what is blast furnace. how does a blast furnace works.
Summary
TLDREn este vídeo de Mechanical Presentation, se explora cómo funciona un alto horno, una estructura cilíndrica utilizada para reducir y convertir los óxidos de hierro en hierro líquido. Se explican los materiales necesarios, como el mineral de hierro, coque y cal, y cómo se calientan y procesan. El sistema de enfriamiento es crucial para mantener la estabilidad del horno. Se detallan los pasos de la formación del hierro, desde el mineral hasta el metal refinado, y cómo el aire caliente y los gases de escape juegan un papel vital en el proceso. El vídeo termina con una llamada a suscriptores y comentarios sobre temas de interés.
Takeaways
- 🔧 Un alto horno es una estructura cilíndrica alta utilizada para reducir y convertir los óxidos de hierro en hierro líquido.
- 🏗️ El interior del alto horno está revestido con ladrillos refractarios para soportar las altas temperaturas.
- 🌡️ La función principal del alto horno es la reducción de los minerales de hierro y la conversión en metal caliente.
- 🧱 El proceso comienza con la formación de sinter, que es un material que se añade al horno.
- 💧 Un sistema de enfriamiento es esencial para mantener la estabilidad del alto horno, evitando que se sobrecalente.
- 🌀 El aire se calienta y se sopla en la parte inferior del horno, lo que ayuda a mantener las reacciones químicas necesarias.
- 🔥 La combustión de carbón con oxígeno produce dióxido de carbono, que es clave para el proceso de reducción.
- ♻️ El dióxido de carbono se mezcla con carbón para formar monóxido de carbono, que actúa como agente reductor.
- 🕒 El alto horno puede funcionar continuamente por periodos de hasta dos años sin interrupción.
- 🌟 La temperatura crítica dentro del alto horno es de 1700 grados Celsius, donde el hierro se funde y se derrama hacia la parte inferior del horno.
Q & A
¿Qué es un alto horno?
-Un alto horno es una estructura cilíndrica alta y estrecha, compuesta generalmente de acero y forjado, con interiores revestidos de ladrillos refractarios, diseñado para reducir y convertir los óxidos de hierro en hierro líquido conocido como metal caliente.
¿Cuál es la función principal de un alto horno?
-La función principal de un alto horno es reducir y transformar los óxidos de hierro en metal caliente, esencialmente hierro líquido.
¿Cómo se forma el sinter en el proceso de alto horno?
-El sinter se forma al calentar ladrillo, carbón y mineral de hierro en un horno, creando gradualmente un material que luego se añade al alimentador del alto horno.
¿Qué es el sistema de enfriamiento en un alto horno y por qué es importante?
-El sistema de enfriamiento es crucial para evitar que el alto horno se sobrecalente. Consiste en un casco de enfriamiento de agua que mantiene la temperatura del horno a través de un flujo continuo de agua.
¿Cómo se añaden los materiales a un alto horno?
-Los materiales se añaden a través de un tolva ubicado en la parte superior del alto horno, diseñado para evitar que los gases escapen mientras se añade el sinter.
¿Qué sucede cuando el aire se sopla en la parte inferior del alto horno?
-Cuando se sopla aire en la parte inferior, el hierro se funde y se extrae a través de un orificio perforado en la parte inferior del horno, mientras que los gases de desecho y el escoria se eliminan a través de otros orificios.
¿Cómo se utiliza el escoria en el proceso del alto horno?
-El escoria, siendo menos denso que el hierro, flota en la superficie y se extrae a través de un segundo orificio mientras que los gases de desecho se liberan a través de la parte superior del horno.
¿Qué pasos son necesarios para que el alto horno funcione continuamente durante dos años?
-Para que el alto horno funcione continuamente, se deben mantener sistemas de enfriamiento efectivos, suministrar constantemente materiales de entrada y gestionar adecuadamente la salida de metal caliente y escoria.
¿Cuál es la temperatura a la que se funde el hierro en el alto horno?
-El hierro se funde a una temperatura de 1700 grados Celsius dentro del alto horno.
¿Cómo se genera energía en el alto horno y cuál es su relación con la producción de dióxido de carbono y monóxido de carbono?
-La energía se genera a través de la reacción exotérmica entre el carbón y el oxígeno, produciendo dióxido de carbono. Este dióxido de carbono luego se mezcla con más carbón para formar monóxido de carbono, que actúa como agente reductor, extrayendo el oxígeno de los óxidos de hierro.
