jueves, 12 de noviembre de 2009

Alto Horno

Parece sencillo. Pero no lo es. Se trata de un equilibrio permanente en condiciones complejas, un equilibrio inestable.

Imaginemos un gran cilindro (por lo menos 30 metros de altura) que en realidad son dos troncos de cono asimétricos unidos en su base mayor, con una estructura envolvente de chapa revestida interiormente por gruesas paredes de material refractario. En su extremo superior, por el “tragante” (7), se realiza la carga (6) del mineral, óxidos ferrosos diversos con una “ley” mínima de 30% de hierro, junto con el carbón de coque que cumple dos funciones: es combustible y al mismo tiempo aporta carbono al hierro para convertirlo en acero. En un proceso químico que se llama reducción. Un tercer elemento también ingresa por el tragante: se llama fundente y no es otra cosa que piedra caliza.

Una vez adentro de la estructura cónica la mezcla recorrerá tres partes principales. La cuba (4): (desde los 250 hasta los 750 grados C) en la parte más alta, donde los insumos se secan, descienden lentamente y reciben a contracorriente gases ricos en monóxido de carbono (8). Aquí hay “reducción” de los óxidos de hierro más simples y aparece el primer hierro metálico.

Después pasan al “vientre” (3), que es la zona más amplia del horno, con temperaturas entre 750 y 1700 grados. Aquí la mezcla de hierro, coque y fundente se calienta aún más, la piedra caliza se disocia y el óxido de calcio resultante ataca minerales complejos de hierro para eliminarle impurezas naturales (fósforo, silicio, azufre y manganeso). Es en esta zona donde ingresa, a presión y alta temperatura, el elemento crítico: aire enriquecido con oxígeno (1) para sostener la combustion que, de otra manera, ya se hubiese apagado. En la parte baja del vientre ya deberíamos tener, a más de 1500 grados centígrados, la formación definida de dos subproductos: la escoria y el arrabio (9). Imagínese todo este cuadro como quemar desde abajo una esponja gigante que gotea arrabio y escoria y permite que por sus poros suban los gases de combustión que a su vez van dando lugar a reacciones químicas con la parte alta de la esponja.

Lo que drena ingresa en la tercera etapa (desde los 1700 a los 2000 grados C), la más baja, llamada "etalage" (2) que es un contenedor donde el arrabio va a acumularse abajo y la escoria flotará en su superficie. El etalage presenta dos conductos de salida (piqueras). La de escoria, un poco más arriba, se cuela primero (9) para limpiar al arrabio. Y queda en segundo término la piquera de arrabio (10), abajo, de donde emerge ese acero crudo con muy alto contenido de carbono que como tal, no sirve para nada. Se lo transportará a un horno convertidor (un Bessemer o un Thomas) para refinarlo y convertirlo en un acero comercial.

Quien lee ya estará sospechando que haber descripto un alto horno en 5 párrafos es una demasía. Cada tema mencionado aquí como al pasar, despliega un campo técnico vastísimo. Por ejemplo el mecanismo de descarga de gases (11), los refractarios de pared, y la técnica en que visten el horno (se denomina la "fumistería" del horno y la llevan a cabo albañiles posta posta). Litros de tinta y de bytes han sido dedicados a ambos temas pero, como no podemos hacernos cargo de todos los detalles, nos remitimos al principio, cuando decíamos “equilibrio inestable”


Por qué? Si lo pensó un segundo, se están volcando cosas bastante pesaditas (mineral de hierro, carbón de coque, piedra caliza) desde el extremo superior de un caño cónico vertical. Cómo es que no se viene todo abajo y se aplasta sobre si mismo, extinguiendo la combustión? Por qué todo baja lentamente?

Pues porque entre el etalage y el vientre está ocurriendo una combustión sostenida con aire a presión que alcanza los 2000 grados. La sola presión de los gases en ese núcleo caliente sostiene todo el conjunto. Gotea acero, gotea arrabio y suben gases en forma continua y regular. Pero el núcleo es un pequeño infierno que el peso de la columna de cargas no puede aplastar.

Una vez puesto en marcha, es un proceso continuo. No puede ser detenido: un corte abrupto en la producción implicaría que todo se venga, literalmente, abajo. Esto incluye las paredes de refractarios que se mantenían por la presión interna de materias primas y gases calientes. En efecto algo así ocurre al final de la vida útil del horno, cuando la estructura no se banca más la presión y la carga. Se cuentan en períodos que van de los 10 a los 20 años. Un alto horno que opere 18 a 20 años es un gran éxito. Un horno que dure 10 a 12 es un verdadero fracaso. La reconstrucción es muy costosa y hay mucho tiempo de lucro cesante. Y cada error cometido al principio, durante la construcción del horno, o durante su operación, afecta la vida útil del horno. Cada detalle es importante, desde cosas obvias como las proporciones y cantidades cargadas en la mezcla hasta la temperatura y la frecuencia con la que se decide colar escoria.


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El 20 de noviembre los cartoneros vamos a estar en la Plaza de Mayo, que es nuestro pequeño infierno. Arrancó el 25 de mayo de 2003, ya lleva más de 6 años operando y en estos días presiente algunas amenazas.

Por eso vamos el 20 a la Plaza. Queremos que recuerden cuántos somos. Y queremos que sepan que apagar este proyuecto no les va a ser fácil, porque estamos dispuestos a estallar.





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7 comentarios:

desvinchado dijo...

vamos carajo a la plaza!!!

Quilmeño dijo...

Contradicto
Me hizo rememorar a mi secundaria en el entonces ENET N° 6 de Avellaneda.A pesar de que pasaron mas de 30 años,me acordaba casi de todo.
Recuerdo que aca habia al menos dos altos hornos,el de Altos Hornos Zapla y el de Somisa,habia mas?
En aquella epoca,entre el 71 y el 76,nos llevaron a varias fabricas y casi vamos a Somisa,pero por que no fuimos no me acuerdo,una lastima.
Saludos

Chiclana dijo...

la mística de la victimización.
shorrrraaaarrrr y shoooraarrr!!!

santix dijo...

Ya se que es un troll.
Pero, victimizarse es otra cosa.

El del 0.33% dijo...

Contradicto, una preguntita.

¿What pass si en la parte alta del horno hacés pasar agua y lo mandás a una turbina que genere electricidad?

¿Se hace eso o todo ese tremendo calor se escapa y se pierde?

Me gustó la explicación hornera.

Chiclana dijo...

lo de Carrio es frutización, lo de Cristina es victimización.

Contradicto de San Telmo dijo...

Quilmeno: Hay dos locaciones con altos hornos en Argentina (no sé cuántos había en los 70, pero creo que la misma cantidad). Zapla (creo que apagado, están laburando con los hornos eléctricos) y Siderar (ex-Somisa - San Nicolás) los 2 operando.

Cerotreintaytré: ta bien, me gusta su estilo Greenpeace. De cualquier región en la que haya dos puntos con diferencia de temperatura, se podría extraer energía.

El problema acá sería que ese delta temperatura es bajo (no supera los 300 grados). Viene enfriándose en la medida que entrega calor a la columna de "carga" (el pellet ferroso y el coque).

Pero se acuerda que el aire oxigenado que ingresamos al núcleo del horno entra caliente? Adivine cómo lo pre-calentamos?

Todos. Gracias por pasar.