Altzairuaren ekoizpena burdingintza integralaren bidez egiten denean, lehengai nagusia burdin minerala da, eta instalazio nagusia, labe garaia. Labe garaiaren funtzioa burdin minerala erreduzitzea da.

Labe garaia dimentsio handiko upel-labea da. Labea altzairuz egindakoa da, eta barnealdea adreilu erregogorrez estalita dago. Gaur egun, labe garai handienetarikoen gorputza 35 m altu izan daiteke, eta barne-diametro maximoa, 16 m. Tamaina horrekin labeak egunero 10.000 tona metal likido ekoitz ditzake. Labearen goiko partetik, burdin minerala, kokea eta urgarriak sartzen dira geruza bereizietan. Une berean, labe garaiaren behetik, aire beroa sartzen da haizebideen bitartez. Azken urteotan, koke-kantitatea txikiagotzeko asmoz, karbonoa duten beste produktu batzuk sartzen dira. Erabilienetarikoak gas naturala eta ikatz hautsa dira.

Haizebidean sartzen den airearen tenperatura 1.150 eta 1.250 °C bitartekoa izaten da. Aire hori berotzeko, adreiluz osatutako berogailuak erabiltzen dira. Aire beroa behetik gora igotzen da, eta sartutako material solidoak goitik behera jaisten dira. Prozesuan zehar sortzen diren erreakzio kimiko garrantzitsuenak hauexek dira: kokearen errekuntza, gas-aldaketak, burdin mineralaren erredukzioa eta zepa sortzeko erreakzio sekundarioak. Zaborra burdinatik banantzea eta zepa likido bihurtzea da urgarrien helburua.

Haizebidearen bitartez gas beroa sartzean, oxigenoak kokearen karbonoarekin erreakzionatzen du, eta CO2-a sortzen da. Erreakzioa exotermikoa da, eta tenperatura horietan karbono dioxidoak kokeak erreakzionatzea eragiten du; hala, CO-a sortzen da. CO monoxidoak minerala erreduzitu egiten du erreakzio hauen bidez:

3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2

Labearen beheko aldean sortutako karbono dioxidoa erreduzitu egiten da, eta, aldi berean, burdin oxidoa erreduzitzen du:

FeO + CO → Fe + CO2

eta

FeO + C → Fe + CO

Labearen behealdean burdinurtua (arrabioa) jasotzen da, eta horren gainean zepa likidoa egoten da. Arrabioa (1.530 °C-an) eta zepa labetik ateratzen dira une zehatzetan (normalean 2-5 ordutik behin). Irenspidetik gasa jasotzen da, hauts solidoz betea. Arrabioaren ohiko konposizio kimikoa hau izan daiteke: % 4,5 C, % 0,39 Si, % 0,27 Mn, % 0,10 P eta % 0,03 S. Eta zeparena: % 33,8 SiO2, % 42,5 CaO, % 14,3 Al2O3, % 6,5 MgO, % 0,26 MnO eta % 0,96 S. Arrabio-tona bakoitzeko 300 kg-ko zepa ateratzen da labe garaitik. Zepa hori hauts-forman eraikuntzan eta errepideetan erabiltzen da osagarri gisa.

Energia-kontsumoa jaistea, prozesuan zehar baldintza egonkorrak mantentzea (kopurua, konposizioa eta tenperatura) eta labearen bizitza luzatzea dira labe garaien erronka nagusiak. Denbora luzez prozesua egonkorra izateko, lehengaien ezaugarri fisiko eta kimikoak konstante mantendu behar dira.

Arrabioaren konposizio kimikoan, karbono-edukia oso handia da, eta hondar-elementuak ere kontrolatu gabe daude. Ondorioz, ezaugarri egokiak izango dituen altzairu bihurtzeko, arrabio likidoari beste prozesu batzuk aplikatu behar zaizkio. Horretarako, labe garaitik ateratzean, likidoa torpedo deitutako ontzi batean sartzen da, eta oxigeno-bihurgailu basikoraino garraiatzen da. Bihurgailuan, likidoa deskarburatzeko eta hondar-elementuen portzentajea jaisteko, oxigenoa sartzen da lantza baten bidez. Erreakzioak oso exotermikoak direnez, energia hori aprobetxatzeko, bihurgailuan arrabio likidoaz gain, txatar solidoa (% 20-25) ere sartzen da. Berriz ere, zenbait produktu gehitzen da zepa egokia sortzeko.

Karbono-portzentajea balio egokieneraino iritsi arte mantentzen da prozesua. Ondoren, oxigeno-lantza kentzen da, eta bihurgailua egoera horretan mantentzen da minutu batzuetan likidoaren homogeneotasuna hobetzeko. Jarraian, bihurgailutik altzairu likidoa atera, eta zali batera pasatzen da. Prozesu osoaren iraupena 30 eta 50 minutu bitartekoa izaten da, eta bihurgailu baten ohiko bolumena, 150-300 tona.

Labe garai eta oxigeno-bihurgailutik lortzen den likidoa karbono, nitrogeno eta ezpurutasun urriko altzairua da. Ondoren, zalian konposizio kimikoa osa daiteke, beste aleazio-elementuak gehituz, kalitate handiko produktua lortzeko. Gaur egun, altzairuaren munduko ekoizpenaren % 60 labe garai eta bihurgailu basikoaren bidez ekoizten da.

Labe garai baten atalak