Carga y conducción de un alto horno

Construído que sea un alto horno, es necesario desecarlo muy bien antes de proceder a utilizarlo, con el fin de evitar grietas que lo destruirían completamente. El revestimiento refractario debe caldearse de un modo sucesivo y gradual para evitar los inconvenientes mencionados.

Cuando el horno se construye de nuevo y tiene paredes de mucho grueso, deben secarse estas antes de revestirlo con materiales refractarios; pero si las paredes son metálicas o de poco grueso se procede al secado de una sola vez.

La carga y conducción de un alto horno varía según el modelo, costumbres y práctica de cada fundición. En la ferrería de Beasain (Guipúzcoa), se procede del modo siguiente: según La Metalurgia de D. Luis Barinaga.

"Concluida la construcción del horno alto, y después que se ha dejado secar durante el tiempo que lo permitan las necesidades de la fábrica, se procede a darle fuego. Para esto se cierra completamente la delantera con un muro de ladrillos, en el cual se deja un agujero de un decímetro cuadrado, y a fin de evitar que el crisol se deteriore por la acción brusca y muy directa del calor, se revisten la plaza y los costeros con ladrillos puestos de plano sobre ellos; se cierran herméticamente las aberturas de las toberas y se arrojan por el tragante unas cuantas brazadas de virutas y un poco de carbón que debe llenar la obra y los etalajes. Se introduce luego por el agujero del muro de la delantera un espetón hecho ascua que inflama las virutas, y en virtud del tiro natural determinado por la forma de la cuba, que sirve en estos momentos de chimenea, se enciende poco a poco el carbón. Enseguida se llena toda la cuba de combustible y se tapa el tragante con una chapa de hierro que tiene una pequeña abertura, reduciendo también la sección del orificio que existe en el muro provisional, de modo que no quede más que un agujero de 2 á 3 centímetros de diámetro. Se mantiene el horno en esta disposición durante el día, y cuando llega la noche, se cierran ambos orificios, volviéndolos a abrir la mañana siguiente, y reponiendo en el horno el carbón consumido, cuya cantidad viene a ser unos 8 hectólitros por veinticuatro horas. Estas operaciones se repiten del mismo modo durante quince días, al cabo de los cuales se destapa del todo el orificio inferior y se introduce por él una barra, que se enrojece más o menos, según la temperatura del aparato, dando a conocer por su aspecto si ésta es la bastante para comenzar lo que se llama el emparrillado.

"Llegado el momento oportuno para esta operación, se colocan sobre el bastidor de la delantera unos garfios, y en éstos se apoya una fuerte barra de hierro que queda a un nivel más bajo que la parte inferior de la timpa; entre ésta y la barra, apoyándose en la última, se colocan una serie de espetones o barras largas que cierran a la trasera y dejan en la parte anterior una porción de su longitud, bastante para poder colocar sobre ellas unos cuantos lingotes de hierro que sirven de contrapeso al carbón que descansa sobre la parte introducida en el horno. Se derriba después el muro que se había construido en la delantera y se limpia el crisol de las cenizas que se han acumulado en él por la combustión del carbón en los primeros quince días. En la colocación de la rejilla y la limpieza del crisol se emplea una media hora.

"Abierta ya la entrada del aire al interior de la cuba por el antecrisol, la combustión del carbón se aviva notablemente y las paredes del horno van adquiriendo la temperatura elevada que hace falta para las reacciones; así se mantiene el aparato durante dos horas, y transcurridas éstas se quita el emparrillado, se vuelve a fabricar la delantera y se hace la primera carga de mineral y fundente, que consiste en 150 libras de mena y 35 de castina, dejando el horno cerrado durante tres horas más.

"Al cabo de las tres horas se vuelve a destapar el crisol y a poner el emparrillado, y así se continúa haciendo la limpieza del crisol y volviendo a dejar que desciendan las materias cargadas cuatro veces al día, y reponiendo por el tragante el carbón que se consume y el mineral que desciende, cuya cantidad se va aumentando respecto a la de combustible, hasta llegar a la carga normal, sin más precaución que la de hacer que el lecho de fusión sea siempre básico al principio, a fin de que las primeras escorias sean bien líquidas y no produzcan obstrucciones en el crisol. A los seis días se presenta ya a la altura de las toberas la primera carga de mineral y hay que empezar a dar viento.

