El documento describe el proceso de obtención de arrabio en un alto horno. Se introduce hierro, coque y caliza en la parte superior del alto horno. El coque se quema para calentar el horno y reducir los óxidos de hierro a hierro metálico. La caliza funde las impurezas para formar escoria ligera que flota, mientras que el arrabio pesado, compuesto principalmente de hierro y carbono, sale por la piquera inferior.

1. Elaboro:
° Pimentel Gomez Jessica
° Tufiño Martinez Adriana Carolina
Grupo:
5IM10

2. Siderurgia y hierro
* SIDERURGIA
 Es la rama de la metalurgia que se encarga de las
tecnologías del hierro, su producción y sus aleaciones
principalmente con el carbono.
* HIERRO
 Metal activo que posee propiedades químicas, este es
un metal muy activo y es uno de los elementos más
abundantes en la corteza terrestre ocupando el 5.6%
de ella.

3. Arrabio
 Se denomina arrabio al principal producto y objeto de
la construcción del alto horno.
 Para que se denomine arrabio debe contener una
aleación que contenga lo siguiente: 1.7% a 6.67% de
carbono.
 Los productos básicos empleados para fabricar arrabio
son: el hierro, coque y caliza.

4. Arrabio
 El Coque: Se obtiene a través de la destilación de las
hullas grasas, para su obtención es necesario el uso de
distintos hornos tales como: los hornos de coque, de
colmena y de coquización modernos. Su función es
quemarse para calentar el horno, y al arder
libera monóxido de carbono, que se combina con los
óxidos de hierro del mineral y los reduce a hierro
metálico. La ecuación de la reacción química
fundamental de un alto horno es:
 Fe2O3 + 3CO → 3CO2 + 2Fe

5. Arrabio
 La caliza de la carga del horno se emplea como fuente
adicional de monóxido de carbono y como sustancia
fundente. Este material se combina con la sílice presente en
el mineral (que no se funde a las temperaturas del horno)
para formar silicato de calcio, de menor punto de fusión.
Sin la caliza se formaría silicato de hierro, con lo que se
perdería hierro metálico.
 El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente
composición: un 92% de hierro, un 3 o 4% de carbono,
entre 0,5 y 3% de silicio, del 0,25% al 2,5% de manganeso,
del 0,04 al 2% de fósforo y algunas partículas de azufre.

6. Arrabio
 Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero
forrada con un material no metálico y resistente al calor, como amianto
( asbesto ) o ladrillos refractarios. El diámetro 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 de varias aberturas tubulares llamadas toberas,
por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del fondo se encuentra un
orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto
horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro
agujero para retirar la escoria. La parte superior del horno, cuya altura
es de unos 30 m, 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 la carga en el horno. Los materiales se llevan hasta
las tolvas en pequeñas vagonetas o cucharas que se suben por un
elevador inclinado situado en el exterior del horno.

7. Arrabio

8. Arrabio
 Los altos hornos funcionan de forma continua. La materia prima
que se va a introducir en el horno se divide en un determinado
número de pequeñas cargas que se introducen a intervalos de
entre 10 y 15 minutos. La escoria que flota sobre el metal fundido
se retira una vez cada dos horas, y el hierro se sangra cinco veces
al día.
 El aire insuflado en el alto horno se precalienta a una
temperatura comprendida entre los 550 y los 900 ºC. El
calentamiento se realiza en las llamadas estufas, cilindros con
estructuras de ladrillo refractario. El ladrillo se calienta durante
varias horas quemando gas de alto horno, que son los gases de
escape que salen de la parte superior del horno. Después se apaga
la llama y se hace pasar el aire a presión por la estufa. El peso del
aire empleado en un alto horno supera el peso total de las demás
materias primas.

9. Arrabio
 Los altos hornos modernos funcionan en combinación
con hornos básicos de oxígeno, y a veces con hornos de
crisol abierto, más antiguos, como parte de una única
planta siderúrgica. En esas plantas, los hornos
siderúrgicos se cargan con arrabio. El metal fundido
procedente de diversos altos hornos puede mezclarse
en una gran cuchara antes de convertirlo en acero con
el fin de minimizar el efecto de posibles
irregularidades de alguno de los hornos.

10. OBTENCIÓN DEL ARRABIO:
 En el apartado anterior conseguimos un concentrado
de hierro del 70%, pero aún no es
suficiente, necesitamos eliminar aún más impurezas.
 Para ello utilizamos el alto horno que recibe este
nombre por sus dimensiones, ya que puede llegar a
tener una altura de 80 metros.

11. ¿Que introducimos en el alto
horno?:
 a) Hierro: Procedente de la mina o también de la chatarra
(coches, electrodomésticos,...).
 b) Carbón de coque que sirve para:
 - Convertir el óxido de hierro en hierro puro.
 - Al quemarse proporciona calor al horno.
 - Va a ser el elemento que va a acompañar al hierro para
formar la aleación de acero o fundición.
 c) Fundente: Sobre todo es carbonato cálcico que se
mezcla con las impurezas y las hace menos pesadas.
Podemos decir que es el detergente que utilizamos para
limpiar el hierro.

12. ¿Que obtenemos en el alto
horno?:
 a) Escoria: Es la mezcla de fundente e impurezas,
dicha mezcla al pesar menos se queda en la parte
superior del horno.
 b) Arrabio: Es la mezcla de hierro, el carbón que no
se ha quemado y algunas impurezas que aún no se
han podido eliminar. Esta mezcla pesa más que la
escoria por lo que se queda en la parte baja del horno.
En la parte inferior hay un orificio que se llama piquera
de arrabio por donde sale esta mezcla.