PRODUCCION DEL ARRABIO

Los materiales básicos empleados para fabricar arrabio son mineral de hierro, coque y fundente (caliza).
Siderurgia
Se utiliza principalmente Fe2O3 (hematita)
Fundente
Si ganga ácida SiO2 Þfundente básico Al2O3, MgO, CaOSi ganga básica MgO, CaO Þ fundente ácido SiO2Si ganga neutra Þfundente neutro CrO
Coque Þcombustible y reductor
Aire insuflado desde abajo hacia arriba
El coque se quema como combustible 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:
Reacciones:
Parte baja
C¯ + O2­ Þ CO2­Fe2O3¯ + C¯ Þ 2.Fe¯ + 3.CO­Fe¯ + C¯ Þ FSiO2¯ + CaO¯ Þ CaSiO3¯(escoria) e3C¯ (cementita)
Parte alta
C¯ + CO2­ Þ2.CO­Fe2O3¯ + 3.CO­ Þ2.Fe¯ + 3.CO2­
El revestimiento del alto horno puede ser ácido o básico, dependiendo de la ganga.
La escoria flota sobre el metal fundido.
Sentido de avance
¯ Mineral + coque + fundente ­ Aire caliente + CO2 + CO
Fundente: mineral que neutraliza la ganga, dando escoria que debe tener bajo punto de fusión y densidad menor que el metal fundido . El fundente 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 cálcico (escoria), cuyo punto de fusión es menor. Sin la caliza se formaría silicato de hierro, con lo que se perdería hierro metálico. La escoria flota sobre el metal fundido en la parte inferior del horno (superior del crisol).
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.
Arrabio
Fundición gris Fundición blanca
Þ enfriamiento lento, puede maquinarse, contiene carbono libre Þ enfriamiento rápido, no puede maquinarse, contiene cementita
Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero forrada con un material no metálico y resistente al calor, como 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 aperturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio fundido 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.