¿Qué implica la producción de arrabio?
El proceso de producción de arrabio implica la combinación de mineral de hierro, carbón y un material intermedio conocido como fundente dentro de un alto horno. A medida que los materiales se combinan con un calor intenso, gran parte del mineral de hierro se derrite, creando una forma líquida sobrecalentada. Dependiendo de los materiales y el método de enfriamiento utilizado, la producción de arrabio puede ser un paso intermedio en la creación de hierro forjado, hierro fundido o acero.
Un alto horno utilizado para la producción de arrabio suele ser una gran estructura de acero con varias aberturas. Cerca de la parte superior, las aberturas permiten agregar minerales, carbón y materiales fundentes en un patrón alterno. Más abajo en el horno, dos puertas permiten la inyección de aire, que se precalienta a cualquier lugar entre 1472-2192 grados Fahrenheit (800-1200 grados Celsius). En la parte inferior del alto horno, dos aberturas adicionales permiten que el metal líquido y la escoria se drenen.
Una vez dentro del horno, los materiales experimentan varias reacciones que permiten la creación de arrabio líquido. El carbón libera monóxido de carbono, que amplifica el calor del aire, elevando la temperatura a niveles aún más altos. A medida que aumenta el monóxido de carbono, reduce la cantidad de óxido de hierro en las capas de hierro, dejando un mayor porcentaje de hierro metálico puro y reduciendo el punto de fusión del mineral. El material fundente, que generalmente es piedra caliza o feldespato, reacciona con impurezas en el mineral de hierro, creando un material de bajo punto de fusión conocido como escoria y purificando aún más el mineral. Una vez que han tenido lugar estas interacciones cruciales, el hierro se derrite y se drena a través del fondo del horno.
El siguiente paso en la producción de arrabio implica el enfriamiento del material, y también explica el nombre inusual del producto. A medida que el hierro líquido se drena del horno, se desvía tradicionalmente hacia un canal central largo con muchos canales más cortos dispuestos en ángulos, donde se enfría y endurece. El nombre "arrabio" proviene de la semejanza del canal largo con un cerdo madre y los canales más pequeños con lechones lactantes. Sin embargo, en la producción más moderna de arrabio, este proceso ya no se utiliza, ya que se han desarrollado métodos que permiten transportar el arrabio en estado líquido, en lugar de hacerlo como un material duro.
La producción de arrabio generalmente es solo un paso en la creación de un producto de hierro terminado, ya que el alto contenido de carbono del hierro en esta forma lo hace prácticamente inutilizable. Para hacerlo más versátil, puede fundirse nuevamente y mezclarse con escoria, creando hierro forjado, o combinado con mineral de hierro y aleaciones adicionales para crear hierro fundido. La mayoría de las veces, la producción de arrabio es un paso intermedio en el camino hacia la creación de acero, lo que implica un segundo proceso de combustión para eliminar muchas de las impurezas restantes y la adición de otros metales para crear una aleación a base de hierro.