Onehunga Ironworks fue una fundición y laminación de hierro de la época colonial en Onehunga , en el puerto de Manukau (ahora un suburbio de Auckland , Nueva Zelanda). En un momento se afirmó que era la mayor fábrica de hierro del hemisferio sur. Es importante, tanto por ser el primer intento a gran escala de explotar la arena de hierro de Nueva Zelanda por reducción directa , como por ser precursora de la industria siderúrgica moderna de Nueva Zelanda .
La fundición estaba situada junto a la estación de tren original de Onehunga . Funcionó (aunque no de forma continua) desde 1883 hasta aproximadamente 1895. Fue demolida parcialmente alrededor de 1903, pero su chimenea de ladrillo y algunas de sus otras estructuras todavía estaban en pie a fines de la década de 1960.
Existen vastos depósitos de arena de hierro a lo largo de 480 kilómetros de la costa de la Isla Norte, desde el puerto de Kaipara hasta Whanganui . Estos depósitos de arena de hierro son ricos en el mineral titanomagnetita , que se origina en forma de cristales dentro de la roca volcánica. A medida que la roca se erosiona, los ríos llevan los granos pesados de titanomagnetita a la costa. Las corrientes, el viento y la acción de las olas mueven los minerales a lo largo de la costa, concentrándolos en arenas de color oscuro en el fondo del mar, en las playas y en las dunas. [3]
El capitán James Cook fue probablemente el primer europeo en registrar las «arenas negras» de la Isla Norte de Nueva Zelanda, durante su primer viaje alrededor de Nueva Zelanda en 1769-70. En 1839, Ernst Dieffenbach , empleado por la Compañía de Nueva Zelanda para describir los recursos naturales de Nueva Zelanda, observó la «arena de hierro titánica y negra» en las playas a lo largo de la costa de Taranaki . [4]
La fundición de arena de hierro se ha llevado a cabo con éxito en Japón durante siglos. El método japonés es un tipo de fundición por reducción directa. La fundición se realiza en un horno Tatara . Ese proceso es lento y solo produce lotes pequeños de metal (conocidos como Tamahagane ) que se utilizan para fabricar armas de acero de alta calidad.
Aunque las arenas de hierro de Nueva Zelanda se funden hoy en día a escala comercial, pasaron muchos años y muchos intentos fallidos antes de que se desarrollara un proceso exitoso que pudiera fundir arenas de hierro de titanomagnetita en volúmenes comercialmente viables. Antes del establecimiento de Onehunga Ironworks, se habían hecho otros intentos para fundir arenas de hierro de Nueva Zelanda, pero solo "se logró un éxito parcial fundiendo, en hornos, ladrillos formados a partir del mineral con arcilla calcárea y materia carbonosa" . [5] La más notable de estas primeras empresas fue la New Zealand Titanic Steel and Iron Company, dirigida por Edward Smith [6] y que había erigido un alto horno en Te Henui cerca de New Plymouth . [7] [8] [9]
Los intentos de fundir arenas de hierro en altos hornos —el método convencional utilizado para otros minerales de hierro— fracasaron por dos razones principales: los granos finos de arena bloqueaban el flujo de aire caliente a través del horno —algo que se podía superar, hasta cierto punto, uniendo la arena en "ladrillos", como se mencionó anteriormente— y el carbono del coque se combinaba con el titanio en la arena de hierro para producir una gruesa capa pastosa de compuestos que bloqueaban los orificios de colada utilizados para extraer el hierro fundido y la escoria. [9]
Fue el potencial de explotar depósitos de arena de hierro cerca de las cabeceras del puerto de Manukau lo que llevó al establecimiento de Onehunga Ironworks.
