Hornos y Electrolisis

Investigación #4 – Hornos y Electrolisis

Objetivos
* Conocer los tipos de hornos que existen en la industria.
* Determinar cuáles son los hornos más adecuados de acuerdo al trabajo que se requiera, según las cualidades del horno.
* Comprender en base a qué principio cada horno funciona.
* Entender el fenómeno de electrolisis y sus aplicaciones en la industria

Alto Horno [1]Un alto horno está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 20 a 30 m de alto forrado con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro (4 a 9 metros) de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total.

La parte inferior del horno está dotada devarias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque (combustible obtenido de la destilación de la hulla calentada a temperaturas muy altas). Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio (material fundido resultante del proceso) cuando se vacía el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otroagujero 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 (entre 500 y 1500 toneladas diarias), se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener: la coladaconvencional, 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 se obtienen lingotes.

Partes principales:
* 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 lacomponen:
* Mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o hematite.
* Combustible: que generalmente es carbón de coque, que provoca la reducción del mineral (el oxígeno se separa del hierro).
* Fundente: Puede ser piedra caliza o arcilla. Se combina con la ganga para formar escoria y ayuda a disminuir el punto de fusión de la mezcla.
* Etalaje: está separada de la cuba por la zonamás ancha de esta última parte, llamada vientre. Es aquí donde el mineral de hierro comienza a transformarse en hierro
* Crisol: bajo el etalaje se encuentra este elemento, en este se va depositando el metal líquido y por un agujero, llamado bigotera o piquera de escoria se extrae la escoria, que se aprovecha para hacer cementos y fertilizantes. Por un orificio practicado en la parte baja delmismo, denominada piquera de arrabio sale el hierro liquido el cual se conduce hasta unos depósitos llamados cucharas.

Imagen 1. Funcionamiento de un Alto Horno

Horno de Reverbero [2]
El horno de reverbero es un tipo de horno generalmente rectangular, cubierto por una bóveda de ladrillo refractario, que refleja (o reverbera) el calor producido en un sitio independiente del hogar donde se hacela lumbre. El combustible no está en contacto directo con el contenido, sino que lo calienta por medio de una llama insuflada sobre él desde otra cámara siendo por tanto el calentamiento indirecto. Es utilizado para realizar la fusión del concentrado de cobre y separar la escoria, así como para la fundición de mineral y el refinado o la fusión de metales Tales hornos se usan en la producción decobre, estaño y níquel, en la producción de ciertos hormigones y cementos y en el reciclado del aluminio. Los hornos de reverbero se utilizan para la fundición tanto de metales férreos como de metales no férreos, como cobre latón, bronce y aluminio.

Durante el proceso, se remueve desde una ventana el mineral fundido para que el calor actúe lo más uniformemente posible sobre toda la masa. En...