Este documento describe el alto horno, un horno utilizado para fundir minerales de hierro y transformarlos en hierro líquido conocido como arrabio. Un alto horno mide entre 20-30 metros de alto y 4-9 metros de diámetro. En la parte superior se introduce una mezcla de mineral de hierro, carbón y fundentes. Con la ayuda de aire caliente, la mezcla se calienta a aproximadamente 1500°C, reduciendo el mineral de hierro a hierro líquido que se extrae por la parte inferior. Los productos obtenidos son

1. ALTOS HORNOS
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http://www.fisicanet.com.ar/quimica/procesos/ap1/metalurgia01.gif
B. H. Amstead, Phillip F. Ostwald, Myron L. Begeman ;procesos de
manufactura versión si; pag 92 – 93
http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/01/alto-
horno.pdf

3. ALTO HORNO
Un alto horno es un horno especial en el que tienen
lugar la fusión de los minerales de hierro y la
transformación química en un metal rico en hierro
llamado arrabio. Está constituido por dos troncos en
forma de cono unidos por sus bases mayores. Mide
de 20 a 30 metros de alto y de 4 a 9 metros de
diámetro; su capacidad de producción puede variar
entre 500 y 1500 toneladas
diarias.

4. PARTES DE UN ALTO HORNO
La 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 la componen...
- El mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o
hematite.
- Combustible: que generalmente es carbón de coque.
El carbón de coque, además de actuar como
combustible provoca la reducción del mineral de
hierro, es decir, provoca que el metal hierro se separe
del oxígeno.

5. El carbono, en su forma industrial de coque, se mezcla con
el mineral, con cuyo oxígeno se combina, transformándose,
primero en monóxido de carbono (CO) y luego en dióxido
carbónico (CO2).
FeO + C → Fe + CO (reducción del mineral de hierro –
FeO – en metal hierro con CO)
FeO + CO → Fe + CO2
(reducción del mineral de hierro – FeO – en metal hierro
con CO2)
- Fundente: Puede ser piedra caliza o arcilla. El fundente se
combina químicamente con la ganga para formar escoria,
que queda flotando sobre el hierro líquido, por lo que se
puede separar. Además ayuda a disminuir el punto de
fusión de la mezcla.
El mineral de hierro, el carbón de coque y los materiales
fundentes se mezclan y se tratan previamente, antes de
introducirlos en el alto horno.

6. El resultado es un material poroso llamado sínter.
Las proporciones del sínter son:
1. Mineral de hierro .........2 Toneladas.
2. Carbón de coque ..........1 Tonelada.
3. Fundente........................½ Tonelada
se introducen por la parte más alta de la cuba. La
mezcla arde con la ayuda de una inyección de aire
caliente (oxígeno), de forma que, a medida que
baja, su temperatura aumenta hasta que llega al
etalaje.

7. Está separada de la cuba por la zona más ancha de esta última
parte, llamada vientre. El volumen del etalaje es mucho menor
que el de la cuba. La temperatura de la carga es muy alta (1500
ºC) y es aquí donde el mineral de hierro comienza a
transformarse en hierro. La parte final del etalaje es más
estrecha.
Crisol: Bajo el etalaje se encuentra el crisol, donde se va
depositando el metal líquido. 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 del mismo, denominada piquera de
arrabio sale el hierro líquido, llamado arrabio, el cual se
conduce hasta unos depósitos llamados cucharas.

8. Así pues, el producto final del alto horno se llama
arrabio, también llamado hierro colado o hierro de
primera fusión.
Productos obtenidos del alto horno
• Humos y gases residuales.- Se producen como
consecuencia de la combustión del coque y de los
gases producidos en la reducción química del mineral
de hierro que, en un elevado porcentaje, se recogen en
un colector situado en la parte superior del alto horno.
Estos gases son, principalmente, dióxido de carbono,
monóxido de carbono y óxidos de azufre.

9.  Escoria.- Es un residuo metalúrgico que a veces adquiere
la categoría de subproducto, ya que se puede utilizar
como material de construcción, bloques o como aislante
de la humedad y en la fabricación de cemento y vidrio. La
escoria, como se comentó anteriormente, se recoge por la
parte inferior del alto horno por la piquera de escoria.
 Fundición, hierro colado o arrabio.- Es el producto
propiamente aprovechable del alto horno y está
constituido por hierro con un contenido en carbono que
varía entre el 2% y el 5%. Se presenta en estado líquido a
1800 ºC. En ocasiones, a este metal se le denomina hierro
de primera fusión.
 A partir de la primera fusión, se obtienen todos los
productos ferrosos restantes: otras fundiciones, hierro
dulce, acero, etc.

11.  El alto horno utilizado por muchos años para la
fusión de cobre, estaño y otros metales no ferrosos,
es de las mismas proporciones, solo que es mas
pequeño que el horno utilizado en la producción
del arrabio. El combustible, usualmente coque, es
mezclado con el mineral y la combustión se
sostiene mediante una corriente de aire frio. El
coque o mena no deben ser menores a 1 cm de
diámetro o de lo contrario la corriente de aire
ascendente lo sacara por el tiro del horno. Se
agregan a la carga fundentes seleccionados con
objeto de tener un metal mas puro y una escoria
mas fluida.