UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Per, Decana de Amrica)

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA, METALURGICA Y GOGRAFICA E.A.P: INGENIERIA METALURGICA

EL ALTO HORNO

Por: Luis Fernando Palga Condori

Ciudad Universitaria Av. Venezuela s/n

INTRODUCCION

El alto horno es una de las instalaciones mas tiles al hombre. Proporciona las condiciones necesarias para reducir rpida y eficientemente la mena de hierro y constituye prcticamente la base de toda la produccin primaria de acero.

El alto horno de hierro es sumamente importante en la economa de un pas.La importancia del alto horno lo ha convertido en objeto de numerosos y detallados estudios. Pero a pesar de esto su complejidad dificulta su comprensin Se han establecido los mecanismos de las reacciones y la rapidez de ciertas etapas del proceso (por ejemplo, la reduccin de xido de hierro), pero el proceso global del alto horno no ha podido ser descrito cuantitativamente. Se han intentado varias descripciones cuantitativas, siendo la ms exitosa la desarrollada por Rist y sus colaboradores, que se basa en balances de masa y entalpa y en equilibrios de reaccin. Desafortunadamente, las explicaciones de Rist no se han entendido como se esperaba. Por otra parte, se generaron una serie de modelos empricos basados en la optimizacin de la operacin del alto horno. Sin embargo, en general estos modelos no ayudan a explicar el comportamiento del alto horno.

FUNCION ELEMENTAL

El alto horno consiste en una especie de deposito tronco cnico en el cual se cargan desde arriba (tragante) capas alternadas de mineral de hierro, coque y fundente. Un fuerte calentamiento del coque de las capas inferiores (obtenidos mediante corriente de aire caliente) provoca una absorcin del oxigeno del mineral de hierro por parte del carbono. La alta temperatura as obtenida da lugar a la fusin del hierro, que es recogido, mezclado con grandes cantidades de carbono (arrabio), por un orificio situado en la parte baja del horno.

OPERACINLa operacin del alto horno consiste de la alimentacin peridica de materiales slidos a travs de la parte superior, del vaciado continuo o peridico de productos lquidos a travs del fondo, de la inyeccin continua del soplo caliente y de algunos hidrocarburos a travs de las toberas y del desalojo continuo de gases y polvos. La mayora de las etapas de operacin (carga, soplo e inyeccin de combustible) se llevan a cabo mecnicamente y bajo control automtico. Los altos hornos modernos estn equipados con aparatos que verifican en forma continua las variables del proceso.

Las variables de proceso que se verifican de manera continua son:La temperatura: del soplo, del agua de enfriamiento, de la pared de la cuba, y del gas del tragante.La presin: del soplo, a varios niveles en el interior del horno y en el tragante.La velocidad del flujo: del soplo (en cada tobera), de los aditivos inyectados a travs de las toberas (en cada tobera), y del agua de enfriamiento

MATERIAS PRIMASxidos de hierro: el oxido mas usual es la hematita Fe2O3 y solo ocasionalmente se llega a tener magnetita Fe3O4. En la actualidad las adiciones de xidos de hierro se hacen en la forma de pellets de 1-2cm de dimetro, trozos de material sinterizado de 1-3cm de tamao, y mena tamizada 1-5 cm la cual no ha sufrido aglomeracin previa.

Coque metalrgico: este material es el encargado de suministrar la mayor parte del gas y del calor que se requieren para llevar a cabo de reduccin y fusin de la mena. La resistencia del coque es una propiedad necesaria para promover un flujo uniforme de gas a travs de la carga a medida que esta se reblandece y funde en la regin inferior del horno. El coque se carga al horno en pedazos de 2-8cm.

Fundentes: CaO y MgO, estos materiales actuan como fundentes de las impurezas, slice y alumina, que acompaan a la mena y al coque, produciendo una escoria fundida de bajo punto de fusin. La introduccin del CaO y del MgO se hace en forma de sinter autofundente o en pedazos de 2-5cm de piedra caliza y dolomita; ocasionalmente se introducen en forma de escoria de aceracin.

