Aerul care intră în tuyere trece în puț și, interacționând cu carbonul din combustibil, favorizează arderea cocsului prin următoarele reacții.
Direct la tuyere, în condiții de exces de oxigen, are loc reacția
Această reacție este principala sursă de căldură generată în cuptor. Datorită acestei reacții, temperatura cocsului și a gazelor atinge cele mai ridicate valori. Ca urmare a reacției (3.1), se creează un flux ascendent de gaze fierbinți. Căldura fluxului de gaze este utilizată pentru încălzirea materialelor, topirea, supraîncălzirea metalului și a zgurii.
Pe măsură ce excesul de oxigen scade, reacția (3.1) este înlocuită de reacția
2C + O2 → 2CO + 110600 kJ. (3.2)
În conformitate cu reacția (3.2), conținutul de CO din gaze crește.
Variația compoziției gazului de-a lungul înălțimii arborelui cuptorului este prezentată în Fig. 3.2. În plus, fluxul ascendent de gaze, care trece prin coloana de cocs înroșit, pierde foarte curând complet oxigenul liber, ca urmare a căruia are loc și se dezvoltă o reacție endotermică asociată cu absorbția căldurii:
C + CO2 → 2CO — 172600 kJ. (3.3)
Temperatura gazelor din amonte scade ușor, dar curând fluxul de gaze întâlnește primul vârf metalic, reacția (3.3) este întreruptă, iar în continuare compoziția gazelor rămâne practic neschimbată. Temperatura fluxului continuă să scadă datorită transferului util de căldură către fluxul de materiale care se apropie. Datorită acestui fapt, plăcuțele de metal și de combustibil sunt încălzite și, pe măsură ce coboară de la fereastra de alimentare la banda de topire, metalul se topește și curge spre fund. Materialele trec prin mai multe zone (fig. 3.2 și tabelul 3.2), în care sunt indicate principalele procese din aceste zone (zona de supraîncălzire cuprinde zonele III și IV din fig. 2.2).
Luarea în considerare a acestor procese conduce la concluzii importante, a căror cunoaștere permite gestionarea activă a desfășurării procesului cuptorului, obținându-se o eficiență mai mare a topiturii. Productivitatea cuptorului și temperatura pot determina dacă cuptorul funcționează bine sau prost și care este eficiența funcționării acestuia.
