1. Minería:
- El mineral de hierro se extrae de las minas mediante técnicas de minería a cielo abierto o subterráneas.
2. Beneficio:
- Para mejorar la calidad del mineral, se pueden aplicar procesos de beneficio para eliminar impurezas como sílice y materiales de desecho. Esto puede implicar trituración, cribado y diversas técnicas de separación.
3. Sinterización o peletización:
- Los finos o concentrados de mineral de hierro se aglomeran para mejorar sus propiedades físicas para una fundición eficiente.
- La sinterización implica calentar las partículas de mineral con aditivos como piedra caliza y coque en una máquina de sinterización, formando aglomerados fuertes y porosos llamados sinterizado.
- Alternativamente, la peletización implica transformar los finos del mineral en pequeños gránulos esféricos haciéndolos rodar en un tambor giratorio.
4. Alto horno:
- El proceso de fundición primaria se produce en un alto horno, que es una estructura alta y cilíndrica.
- El coque (producido a partir de carbón), como combustible principal, y aire caliente se inyectan continuamente en el horno desde la parte inferior.
- A medida que la carga desciende en el horno, el coque reacciona con el oxígeno del aire caliente para producir monóxido de carbono (CO).
- El gas CO luego asciende a través de las capas de mineral y reacciona con los óxidos de hierro, reduciéndolos para formar hierro fundido y liberando dióxido de carbono (CO2).
5. Formación de escoria:
- Las impurezas del mineral reaccionan con fundentes como la piedra caliza (carbonato de calcio) y la dolomita, formando escoria.
- La escoria flota en la superficie del hierro fundido debido a su menor densidad y luego se extrae y se desecha.
6. Golpeteo de hierro:
- El hierro fundido se acumula en el fondo del alto horno. Cuando se ha acumulado una cantidad suficiente, se vierte (drena) periódicamente en un recipiente llamado "cucharón torpedo" o en un vagón revestido de material refractario.
El producto resultante del proceso de fundición es el hierro fundido, también conocido como arrabio. De esta forma, el hierro contiene altos niveles de impurezas (principalmente carbono) y necesita un mayor refinado para producir acero u otros materiales útiles a base de hierro.
