Altos fornos
O alto forno é um forno de cuba ou fornalha com 20 a 30 metros de altura, com a forma de dois troncos de cone unidos pelas suas bases (cuba e ventre) e fechado na parte inferior pelo cadinho com a soleira. Age como um reator metalúrgico de contra corrente, o qual tem como finalidade o fato de que o silício indesejável e outras impurezas sejam eliminados do ferro fundido, seu produto principal, denominado ferro gusa. 1. Fornalha Cowper
2. Zona de derretimento
3. Zona de redução de óxido ferroso
4. Zona de redução de óxido férrico
5. Zona de pré-aquecimento (garganta)
6. Alimentação de minério, calcário e coque siderúrgico
7. Escapamento de gases
8. Coluna de minério, coque e calcário
9. Remoção de escória
10. Ferro gusa
11. Chaminé para escoamento dos gases liberados
Para o funcionamento do alto forno é necessário à adição de coque, que é um tipo de combustível derivado do carvão betuminoso. O coque é obtido pelo processo de coqueificação, que consiste, em princípio, no aquecimento do carvão mineral a altas temperaturas, em câmaras hermeticamente fechadas, (exceto para saída de gases). No aquecimento às temperaturas de coqueificação e na ausência de ar, as moléculas orgânicas complexas que constituem o carvão mineral se dividem, produzindo gases e compostos orgânicos sólidos e líquidos de baixo peso molecular e um resíduo carbonáceo relativamente não volátil. Este resíduo resultante é o coque, que se apresenta como uma substância porosa, celular, heterogênea, sob os pontos de vista químico e físico.
Como matéria-prima, o calcário é muito utilizado, com o objetivo de abaixar o ponto de fusão da ganga do minério e da cinza do carvão, formando a escória. O calcário é um dos principais fundentes para obtenção do ferro gusa. Os fundentes são largamente utilizados na separação do minério de ferro da ganga, auxiliando assim na formação da escória. O tipo de fundente usado reflete diretamente na alcalinidade da escória, e, portanto, na