horno (colocado a...
1. EL ALTO HORNO Y SU OPERACIÓN
El alto horno es un elemento básico y fundamental en siderurgia, se emplea para transformar el mineral de hierro en arrabio o hierro bruto de primera fusión que constituye la principal materia prima para la fabricación del acero. Una pequeña parte del arrabio se solidifica en barras o lingotes y se refunde para fabricarpiezas fundidas y el restante, mantenido en estado líquido, se destina a la fabricación de acero.
Las materias primas necesarias para el alto horno son: los minerales de fierro, los combustibles (coque), los fundentes (piedra caliza) y el aire.
a. Óxidos de hierro: La magnetita (rica en Fe3O4) en estado puro es el más rico de todos los minerales de hierro. La hematita (rica en Fe2O3), es otroimportante mineral utilizado. Los óxidos férricos hidratados, tienen una composición Fe2O3 n.H2O, son fáciles de reducir, pero su ganga contiene combinaciones fosfatadas o sulfuradas. Los minerales de hierro más importantes son los óxidos: se emplean también los carbonatos y algunos sulfuros.
b. Piedra caliza, compuesta de carbonatos isomorfos (CaCO3) y carbonatos de hierro formados porcarbonato ferroso (FeCO3).
c. A estos minerales, pueden añadirse: los óxidos férricos resultado de la tostación de piritas (S2 Fe), virutas, residuos de fabricación, exceso de lingotes, chatarra, escorias del horno Siemens-Martín, minerales de magnesio en estado de fusión, para facilitar la obtención de la fundición blanca y productos de la sinterización y pelatización de los minerales de hierro.d. El combustible en el alto horno debe presentar una buena resistencia a la compresión, a fin de poder descender en la cuba sin desmoronarse y una gran porosidad, condición necesaria para la regularidad de su combustión. Por eso se utiliza el coque metalúrgico obtenido por pirólisis (destilación en vacío) de la hulla.
e. El aire insuflado a presión dentro del alto horno, se precalienta a unatemperatura previa de unos 1000 °C. Se consume alrededor de 5 toneladas de viento para obtener una tonelada de hierro bruto reducido.
Los minerales se separan en el alto horno de sus gangas y mediante reducción con carbono se liberan de su oxigeno y se convierten en hierro bruto (arrabio).
Para la obtención del arrabio, se introduce en el alto horno una mezcla (lecho de fusión) del mineral dehierro (óxidos de hierro), de combustible (coque, que actúa a la vez de reductor) y de fundente. Se insufla una corriente de aire caliente (viento), originando con el coque, óxido de carbono que reduce al mineral. Por combinación con el fundente, la ganga pasa al estado de escoria, fusible hacia los 1300°C; a esta temperatura el hierro se combina con el carbono y se forma arrabio, aleacióncompleja, con un contenido máximo de 95% de hierro; el arrabio y la escoria es estado líquido, se separan por orden de densidades.
El alto horno está constituido por dos cuerpos de forma troncocónica invertidos y una obra de albañilería sujeta dentro de una coraza de acero. Sus partes principales son el soporte u obra, el etalaje, el vientre, la cuba y el tragante (figura 1). Tiene una altura de 30 a80 m.y su diámetro máximo es de 10 a 14 m. La obra de albañilería está atravesada por canales de refrigeración por agua, y es soportada por un armazón de acero. Por la parte superior está la plataforma de carga y el cierre campaniforme del tragante. Alrededor de la parte más ancha del alto horno va dispuesta la conducción anular de viento de la cual salen las toberas hacia su interior.
El altohorno se carga alternativamente con una mezcla de minerales y fundentes, así como con coque. Un montacargas inclinado lleva esos materiales al tragante. A cada alto horno le están adscritos uno o más pares de calentadores del viento o estufas que funcionan alternativamente, ya sea para calentamiento de la obra de albañilería mediante el calor y la combustión del gas de alto horno (colocado a...
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