Arrabio
La fundición y producción de hierro forjado era conocida en la antigua Europa y Oriente Medio, pero se producía por reducción directa (es decir, sin alcanzar la temperatura de fusión del hierro) en hornos bajos.
En la antigua China ya se fabricaba arrabio durante la Dinastía Zhou (que terminó en el año 256 a. C.),[2] pero en Europa, los hornos capaces de fundir el hierro para producir arrabio no aparecieron hasta la Edad Media, como los hallados en Lapphyttan (Suecia), que pueden remontarse al siglo XII; o dispositivos similares encontrados en el Condado de Mark (hoy parte de Westfalia, Alemania) que datan del siglo XIII.
[6] En las plantas siderúrgicas integrales, el arrabio pasa directamente del alto horno a los convertidores, de forma que se aprovecha el calor del arrabio líquido, que no necesita ser fundido de nuevo para proceder a su afinado.
El silicato de calcio y otras impurezas formarán una escoria que flota sobre el metal fundido recogido en la parte inferior del horno.
Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero forrada con un material no metálico y resistente al calor, como amianto (asbesto) o ladrillos refractarios.
Cualquier escoria o sobrante que salga del horno junto con el metal se elimina antes de llegar al recipiente.
El arrabio extraído de los altos hornos puede tener tres destinos principales: Con mucho, el país productor más importante de arrabio a comienzos del siglo XXI es la República Popular China: Al estar el arrabio destinado al afinado, su composición está optimizada para garantizar una mejor eficiencia de los procesos posteriores a la salida del material del alto horno.
Durante la desfosforación, este elemento se oxida mediante una reacción muy exotérmica y migra a la escoria.
[17] Sin embargo, para permanecer básica, la escoria debe contener un mínimo de sílice, que es un óxido muy ácido.
Por lo tanto, los "arrabios Thomas" contienen idealmente menos del 1 % de silicio, mientras que los destinados al proceso Bessemer tienen un contenido más alto.
[17] El contenido de fósforo debe ser superior al 2 %, lo que excluye los arrabios de minerales insuficientemente fosforados: los minerales americanos, con demasiado fósforo para el proceso Bessemer ácido y no lo suficiente para el proceso Thomas básico, entran en esta categoría,[nota 6] y hasta a mediados del siglo XX solo se pudieron refinar en hornos Martin-Siemens con un medio básico.
[21][22] Con la desaparición de los procesos Bessemer, Thomas y, más recientemente, Martin-Siemens, las restricciones sobre el arrabio han cambiado.
Además, por razones similares, el contenido de silicio debe ser limitado al máximo.
En cuanto a la escoria, su valoración como fertilizante está desapareciendo debido a su baja rentabilidad y al contenido en fósforo excesivamente bajo que ahora se alcanza: por lo tanto, el arrabio también debe contener el mínimo posible de fósforo.