MATERIALES QUE SE INTRODUCEN POR LAS TOBERASSoplo de aire caliente: el aire se precaliente a una temperatura que varia entre 927-1327 C y en algunos casos se enriquece con oxigeno para producir un contenido de hasta 25% en volumen. El soplo caliente causa que el coque incandescente se queme frente a las toberas proveyendo de esta manera el calor necesario para llevar a cabo las reacciones de reduccin y para el calentamiento y la fusin de la carga y de los productos.

Hidrocarburos gaseosos, lquidos o slidos: la adicin de hidrocarburos suministra cantidades adicionales de gases reductores (CO y H2) al proceso. Los aditivos mas comnmente empleados son el petrleo y el alquitrn. Aunque tambin se usan el gas natural y el carbn

PRODUCTOSEl principal producto del alto horno denominado arrabio se extrae del horno a intervalos regulares de tiempo o de manera continua en el caso de hornos muy grandes. El arrabio se transporta en estado fundido a la planta de aceracin en donde las impurezas habrn de ser reducidas a niveles deseables mediante la refinacin con oxigeno.

SUBPRODUCTOSLa escoria: el bajo contenido de oxido de hierro en la escoria es indicativo de la excelente eficiencia de reduccin del horno. La escoria solidificada de alto horno se usa en la manufactura comercial de concretos y agregados.Gas: una composicin tpica en volumen, del gas de tragante es aproximadamente: 23% de CO, 22% CO2, 3% H2, 3% H2O y 49% de N2, este gas se quema en estufas auxiliares con el propsito de calentar el aire de soplado del horno. El polvo se aglomera por medio de sinterizado o briqueteado y se vuelve a cargar al horno o se apila para uso posterior

EL ALTO HORNO

INSTALACIONES DEL ALTO HORNOALTO HORNOSISTEMA DE SOPLO DE AIRESISTEMA PURIFICADOR DE GAS

EL ALTO HORNOEl ALTO HORNO es una instalacin eficiente para la produccin de grandes cantidades de arrabio, listo para ser refinado y convertido en acero. Sus principales ventajas son su excepcional estabilidad de operacin y su alta velocidad de produccin de arrabio Su nica desventaja es su gran tamao y consecuentemente su alto costo de inversin

PARTES DEL ALTO HORNOTRAGANTECUBACILINDRO O VIENTREETALAJESCRISOL

TRAGANTEEs la parte superior del Alto Horno y por aqu se cargan los materiales slidos (fundentes, Coque, mineral)Aquellos que poseen sistema PAUL WURTH, las cargas llegan por fajas transportadoras a travs de unas tolvas y por medio de unos conductos inclinados.Las carga son conducidas a una canaleta o distribuidor que gira en espiral consiguiendo as una distribucin uniforme

LA CUBAEs de forma tronco-cnica y su dimetro es mayor en la parte inferior Esta revestida en su parte interior por ladrillo refractario que puede alcanzar hasta 1m de espesor y exteriormente por una chapa metlicaEsta es la zona mas grande en donde las cargas se van secando y comienza la reduccin de estas

TEMPERATURAS PRESENTES EN EL ALTO HORNO

REACCIONES DE REDUCCION

EL CILINDROEsta a continuacin de la Cuba y posee una seccin cilndrica de poca altura que sirve de nexo entre estosInteriormente esta hecha de refractario que puede llegar hasta 1.5 m de espesor y afuera de chapa metlicaLa temperatura que se alcanza esta entre los 950 a 1250 C

ETALAJESLa parte superior es de mayor dimetro que la inferiorAqu es donde se encuentra las toberas que suministran aire caliente al alto hornoEstas toberas poseen un enlace a una anillo llamado morcilla.Este tambin posee refractario en su interior

