Altos hornos, temprano. Los altos hornos utilizan combustible para fundir el mineral de hierro, a menudo con un fundente para facilitar el proceso. El mineral fundido, separado de las impurezas, se vierte en formas. Aunque a veces se forma en productos de fundición finales, más típicamente el mineral fundido de alto horno se enfría en lingotes o "cerdos". Las fundiciones utilizaron los cerdos como entrada para el hierro fundido y luego fundieron el hierro en productos finales. Aunque usa más combustible, este proceso de calentamiento de dos pasos refinó aún más el hierro. En las forjas, los lingotes se calentaban y luego se batían para darle forma, produciendo hierro forjado o en barra que luego podía procesarse en productos finales. El calentamiento y batido intermitentes eliminaron aún más las impurezas y fortalecieron el producto. Por lo tanto, los altos hornos producían principalmente bienes intermedios, hierro en bruto y en barra, que se refinaban aún más en forjas y fundiciones.
Los consumidores del siglo XVIII utilizaron una gama cada vez mayor de productos de hierro y acero, incluidos estufas, chimeneas, clavos, guadañas, planchas, azadas, hachas, sierras y otras herramientas, ollas, sartenes y ferretería de barcos. La guerra creó una demanda de armamento de hierro y municiones. El refinamiento de las barras de hierro requería martillos y yunques de hierro pesados. Con la aplicación de la energía del vapor a la producción y el transporte, aumentó la demanda de maquinaria de hierro, piezas de barcos de vapor y, más tarde, locomotoras, piezas de vagones de tren y rieles. En la última parte del siglo XIX, los altos hornos más sofisticados producían grandes cantidades de hierro y acero para el transporte ferroviario y para usos urbanos como estructuras y tuberías.
El producto de los altos hornos pesaba menos que los insumos de materia prima, por lo que la ubicación de los hornos tendía a estar cerca de las materias primas en lugar de los consumidores. Según el momento y el lugar, la producción variaba según el combustible utilizado, la calidad del mineral y el combustible, el producto producido y el grado de integración vertical. Los primeros altos hornos coloniales usaban carbón vegetal como combustible, lo que le dio a la América, que abunda en tierras, una ventaja sobre la Europa deforestada. Los productores estadounidenses de carbón vegetal integraron la producción de combustible y hierro, a menudo en plantaciones de gran extensión. Los primeros altos hornos eran fuertes en los mercados locales, pero la concentración industrial nacional era baja. Los primeros hornos estaban vinculados a depósitos de mineral, que eran relativamente abundantes, especialmente en Pennsylvania, Virginia y los pantanos de Nueva Jersey. El informe del secretario del Tesoro Albert Gallatin de 1810 sobre manufacturas contó 530 hornos y forjas y señaló que se encontró mineral de hierro en todos los estados.
Inglaterra cambió al carbón como combustible para su producción de hierro a fines del siglo XVIII, pero las colonias americanas continuaron dependiendo del carbón porque el carbón del este era antracita difícil de encender. Los depósitos de carbón bituminoso de los Apalaches más combustibles estaban al oeste. Para 1840, el cambio tecnológico había llevado a hornos que podían generar suficiente calor para quemar carbones de antracita. La producción de hierro de las plantaciones de carbón dio paso a la antracita y luego, con el movimiento hacia el oeste, también la producción de carbón bituminoso. Los productores podían controlar la pureza del carbón vegetal mejor que la del carbón, lo que permitió continuar la producción con carbón vegetal hasta que se pudiera producir coque de alta calidad. La producción de hierro cambió tanto tecnológicamente como en términos de ubicación hacia las fuentes de carbón; aumento de la producción y la escala.
Los maestros del hierro de los siglos XVIII y XIX no conocían la ciencia que subyace a la considerable variación en la composición química de los depósitos de mineral de hierro. La experiencia enseñó a los maestros del hierro expertos qué combinaciones de mineral, combustible y fundente producían el mejor hierro intermedio para diferentes productos finales. El acero, una aleación de hierro y carbono, solo se podía producir en pequeñas cantidades con la tecnología anterior a la guerra. El desarrollo de los hornos Bessemer y de hogar abierto en la década de 1870 permitió la producción de grandes cantidades de acero, concentradas tanto geográfica como industrialmente.
Bibliografía
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Ann HarperFender