John Chambers había visitado Inglaterra y Estados Unidos en 1876 intentando interesar a los fabricantes de hierro en la arena de hierro, sin éxito, pero mientras estaba en Estados Unidos se enteró de un proceso mediante el cual se afirmaba que se podía hacer hierro forjado a partir de arena de hierro. Chambers y un estadounidense, Guy H. Gardner de Nueva York, compraron conjuntamente los derechos de patente de Nueva Zelanda del diseño del horno patentado en 1873 por Joel Wilson de Dover, Nueva Jersey . [10] [11]
Wilson proporcionó los servicios de William Henry Jones para que fuera a Nueva Zelanda a supervisar el trabajo. En 1882 se construyó en Onehunga un horno a gran escala que utilizaba este diseño. Este primer horno se completó a principios de febrero de 1883. [10] A principios de febrero de 1883 se realizó una demostración pública del funcionamiento del horno y de la fundición de arena de hierro. [11] Los primeros tochos de hierro forjado fundidos a partir de arena de hierro se fabricaron el 27 de febrero de 1883. [10]
El éxito inicial condujo a la formación de una empresa, New Zealand Iron and Steel Company (Limited), para ampliar la operación. La empresa tenía un capital de 200.000 libras esterlinas compuesto por 40.000 acciones de 5 libras cada una. De estas acciones, solo 9.103 se vendieron al público, lo que dio como resultado un capital desembolsado de 45.515 libras esterlinas. [10]
Se compró el terreno en el que se había erigido el horno experimental, 5 acres en el lado sureste de la estación de tren de Onehunga. Esta tierra tenía un frente de agua hacia el puerto, lo que permitía que la materia prima se desembarcara en las obras, y una conexión ferroviaria. Se podían obtener abundantes suministros de agua dulce de los manantiales de Onehunga. Se tomó un contrato de arrendamiento, de donde se obtendría la arena de hierro, sobre 6,5 millas de playa [10] ( algunas en South Head y algunas en North Head del puerto de Manukau [11] ) y 1000 acres de tierra en North Head. [10]
Se planeó construir diez nuevos hornos y se encargó un laminador. [10]
El proceso de fundición se basaba en el método de reducción directa ; la arena de hierro mezclada con carbón fino se calentaba al rojo vivo dentro de retortas y, de ese modo, se reducía a "hierro esponjoso", que luego se " encharcaba " y se trabajaba para producir hierro forjado . [13] El diseño del horno de Joel Wilson era ingenioso, con tres procesos diferentes ("desoxidación" (reducción directa), "formación de bolas" y "pudling") que tenían lugar dentro de diferentes partes de la misma estructura del horno y se prendían con la misma rejilla de fuego. [10]
La arena de hierro se lavó primero y luego se concentró magnéticamente, para eliminar la arena de sílice. [10]
Una mezcla de arena de hierro concentrada y el agente reductor (carbón fino) se cargaba en una de las múltiples retortas del horno de fundición, donde esta mezcla permanecía durante aproximadamente 24 horas, durante las cuales se calentaba con los gases de combustión del horno de pudling. [11] —Las múltiples retortas en cada horno permitían que se operara un proceso esencialmente "por lotes" de manera más o menos continua, otra característica ingeniosa del diseño de Wilson.—Cuando se abría una válvula de compuerta en la base de cualquier retorta, una masa pegajosa de arena de hierro caliente y reducida se transfería (por gravedad) a la sección de "bolas" del horno; aquí se calentaba durante aproximadamente media hora —de nuevo mediante los gases de combustión del horno de pudling— hasta que se creaba una bola de "hierro esponjoso", de aproximadamente 18 pulgadas de diámetro. Luego, esta bola se hacía rodar hasta la sección de "pudling" del horno. Luego se llevó a cabo el proceso convencional de fabricación de hierro del siglo XIX , el pudling , que dio como resultado una pieza de hierro pudling con forma de bola. [10] Luego, la bola de hierro pudling se retiró del horno y su procesamiento posterior se realizó mediante técnicas convencionales de fabricación de hierro del siglo XIX: tejas para crear hierro forjado y laminado en caliente para fabricar barras de hierro forjado.