ESQUEMA DE UNA TOBERA

EL CRISOLEs la parte mas baja del Alto Horno Su funcin es la de recoger los materiales fundidos as como son la escoria y el arrabioEl arrabio es el producto final del Alto HornoLa escoria flota en el alto horno y es separada del arrabio por su diferencia de densidadesLas paredes del crisol debido a su alta temperatura se encuentran refrigeradas por una corriente forzada de agua

PROCESO DEL ALTO HORNO

EL COQUECuando el aire ingresa por las toberas a velocidades de 100-150m/s, reacciona con est produciendo una reaccin incompleta con formacin de CO: 2C + O2 = 2COCabe la aclaracin que el aire que se inyecta es intencionalmente insuficiente para asegurar el mayor % de CO formadoEn esta zona de combustion, cerca a las toberas se alcanza temperaturas de 1850 2200C

Cuando el oxigeno entra y choca con el coque de los remolinos de las toberas, reacciona inmediatamente y forma CO2CO2 + C(coque) = 2CO G = -142000J/(kg mol de CO2) Es necesario sealar que en las cargas que se hacen al Alto Horno, el costo del coque varia en trminos generales entre el 50 70% del costo total de la carga dependiendo si el pais es productor o no de coke

COQUE: FUNCIONESComo combustible proporciona el calor necesario para que el mineral se funda y forme el arrabio y la escoriaForma el CO, que es el reductor que transforma el mineral en esponja de hierro y luego en arrabio Acta como soporte de la carga Garantiza la permeabilidad de las cargas al flujo gaseoso

PROCESO Y REACCIN AL INGRESO DE LA CARGAEn la parte superior de la cuba las temperaturas de la carga pasan de 200 a 800 C aproximadamente cuando se encuentra con los gases en ascensoSe realiza una parte de la reduccin indirecta del mineral por el CO con formacin de FeO (oxido ferroso), casi sin consumo de calorFeO + CO = Fe + CO2

A continuacin en una zona de bastante altura y situada en el centro del Horno, las temperaturas del gas y de la carga son 950C aprox.Durante el descenso que es muy lenta, la temperatura se mantiene casi constanteLa reduccin indirecta que se inicio en la zona anterior hace que los xidos de hierro estn ahora formados exclusivamente por el oxido ferroso (FeO)

REDUCCIN DIRECTAEn la parte baja de la cuba, entre el cilindro y las toberas, la temperatura de la carga aumentan muy rpidamente desde 1000 a 1450 CEsta zona de reaccin y de fusin se completa la reduccin del mineral que aun no se habia dado.Se produce entonces la reduccin directa con una gran absorcin de calorSe produce adems la fusin de las carga generando as el arrabio y la escoria que va al crisol

FUSIN DE LA CARGACuando las cargas alcanzan temperaturas entre 1000 a 1350 C comienza a formarse la escoriaEsta reacciona con parte del oxido ferroso que funde a muy baja temperatura con la sliceTambin la slice y el silicato de hierro que gotea a travs de las cargas reaccionan con los xidos de manganeso y de calcio

REACCIONES DE LA CARGAHay que tener en cuenta las proporciones de cal y slice de los minerales y del coque. Generalmente se desea que la relacin CaO/SiO sea ligeramente superior a 1 para favorecer la desulfuracin y sea relativamente baja su temperatura de fusin

CARBURACION DEL HIERROEl hierro metlico obtenido es conocido como HIERRO ESPONJA el cual posee una elevada temperatura de fusin (1537C)Este en presencia del oxido de carbono se carbura y llega a absorber de 1.5 a 3% de C bajando as su temperatura de fusin del hierro esponjaEsta si puede ser fundido y comienza a gotear y durante el paso por el coque absorbe mas C llegando al crisol con un 3 o 4% de C

Las cargas fundidas van a dar al crisol formado por escoria y arrabioPeridicamente se extraen estos por unos agujeros llamados piqueras situados en la parte inferior del hornoEl ARRABIO producto principal del Alto Horno esta compuesto por 95% de Hierro y 3.5% de carbono, el resto se da en silicio, manganeso, azufre y fsforo

