Un’esplosione calda si riferisce all’aria preriscaldata che viene soffiata in un altoforno. La tecnica viene utilizzata in operazioni metallurgiche come la produzione di acciaio per aumentare l’efficienza del processo di raffinazione. Funziona riciclando i gas di scarico che altrimenti dovrebbero essere scaricati. La combustione di questi gas di scarico per preriscaldare l’aria riduce la quantità di combustibile necessaria nell’altoforno e riduce il costo delle operazioni.
La lavorazione metallurgica utilizza tipicamente un altoforno per convertire solidi grezzi come il minerale in metalli liquidi purificati. Il combustibile ad alto contenuto di carbonio, noto come coke, viene utilizzato per riscaldare il minerale al fine di ridurlo ai suoi componenti costitutivi in modo che il metallo purificato possa essere separato. I gas caldi sono prodotti come sottoprodotto di questo processo.
Esistono due metodi per trattare i gas di scarico. Un’opzione è quella di ripulirli da eventuali sostanze pericolose per l’ambiente e farli uscire dal sistema. Ciò si traduce tuttavia in un notevole spreco di energia. Invece, i gas di scarico possono essere convogliati a una stufa speciale dove vengono bruciati per preriscaldare l’aria che viene successivamente alimentata all’altoforno principale.
Tre o quattro stufe ad aria calda sono tipicamente allineate lungo la presa d’aria all’altoforno principale. In un dato momento, una stufa è generalmente in funzione mentre le altre vengono portate in temperatura. L’aria non riscaldata, nota come raffreddore, viene spinta con un turboventilatore attraverso la stufa, dove viene riscaldata.
Una volta riscaldata, questa aria esce dalla stufa come getto caldo e viene convogliata nella linea principale dell’altoforno. Se necessario per la regolazione della temperatura, è possibile aggiungere aria fredda tramite una linea di miscelazione collegata alla rete. Una valvola controlla il rilascio del getto freddo.
Prima di entrare nella camera principale dell’altoforno, il getto caldo entra in un tubo che circonda la struttura. Questo tubo ha diversi ugelli equidistanti dai quali il getto caldo viene iniettato nel forno. Questi ugelli sono noti come tubiere e possono essercene da 15 a 40 attorno alla circonferenza dell’altoforno, a seconda delle sue dimensioni.
L’aria calda in un altoforno, a volte integrata con gas naturale, brucia insieme al coke per raggiungere la temperatura necessaria per elaborare il minerale. Il preriscaldamento di quest’aria migliora l’efficienza della combustione e riduce la quantità di combustibile richiesta nell’altoforno principale. Può anche accelerare la produzione del metallo lavorato finale. Ciò produce notevoli risparmi sui costi riciclando l’energia che altrimenti andrebbe sprecata.