La dependencia de la fábrica de la habilidad y el conocimiento de su director estadounidense, William Henry Jones, se convirtió en un problema serio cuando, en diciembre de 1883, fue acusado de intento de asesinato. [14] Jones fue declarado culpable y sentenciado a 14 años de prisión en abril de 1884. [15]
Después del encarcelamiento de Jones, la compañía contrató a otros tres maestros siderúrgicos (dos de ellos abandonaron la empresa por problemas de salud), pero ninguno de ellos pudo reproducir el éxito de las operaciones que Jones había logrado. La reducción incompleta de la arena de hierro hizo que el hierro resultante incluyera, dentro de su estructura, granos de arena de hierro parcialmente reducida, lo que hizo que el hierro fuera duro o quebradizo. [10]
Dos de los diez hornos nuevos planificados estaban en servicio en mayo de 1885. Estos nuevos hornos funcionaban a gas, y el gas lo producían los productores de gas Wilson, lo que resultó ser un problema. La calidad del gas era inicialmente buena, pero cuando el horno alcanzaba la temperatura adecuada, el calor disminuía o se producían explosiones, lo que obligaba a paralizar el trabajo. Estas dificultades nunca se superaron. [10]
Chambers afirmó más tarde que el coste de producción era demasiado alto (9 libras por tonelada). [16]
La planta logró seguir funcionando, pero en noviembre de 1886 la empresa tenía un pasivo de 20.000 libras y se había gastado todo su capital desembolsado. Los accionistas no estaban dispuestos a aportar más capital. Los activos fueron asumidos por el acreedor hipotecario [10] y, en marzo de 1887, las obras habían cerrado. [17]
Los propietarios de las obras eran ahora Thomas y Samuel Morrin, [18] que tenían grandes propiedades en la región de Waikato . [19] La empresa ahora se conocía como Onehunga Ironworks Company.
Cuando se cerraron las fábricas, la New Zealand Iron and Steel Company había comprado maquinaria para laminar, pero no la habían instalado ni puesto en funcionamiento. Parece que también había una cantidad de hierro forjado que todavía no se había laminado en barras. [18]
Mientras el gerente original, William Henry Jones, y sus conocimientos sobre fundición de hierro y arena, aún se encontraban en prisión, Enoch Hughes asumió como gerente de Onehunga Ironworks el 22 de agosto de 1887, trayendo consigo a algunos trabajadores experimentados de Australia. [20]
Hughes llegó a Nueva Zelanda con muchos años de experiencia en la industria del hierro (en Inglaterra y Australia), pero tuvo una carrera accidentada en Australia. Hughes había dejado recientemente la fundición de hierro Eskbank en Lithgow , en circunstancias ásperas [21] y se le había culpado de las deficiencias del alto horno de la fundición Fitzroy en Mittagong , que había erigido mientras era el director de la fábrica allí en 1863-1864. Sin embargo, Hughes tenía un historial probado en la construcción y montaje de laminadores de hierro (había construido el primer laminador de hierro en Australia, que comenzó a funcionar en junio de 1860 [22] ), y fue en ese papel en el que fue contratado por primera vez en Onehunga.
En un principio, Hughes había firmado un contrato con los propietarios para construir el laminador de barras y producir 120 toneladas de barras de hierro en cuatro meses. A finales de marzo de 1888, la reabierta Onehunga Ironworks había fabricado al menos 400 toneladas de barras, utilizando chatarra y hierro forjado que ya había en la fábrica. [18] Hughes operaba la fábrica Onehunga como una "cooperativa" con sus trabajadores, algo que ya había hecho anteriormente durante su estancia en Lithgow.