SEPARCION DEL ARRABIO Y LA ESCORIAEsta separacin se da en el sifn de la ruta principal a la piqueraEstas separaciones se basan en la diferencia de densidadesEl cierre del alto horno finalizada la colada se realiza con pasta de arcilla, que se introduce a la piquera

LA ESCORIALa misin de la escoria es separar las impurezas que contiene el hierro, absorber gran parte del azufre, regular la temperatura del crisol y el arrabio como tambin la composicinSu composicin depende de los elementos cargados as como su cantidad (slice, cal, magnesia, alumina, xidos de hierro, xidos de manganeso)Las aplicaciones de este se da en la fabricacin de aislantes trmicos, en la industria del cemento, para rellenos de minas, etc.

RECOGO DEL ARRABIOEsta es llevada a unos balancines los cuales vaciaran el arrabio a los torpedos que lo transportaran a la aceriaLos torpedos son vagones que van a permitir conservar la temperatura del arrabioEn una planta intermedia se puede aadir polvos compuestos de sodio o de calcio para lograr disminuir aun mas el % de azufre

GASES Y POLVOSLos gases que acompaan al mineral y coque son arrastrados por las corrientes de viento que van hacia el tragante, luego estos son separados de los slidos que se pueden usar en el sinterizadoEl CO depurado se almacena en un gasmetro para su consumo posterior como combustibleSu poder calorfico es del orden de 750Kcal/m3 y aunque no es muy alto se usa solo o mezclado con gas de bateras

FUNCIONES DEL GASOMETRO Y COMPOSICION DEL GAS

DETALLES DE UN ALTO HORNOSu produccin varia segn el tamao, puede trabajar durante 5 a 8 aos antes del desgaste del refractarioCuando se paraliza este se embaca con una carga especial para mantener la temperatura de este mientras se reparaSu produccin suele oscilar entre 1500Tn/dia a 10000Tn/da en los mas grandes, si se hace mas grande no son rentables.

ZONA GRANULAREsta formada por capas alternativas de mineral, fundente y coque, mantenindose los granos en estado slidoEl fin de esta zona es lograr obtener granos reblandecido por el calorPara que se realice con xito la transferencia de oxigeno a la carga y as como el calor es necesario que haya el contacto suficiente entre ellos

ZONA COHESIVAFormada alternativamente por coque, masa semifundida muy impermeable de mineral y fundentesEsta zona es de importancia decisiva en la distribucin del gas que fluye a travs de las capas de coquePor ello la calidad del coque en esta zona es decisiva para el funcionamiento estable del Alto Horno

ZONA ACTIVA DEL COQUEFormada exclusivamente por coqueEl hierro y la escoria fundida gotean a travs del coque hasta el crisolLa capa de coque se encuentra en rpido movimiento descendente hacia las toberas como consecuencia de la combustion de coque con el viento soplado

ZONA INACTIVA DEL COQUEEl coque esta prcticamente inactivo aquActa como drenaje a travs de la cual fluye el hierro y escoria liquida hacia el crisolUn buen drenaje exige un coque suficientemente permeable por eso su importancia en todo el proceso

ZONA DE DARDOEspacio parcialmente vaci donde el coque quema con una violenta agitacin debido a la energa cintica del viento de la toberaCumple por lo tanto un papel de reactor que proporciona una fuente continua de calor y gas reductor Influye directamente en la configuracin de la zona de coque activo y zona cohesiva

ZONA DEL CRISOLEn esta zona se da lugar a la acumulacin y separacin por densidades de arrabio y de la escoriaUna deficiente programacin de la evacuacin de estos productos lquidos origina una perdida de estabilidad de la marcha del alto horno.Por eso su geometra y productividad se debe cumplir con rigor el intervalo de tiempo de coladas

