Princípios químicos da fabricação de ferro

A produção do alto-forno é realizada continuamente. O alto-forno de primeira geração (da inicialização até o desligamento para reforma geral) pode produzir continuamente por vários anos a mais de dez anos. Durante a produção, minério de ferro, coque e fluxo são continuamente carregados do topo do forno (geralmente composto de um sino e funil, enquanto os altos-fornos modernos têm válvula de sino e topos sem sino). Ar quente (1000-1300 graus Celsius) é soprado para a parte inferior do alto-forno através da tuyere, e combustível como óleo, carvão ou gás natural é injetado. O minério de ferro carregado no alto-forno é principalmente um composto de ferro e oxigênio. Em altas temperaturas, o carbono no coque e o material de injeção, bem como o monóxido de carbono gerado pela combustão do carbono, retiram o oxigênio do minério de ferro para obter ferro. Este processo é chamado de redução. O minério de ferro é refinado em ferro-gusa por meio de reações de redução, e o ferro fundido é liberado da saída de ferro. A ganga, o coque e as cinzas no material de injeção de minério de ferro combinam-se com o fluxo, como o calcário adicionado ao forno, para formar escória, que é descarregada da saída de ferro e da saída de escória, respectivamente. O gás é exportado do topo do forno e, após a remoção do pó, é usado como gás industrial. Os altos-fornos modernos também podem utilizar a alta pressão no topo do forno para gerar eletricidade usando uma parte do gás exportado.