Outlines
🔥 Funcionamiento de un Alto Horno
El video comienza con una introducción al funcionamiento de un alto horno, una estructura cilíndrica alta compuesta por acero y forjada en su interior con ladrillos de fuego. Se describe la forma estrecha hacia la cima y cómo se amplía y se reduce nuevamente hacia la base. El horno está diseñado para introducir mineral y tener una salida para los gases de desecho. El propósito principal es reducir y convertir los óxidos de hierro en hierro líquido conocido como metal caliente. Se menciona que el horno es un gran montón de acero revestido con múltiples ladrillos refractarios, donde se colocan el mineral de hierro, coque y cal, y se soplan aire precalentado desde la parte inferior. Se detallan los pasos de la formación del hierro, desde el mineral hasta el material crudo, incluyendo la formación de sinter, el sistema de enfriamiento, la adición de material bruto, la entrada de aire en la parte inferior y la salida de escoria y gases por la parte superior. Además, se explica cómo los gases calientes son utilizados para precalentar los gases entrantes y cómo la reacción exotérmica de carbono con oxígeno produce dióxido de carbono, que luego se combina con carbono para formar monóxido de carbono, que actúa como agente reductor para extraer el oxígeno de los óxidos de hierro.
Mindmap
Keywords
💡Alta horno
💡Ladrillo refractario
💡Óxido de hierro
💡Sinter
💡Sistema de enfriamiento
💡Coque
💡Aire precalentado
💡Reducción
💡Slag
💡Metal caliente
💡Reacciones exotérmicas
Highlights
Blast furnaces are tall cylindrical structures made of steel, lined with fire bricks.
The furnace's shape narrows at the top and widens towards the bottom.
The top of the furnace is designed for introducing ore and an outlet for waste gases.
The primary function of a blast furnace is to convert iron oxides into liquid iron, known as hot metal.
Iron ore, coke, and limestone are fed into the top of the furnace.
Preheated air is blown into the bottom of the furnace to aid in the reduction process.
The formation of sinter is a key step, where limestone, coke, and iron ore are heated together.
A cooling system, often water-cooled casing, is crucial for maintaining the furnace's temperature.
Raw materials are added to the furnace through a hopper at the top.
Air is blasted into the furnace at the bottom to facilitate the reduction of iron oxide.
The furnace can operate continuously for up to two years without stopping.
Slag, being less dense than iron, floats on the surface and is removed through a separate tap hole.
Waste gases are expelled through the top of the furnace and can be used to preheat incoming air.
Different temperature distributions occur at various points within the furnace, with iron melting at 1700 degrees Celsius.
The melted iron drips to the bottom of the furnace, ready for further processing.
The video demonstrates the addition of the preheated mixture to the furnace.
The water cooling system is shown in action, protecting the furnace from overheating.
Hot gases are charged from the bottom, and the air is preheated and circulated at different stages.
Carbon reacts with oxygen to produce carbon dioxide, providing energy to heat the furnace.
Carbon monoxide acts as a reducing agent, separating iron from iron oxide.
Transcripts
hello guys welcome to mechanical
presentation
today we are going to learn how does
actually a blast furnace works
what is a blast furnace blast furnace is
basically a tall cylindrical shape made
up of steel
by default the inside of furnace is
lined up with fire bricks
the shape of the furnace is quite narrow
at the top and gradually it increase and
again get decreased
the top of the furnace is designed to
introduce ore and outlet for waste gases
what are the functions of a blast
furnace the function of a blast furnace
is to reduce and convert iron oxides
into liquid iron called hot metal the
blast furnace is a huge steel stack
lined with multiple refractory bricks
iron ore coke and limestone are put into
the top and preheated air is blown into
the bottom
there are different steps of iron
formation starting from ore to getting
raw material
step 1 the formation of sinter
in the presence of heat limestone coke
and iron ore are heated in oven to make
sinter gradually which is further added
to the furnace's feed
step 2 cooling system
cooling system is the most important
thing while running a furnace
the outer case of the furnace is a water
cooled casing which prevents the furnace
to get overheated by maintaining its
temperature
in this figure you can see that the
water stream is continuously flowing
through the casing which is eventually
protect the furnace
step 3a
adding of raw material the center is
added through a hopper which is present
at the top of the blast furnace the
design of the hopper stops gases
escaping through the top at the time of
adding sinter
step 3b
air is blasted in the bottom at point a
when running continuously iron has run
out through a tap hole drilled into the
furnace at the bottom b
the furnace can run continuously for up
to two years
step 3 c
as the slag is less dense than iron it
floats on the surface the slag is run
out through a second tap hole labelled
with c and wasted gases are passed out
through the top of the furnace at point
d the hot gases are used to preheat the
incoming gases at a1 and a2
step 3d
in this figure you can see that
different temperature distribution at
different point in the furnace
iron that forms in the furnace melts at
the temperature of 1700 degrees celsius
the melted iron drips down to the bottom
and ready for further process
in this video you can see the mixture is
added to the oven
after the preheated process it added to
the furnace
you can see that the water is
continuously cool the furnace
the hot gases are charged from the
bottom at the bottom there is a road in
which the hot metal are collected
the air is preheated at different stages
and circulated
when carbon is mixed with oxygen it
produce carbon dioxide as this reaction
is exothermic it provides the amount of
energy required to heat the furnace
when carbon dioxide is again mixed with
carbon it produce carbon monoxide which
is act as a reducing agent
this reducing agent takes out the oxygen
from the iron oxide
when the iron oxide came into the
contact of carbon monoxide the iron and
carbon dioxide gradually separated
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