SISTEMA DE SOPLO DE AIREEl viento que se inyecta en las toberas tienen que ser introducidos en el Horno a una presin suficiente para que atraviese en pocos segundos todo el horno (3 a 8 atm)Si esta gran masa de aire se introdujera a la temperatura ambiente, una gran cantidad de calor producido por la combustion del coque se perdera al calentar el aire

Calentamiento de las EstufasLas estufas son de funcionamiento intermitenteDurante un cierto tiempo esta en calentamiento quemado gasesEl objetivo es calentar el emparrillado de ladrillos refractarios

Calentamiento del AireCuando el emparrillado esta a la temperatura adecuada, se corta la entrada de los gases de combustion y se hace circular en sentido inverso el viento hasta que los ladrillos ceden su calor y se enfrenA continuacin se vuelve al ciclo de calentamientoCada ciclo suele durar 20 a 30 min y un alto horno dispone de 2 a 3 estufas

Emparrillado Las estufas estn constituidas por un gran conducto vertical o cmara de combustion donde se queman los gases y un emparrillado de ladrillos refractarios que sirven para almacenar y ceder calor desprendido de la combustion

DEPURACION DE GASESPor la parte superior del horno se encuentran los pantalones, que es por donde escapan los gases a temperaturas que varan entre 120 a 250CA los gases de salida le acompaan polvos de mineral y de coque por lo que es necesario limpiarlos y purificarlos antes de almacenar el gas para el uso posterior como fuente de energa

Composicin del Gas del Alto HornoEl gas que entra a los purificadores con 40g/m3 al final de la depuracin sale con un contenido entre 0.006g/m3 a 0.015g/m3 de partculas slidasSu poder calorfico es del orden de 750Kcal/m3

Pantalones La salida de los gases esta formada por 4 grandes tubos verticales llamados pantalonesEstos gases van a las cmaras de expansin y a las instalaciones de refrigeracin y depuracinLa cmara de expansin son selectores de polvo, donde los gases pierden velocidad y depositan al fondo las impurezasLas instalaciones de refrigeracin y depuracin despus de pasar la cmara de expansin van a duchas de agua donde el contenido de polvo suele quedar inferior a 1g./m3

Colector de Polvo (Botelln)

Separador - Venturi

Refrigerador - Lavador

BALANCE POR TONELADA DE ARRABIOENTRADASALIDAPELETS1450ARRABIO1000COQUE 450ESCORIA 260FUNDENTES 220POLVO 20PETROLEO 79GAS DE AH1305ALQUITRAN 24FINOS DE COK 15.3ARENA 7FINOS DE PELET 50MASA APISONADA 1MASA TAPAPIQ. 1PROPANO 0.2VAPOR 75AIRE(proceso)1250Nm3AIRE(servicio)0.07Nm3AGUA 1m3

OBSERVACIONESLa velocidad de produccin de arrabio en un alto horno dado esta determinado por la rapidez a la cual se sopla oxigeno dentro del horno ya sea el contenido en el aire o como una mezcla de aire con oxigeno puro.Es tambin importante la temperatura a la que sale el gas de las toberas, para ayudar a la combustin del mineral.La alta rapidez de soplado conduce a: una rpida combustin del coque enfrente de las toberas, una alta produccin de CO y consecuentemente a una alta velocidad de reduccin de hierro producido

MEJORAS EN LA PRODUCTIVIDADMuchas de las mejoras en la productividad se han debido a la construccin de hornos cada vez mas grandes y mejor diseado (mejor maquinaria para la distribucin de la carga); tambin los cambios en las caractersticas fsicas y qumicas en los materiales de entrada as como el cambio en las condiciones internas del horno han contribuido a las mejoras en la produccin.

El factor mas importante que ha contribuido a incrementar la productividad del alto horno ha sido el cambio de una mena sin control de tamao a una mena de tamao controlado, distribuida uniformemente, sinterizada y en forma de pellets. Una carga uniforme permite que los gases del horno pasen rpidamente a travs de la carga sin propiciar acanalamiento y a la vez permite que el horno pueda ser operado a una velocidad de soplado mayor. De hecho la antigua productividad de los hornos se ha duplicado casi, por el uso d sinter y pellet tamizado.