"Cuando llega el momento de empezar a soplar, se limpia por última vez el crisol de las cenizas que hay en él, se coloca la dama y la placa que la recubre, se echa en el antecrisol carbón encendido hasta el nivel de ésta, se destapan las toberas y se ponen en los agujeros unas buzas pequeñas por las que se introduce viento a la cuarta parte de la presión ordinaria. Cada dos o tres horas se quita el cisco que hay en el antecrisol, se remueven con rodillos las materias líquidas para que no se adhieran costras a la plaza ni a los costeros, y al cabo de doce o catorce horas se hace la primera sangría, que generalmente es de hierro colado blanco.

"A medida que va pasando tiempo, se van substituyendo las buzas por otras de mayor diámetro, y aumentando la presión del viento progresivamente, hasta que al cabo de ocho días, el horno recibe toda la cantidad de aire que debe recibir a la presión normal que le pueden comunicar los fuelles, que es de cuatro centímetros de mercurio."

Modo de cargar los hornos

Los minerales y combustible se introducen por el tragante a intervalos regulares cuya constancia no se varía durante el trabajo, debiendo procurar que la cuba esté siempre llena hasta cerca del tragante sin llegar a un espacio mayor que 1 metro o 1,50, a cuyo fin un operario sonda de vez en cuando pasando una varilla por un agujero practicado al lado de la trapa del tragante.

Las cargas no deben ser demasiado grandes, pués enfriarían la cuba, ni demasiado pequeñas, pués serían atravesadas por los minerales de la carga siguiente. Las cargas de carbón oscilan entre 5 a 10 hectólitros cuando se utiliza el carbón vegetal y 10 a 20 cuando se aprovecha el cok.

Las cargas de mineral y fundente no son constantes para un mismo horno. Varían según la calidad del mineral y condiciones del hierro que se desea obtener y se determinan haciendo el análisis de los minerales que han de utilizarse. En general suelen ser de doble a triple peso que el de carbón que se carga.

El número diario de cargas varía con la capacidad del horno y con la cantidad que se carga cada vez, pero determinada esta última debe ser constante para siempre.

Las escorias se extraen con frecuencia o bien de un modo contínuo y el hierro fundido que se recoje en el crisol se saca cada cinco o seis horas por el orificio de colada. El hierro fundido corre por canales formados con arena a otros que afectan la forma que luego ha de tener el lingote; allí se enfría y solidifica, y cortado en pedazos de longitud conveniente, se amontona y transporta donde convenga. Existen aparatos modernos que vienen a ser un molde sin fin; estos reciben la fundición, enfrían los lingotes y los descargan automáticamente en las vagonetas de la fábrica.

Una vez que se tiene el horno en completa producción debe funcionar continuamente, día y noche, hasta que sea necesario apagarlo con objeto de reparar averías. Su manejo necesita, por lo tanto, dos cuadrillas de operarios que se relevan cada doce horas. Hay hornos que han funcionado cuatro y cinco años sin interrupción.

Un horno para cok, de regular tamaño, puede producir unas 300 toneladas de lingotes diarias y algunos de los mayores llegan a duplicar la producción.

Parada y apagado del horno

A veces es necesrio disminuir la producción del horno o apagarlo, bien por el excesivo abaratamiento del producto, bien por averías, o acaso por huelga de operarios. Cuando llega este caso es necesario sacar fuera el metal, cerrar las entradas de aire y luego cerrar el horno de modo que no haya tiro en la cuba. Las toberas deberán obstruirse con bloques de arcilla.

Si se prevée con tiempo la necesidad de disminuir la producción, se carga una gran cantidad de combustible y en las cargas sucesivas se va aumentantdo cada vez más la proporción de mineral; se cierran las entradas de aire cuando el combustible llega a las toberas, se cierra el tragante y se diminuye el agua de enfriamiento, con lo que queda el horno en disposición de no ser tocado en cuatro o cinco meses.

Para suspender el trabajo, con objeto de hacer reparaciones, se paralizan las cargas de mineral y se continua cargando combustible con poca cantidad de fundente hasta que cese de fluir el metal.
 
 

"Metalurgia" Imp. y Lit. E. Mirabet, Valencia 1905