Wat houdt de productie van ruwijzer in?
Het proces van de productie van ruwijzer omvat de combinatie van ijzererts, houtskool en een intermediair materiaal dat bekend staat als een flux in een hoogoven. Naarmate de materialen combineren met intense hitte, smelt veel van het ijzererts, waardoor een oververhitte, vloeibare vorm ontstaat. Afhankelijk van de gebruikte materialen en koelmethode kan de productie van ruwijzer een tussenstap zijn bij het maken van smeedijzer, gietijzer of staal.
Een hoogoven die wordt gebruikt voor de productie van ruwijzer is meestal een grote staalstructuur met verschillende openingen. Aan de bovenkant maken openingen de toevoeging van erts, houtskool en vloeimaterialen in een afwisselend patroon mogelijk. Lager op de oven, twee deuren laten de injectie toe van lucht, die wordt voorverwarmd tot ergens tussen 1472-2192 graden Fahrenheit (800-1200 graden Celsius). Helemaal onderaan de hoogoven zorgen twee extra openingen ervoor dat het vloeibare metaal en de slak worden afgevoerd.
Eenmaal in de oven ondergaan de materialen verschillende reacties die de vorming van vloeibaar ruwijzer mogelijk maken. De houtskool geeft koolmonoxide af, dat de warmte uit de lucht versterkt, waardoor de temperatuur naar nog hogere niveaus wordt verhoogd. Naarmate het koolmonoxide stijgt, vermindert het de hoeveelheid ijzeroxide in de ijzerlagen, waardoor een hoger percentage zuiver metallisch ijzer achterblijft en het smeltpunt van het erts wordt verlaagd. Het vloeimateriaal, meestal kalksteen of veldspaat, reageert met onzuiverheden in het ijzererts, waardoor een materiaal met een laag smeltpunt wordt gevormd dat slak wordt genoemd en het erts verder wordt gezuiverd. Zodra deze cruciale interacties hebben plaatsgevonden, smelt het ijzer en wordt het afgevoerd via de bodem van de oven.
De volgende stap in de productie van ruwijzer omvat de koeling van het materiaal en verklaart ook de ongebruikelijke naam van het product. Terwijl het vloeibare ijzer uit de oven loopt, wordt het traditioneel omgeleid naar een lang, centraal kanaal met veel kortere kanalen onder hoeken, waar het afkoelt en hardt. De naam "ruwijzer" komt van de gelijkenis van het lange kanaal naar een moedervarken en de kleinere kanalen naar zuigende biggen. Bij de meeste moderne gietijzerproductie wordt dit proces echter niet meer gebruikt, omdat er methoden zijn ontwikkeld waarmee het gietijzer in vloeibare toestand kan worden getransporteerd in plaats van als een hard materiaal.
De productie van ruwijzer is over het algemeen slechts een stap in de creatie van een afgewerkt ijzerproduct, omdat het hoge koolstofgehalte van ijzer in deze vorm het meestal onbruikbaar maakt. Om het veelzijdiger te maken, kan het opnieuw worden gesmolten en gemengd met slak, waardoor smeedijzer ontstaat, of gecombineerd met extra ijzererts en legeringen om gietijzer te maken. Meestal is de productie van ruwijzer een tussenstap op weg naar het creëren van staal, waarbij een tweede verbrandingsproces nodig is om veel van de resterende onzuiverheden te verwijderen, en de toevoeging van andere metalen om een legering op ijzerbasis te creëren.