Alto-forno
Um alto-forno é um tipo especial de forno para fundição de ferro de fundição de minério. Os altos-fornos são muito grandes. Eles podem ter até 60 metros de altura e 15 metros de diâmetro. O alto-forno é o maior reator químico. Os altos-fornos ta…
Um alto-forno é um tipo especial de forno para fundição de ferro de fundição de minério. Os altos-fornos são muito grandes. Eles podem ter até 60 metros de altura e 15 metros de diâmetro. O alto-forno é o maior reator químico. Os altos-fornos também são chamados de altos-fornos.
Um alto-forno é normalmente construído com uma caixa de aço e tijolos feitos de óxido de magnésio ou outro material refratário dentro da caixa. O alto-forno não pode derreter estes tijolos. O forno é resfriado com água correndo dentro de parte da caixa e tijolos.
O processo de fabricação do ferro é simples. O minério de ferro é basicamente óxido de ferro. O ferro é feito pela remoção do oxigênio. Isto deixa o ferro bruto chamado ferro gusa. Este processo de remoção de oxigênio é chamado de fundição. O carbono é utilizado no processo de redução, com o minério aquecido a uma temperatura alta. O carbono retira facilmente o oxigênio do minério em altas temperaturas.
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Processo
Minério, calcário e carbono em forma de coque são colocados na parte superior do alto-forno em camadas. Ao mesmo tempo, o ar quente chamado "vento" é soprado dentro do alto-forno. Bocais especiais chamados "tuyeres" são usados para colocar o ar no interior do forno. Os bocais estão no fundo do forno. Este processo é chamado de "jateamento". É por isso que é chamado de "alto-forno". O coque inflama (acende fogo) e queima. Isto cria monóxido de carbono porque não há oxigênio suficiente para produzir dióxido de carbono. O monóxido de carbono então reduz o óxido de metal ao metal e produz dióxido de carbono. Este processo é usado para fazer ferro. O calcário forma uma substância chamada escória com a rocha do minério de ferro.
A parte inferior da fornalha é chamada de braseiro. Quando ela é enchida com ferro-gusa líquido e escória, a escória é removida. Isto é chamado de escumadeira. A escória é mais leve que o ferro e não se mistura com o ferro. Ela flutua em cima do ferro. Um furo é feito no braseiro no nível da escória com uma furadeira especial. A escória líquida se move através do furo para dentro de um recipiente chamado pote de escória. Em seguida, o ferro é drenado do ferro de fundição. Isto se chama tapping. Um furo é feito no fundo e o ferro-gusa líquido sai. Ele é usado diretamente para fabricação de aço, colocado em um vagão ferroviário especial chamado vagão torpedo ou feito em moldes. Quando todo o ferro-gusa é retirado, a argila resistente ao fogo é usada para fechar os dois furos. A argila torna-se sólida muito rapidamente por causa do calor elevado.
O ferro-gusa contém cerca de 4% de carbono e seria muito duro e quebradiço para ser usado. O carbono extra deve primeiro ser queimado. O ferro-gusa é refinado em aço por decarburização (queimando o carbono extra) dele. Um método moderno de descarbonização do ferro-gusa e seu refino em aço é o forno básico de oxigênio. Historicamente, também existem outros métodos, como o conversor Bessemer, forno de forno aberto e forno de poça.
Os gases sobem e são recolhidos na parte superior do forno. Como o gás contém muito monóxido de carbono, ele é um combustível valioso. O gás coletado na parte superior do alto-forno é chamado de gás de alto-forno. Ele é então lavado e seco e todas as partículas sólidas como fuligem ou pó de minério são coletadas. O gás é então queimado em fornos especiais chamados "Cowper stoves" ou fogões de jato quente em dióxido de carbono. O calor da queima do gás do alto-forno é então utilizado para pré-aquecer o ar de jateamento, "vento", que por sua vez é jateado no próprio alto-forno.
A escória não é um desperdício. Ela pode ser usada de várias maneiras. Pode ser feita em tijolos e usada para construção, ou pode ser misturada com concreto. O concreto que contém escória de alto-forno é mais forte que o concreto comum e é quase branco puro, onde o concreto normal é cinza sujo.
Um alto-forno pode normalmente funcionar por 10 a 20 anos sem parar. Isto é chamado de "campanha".
Exemplo químico
À temperatura de 900-1600°C, ocorre uma redução com carbono:
| 1. | 3 Estilo de jogo 3 | Fe2O3 {\i1}Fe2O3 {\i1}Fe2O | ⟶ | 2 Estilo de jogo 2 | Fe3O4 {\i1}Fe3O {\i1}Fe3O |
| 2. | F e 3 O 4 + C {\i1}F e 3 O 4 + C Fe_{3}O_{4}+C} | ⟶ | 3 Estilo de jogo 3 | FeOFeOestilo de jogo | |
| 3. | F e O + C {\i1}F e O + C {\i1}displaystyle FeO+C | ⟶ | Fe {\i1}fe {\i1}fe {\i1}fe {\i}fe {\i}fe {\i}fe |
Agora o ferro foi feito.
Perguntas e respostas
P: O que é um alto-forno?
R: Um alto-forno é um forno grande usado para fundir ferro a partir do minério.
P: Qual é o tamanho dos altos-fornos?
R: Os altos-fornos podem ter até 60 metros de altura e 15 metros de diâmetro.
Q: Qual é outro nome para um alto-forno?
R: Os altos-fornos também são chamados de fornos altos.
Q: De que materiais são feitos os altos-fornos?
R: Os altos-fornos geralmente são construídos com uma caixa de aço e tijolos feitos de óxido de magnésio ou outros materiais refratários.
P: Como o alto-forno é resfriado?
R: O alto-forno é resfriado com água que corre dentro de parte da caixa e dos tijolos.
P: Qual é o processo de fundição e como o ferro é produzido?
R: O processo de fabricação do ferro é a fundição, que envolve a remoção do oxigênio do minério de ferro. O carbono é usado no processo de redução, com o minério aquecido a uma temperatura alta. Isso resulta em ferro bruto, chamado de ferro-gusa.
P: Qual é a função do carbono no processo de redução para a produção de ferro?
R: O carbono retira facilmente o oxigênio do minério em altas temperaturas.
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Autor
AlegsaOnline.com Alto-forno Leandro Alegsa
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