Un beneficio adicional de cargar con pellet tamizado y sinter, ha sido la disminucin en la perdida de mena, que en forma de polvo es acarreada por los gases.La inyeccin de hidrocarburos lquidos, gaseosos o slidos a travs de las toberas ha ayudado al mejoramiento de la productividad del horno, dado que permite disminuir la cantidad de coque en la carga slida.

El enriquecimiento del soplo de aire con oxigeno puro tambin ha repercutido en el mejoramiento de la operacin del alto horno. El oxigeno reemplaza una porcin del aire requerido, disminuyendo as, la cantidad de nitrgeno que pasa por el horno. Esta eliminacin parcial del nitrgeno produce los siguientes efectos: 1) incrementa la temperatura de flama en frente de las toberas, permitiendo as aumentar la adicin de hidrocarburos fros.2) permite incrementar la rapidez de produccin de CO y consecuentemente incrementar la rapidez de reduccin de la mena sin que haya un aumento en la velocidad total de gas a travs del horno.

Otra mejora importante la constituye la elevacin de la presin en el alto horno hasta un valor de 3 atmsferas manomtricas en la parte superior del horno y actualmente muchos hornos operan de esta manera. La operacin a presiones elevadas permite incrementar la velocidad de flujo masivo de gas a travs de la carga del alto horno sin aumentar la velocidad del gas. Esto a su vez permite la produccin de mayor cantidad de gas reductor.

CONSTRUCCIN DEL ALTO HORNO Y SUS INSTALACIONES AUXILIARESPara cumplir las misiones complejas y que con absoluta seguridad y regularidad debe realizar el alto horno, ste debe tener una construccin apropiada, as como sus instalaciones auxiliares que deben distinguirse por su robustez y amplitud.

Lo primero a determinar ser la produccin que se desea obtener del alto horno en 24 horas.La intensidad de produccin Tn/m3 de capacidad til que se puede admitir depende de la calidad del mineral, coque y caliza.

CLCULO DE LAS DIMENSIONESDebemos fijar los siguientes datos:Proporcin de los elementos que integran una carga para obtener una tonelada de arrabio lquido (mineral, coque, caliza)Volumen ocupado por esta carga, conocida la densidad o peso por m3 de cada uno de ellos.Volumen til o capacidad necesaria en el Alto horno para alojar dicha carga en las proporciones fijadas.Tiempo de permanencia en fraccin de un da de 24 horas, o sea el tiempo necesario para su transformacin completa, en un proceso completo.Clculos proporcionales de alturas y dimetros.

PROPORCIN DE ELEMENTOS QUE INTEGRAN UN A CARGAEs muy variable, depende de:La calidad del mineral y su riqueza en fierro.Si es material sinterizado, aglomerado (pellets)La calidad del coque metalrgico.Para fijar ideas consignamos las siguientes cifras promedio:1,8 Tn mineral (50% Fe) por Tn de arrabio lquido.0,9 Tn coque por Tn de arrabio lquido.0,4 Tn de fundentes, caliza, por Tn de arrabio lquido.

NO OLVIDAR:

Lo primero a determinar ser la produccin que se desea obtener del alto horno en 24 horas.

La intensidad de produccin Tn/m3 de capacidad til que se puede admitir depende de la calidad del mineral, coque y caliza.

CLCULO DEL VOLUMEN TILSegn Pawloff:Vu= Volumen til ocupado por la totalidad de las cargas en el interior del horno, en m3.D = Dimetro interior del Alto horno en la zona del vientre o base de la cuba, en m.Hu = Altura total del Alto horno desde el agujero de colada hasta el plano ms alto de la cuba, en m.K = Constante cuyo valor oscila entre 0,5 0,54

Segn Mallol:Clculo, aplicando el tiempo de permanencia de las cargas, segn BARGONE:q = 8 horas para minerales de limonita.q = 10 horas para hematitas rojas y materiales aglomerados.q = 12 horas para la magnetita. P = produccin diaria de arrabio, cada 24 horas.V = Volumen ocupado por la carga en m3 por Tn de arrabio

El valor de V, en la ecuacin anterior se deduce de la carga estimada y de las densidades, cuyos valores medios son:

Coque450 550 kg/m3.Mineral2000 2200 kg/m3 (carbonatos de Fe tostados)Mineral2800 30003 kg/m3 (magnetita)Mineral1800 2000 kg/m3 (hematitas rojas)Caliza1500 1600 kg/m3.

CLCULO EN FUNCIN DE LA INTENSIDAD DE COMBUSTINEl dimetro del crisol puede ser el punto de partida para el clculo de las dimensiones proporcionales del Alto horno.Los valores experimentales de la intensidad de combustin se obtienen respecto al consumo de coque.Consumo:600 Tn coque/24 horas (25 tn/h)IC = 800 kg /m2. h

3.- La intensidad de combustin est dada en funcin de la seccin transversal del crisol. (m2)de seccin del crisol.4.- Cuando se conoce la produccin diaria de arrabio, se conoce el consumo diario de coque y con la intensidad de combustin obtenemos el dimetro del crisol.5.- Conociendo el dimetro (d) del crisol los dems valores u otras dimensiones del Alto horno se pueden deducir.

Ejemplo: Para un Alto horno que produce 1500 Tn/da de arrabio.Se estableci el consumo de coque en 0,900 Tn coque/Tn arrabio lquido, entonces:

Podemos adoptar entonces un valor de IC = 800 kg/m2.h luego:

d = 9,46 m

LAS OTRAS DIMENSIONES DEL ALTO HORNO SE OBTIENEN ASDimetro del vientre (D)(1,25 1,5)dDimetro en el tragante (DT)0,7 DInclinacin en la etalaje (b)70 82Inclinacin de la cuba (a)8550Altura del crisol (HC)(1/8 1/10)HuAltura til (HU)VU / K. D2

Ejemplo: Para un Alto horno que produce 1500 Tn/da de arrabio, utilizando un mineral cuya riqueza de fierro es 50%, empleando coque metalrgico.

Solucin:

Adoptamos la siguiente proporcin de carga:

Mineral1800 Tn/ Tn arrabio = 1800 kgFundente0,4 Tn / Tn arrabio = 400 kgCoque0,9 Tn / Tn arrabio = 900 kg 3100 kg

Asignando las siguientes densidades a cada uno de los elementos de la carga, se obtiene los volmenes correspondientes:

Mineral2000 kg/m3 corresponde (1800/2000) = 0,9 m3/Tn arrabioFundente 1500 Kg/m3 corresponde (400/1500)= 0,266Coque550 kg/m3 corresponde (900/550)= 1,634Volumen total 2,800 m3 /Tn arrabioLa produccin nominal P = (1500 Tn /da)/24 hr/da = 62,5 Tn /h

Considerando que el material es hematita, el tiempo de permanencia ser de 10 horas, luego tenemos:

El dimetro del crisol se tiene en relacin con la Intensidad de combustin:Para la Produccin de 1500 Tn/da se tiene:Adoptando una IC= 800 kg/m2.hdc = 9,46m

Dimetro del vientre (D)(1,25 1,5)dc Dimetro del tragante (DT)0,7DAltura til (Hu)Vu/K.D2K = 0,5Altura del crisol (HC)(1/8 - 1/10) HU

Altura de la etalaje (He)tg b (D-d)/2b = 76Altura de la cuba (Hcu)HU= tg a (D DT)/2

BIBLIOGRAFIAEl alto horno de hierro: Peacey Davenport.Paginas Web: scribd (alto horno) emagister (produccin del arrabio)

Gracias por su atencin