En noviembre de 1888, la fábrica había producido 2000 toneladas de barras de hierro, pero la demanda local de sus barras era insuficiente. Los propietarios encargaron entonces un laminador de chapas y otros equipos para fabricar chapa ondulada , la primera planta de este tipo en Nueva Zelanda. [23] A finales de junio de 1889, llegaron trabajadores cualificados de Pensilvania para operar el laminador de chapas y comenzar la producción de chapa ondulada. [24]
Hughes tenía una gran confianza en sus propias habilidades, incluida la de superar los enormes problemas que suponía fundir arenas de hierro. [25] Su interés en este campo se remonta al menos a 1868. [26]
El plan original era mezclar la arena de hierro con mineral de hematita (de Kamo cerca de Whangārei ) y fundir esta mezcla. [25] A finales de 1887, esto había cambiado a la fabricación de barras de hierro, utilizando hierro hecho de chatarra con una mezcla de arena de hierro del 20%. Hughes expresó plena confianza en que podría fundir las arenas de hierro de manera rentable, [27] pero parece que solo lo hizo experimentalmente y en pequeña escala. [28] [29] [30] En junio de 1889, dijo que las obras habían fabricado hierro completamente a partir de arena de hierro [30] y en marzo de 1890, ese hierro ganó premios de primera clase en la Exposición de Dunedin. [31] La posición de Hughes sobre la tecnología de fundición de arena de hierro parece haber sido que la reducción directa no funcionaría a una escala comercialmente viable, y solo un alto horno —fabricando arrabio— podría tener éxito. [18] [29] Hughes consideró que la solución era mezclar la arena de hierro con otros materiales como hematita o mineral de arcilla. [32]
En julio de 1889, se estaba construyendo en Onehunga un alto horno con una capacidad nominal de 120 toneladas de hierro por semana. [33] El alto horno tenía 45 pies de alto, 16 pies de diámetro externo y 11 pies en su diámetro interno más grande. El horno era un diseño de soplado caliente. Había un cabrestante de vapor para elevar el material hasta la parte superior del horno, donde había una plataforma de 26 pies de diámetro. [34] El motor de explosión de 40 caballos de fuerza y otras partes del horno eran de otra empresa de fundición de arena de hierro (fallida), la New Zealand Titanic Steel and Iron Company, que estaba dirigida por Edward Smith [35] y había erigido un alto horno en Te Henui cerca de New Plymouth . [7] [8] [9] También había dos calderas y bombas de agua para mantener frías las toberas . [34]
El alto horno fabricó su primer arrabio en julio de 1890. Parece que el hierro se fabricó con mineral de hierro convencional, no con arena de hierro. [36] [37] Sin embargo, a principios de septiembre de 1890, el horno se "dejó enfriar", al parecer como resultado de la falta de carbón, debido a problemas industriales en las minas. [38] Pero, de hecho, Hughes había construido un horno que no podía lograr su propósito: fundir arena de hierro. [34] Hughes debería haber sido consciente del fracaso anterior del largo intento anterior en New Plymouth, pero puede haber sacado conclusiones erróneas de su éxito parcial en la fabricación de arrabio; [32] el resultado era predecible. [9]
A finales de octubre de 1890, Hughes estaba defendiendo la construcción de otro alto horno en Kamo, cerca de Whangārei , donde había un depósito de mineral de hierro de hematita con carbón y piedra caliza cerca. Estaba declarando públicamente que Onehunga no podría competir con una fábrica en Kamo. [34] Sin duda, su postura pública habría molestado a los propietarios de Onehunga Ironworks, que recientemente habían respaldado el alto horno de Onehunga, ahora inactivo. En diciembre de 1890, Hughes había sido despedido por Onehunga y estaba demandando a la empresa, [39] y, un poco más tarde, estaba tratando de deshacerse de sus acciones en ella. [40] Luego regresó a Australia.
En 1891, la planta de Onehunga era mucho más grande que antes de la gestión de Enoch Hughes (incluso antes de que se erigiera el alto horno, se afirmaba que era la mayor fábrica de hierro del hemisferio sur [33] ), pero ya no fundía mineral de hierro, y mucho menos arena de hierro.
Otras operaciones continuaron durante 1891, pero estuvieron sujetas a problemas industriales ya que los trabajadores clave de la "fundición de pudín" se declararon en huelga para exigir salarios más altos. [41] [42] Thomas J. Heskett se convirtió en gerente y dirigió una fundición de prueba de 300 toneladas de mineral de hierro limonita de Onekaka en Golden Bay , en la Isla Sur . Ese mineral y los depósitos de carbón cercanos se convirtieron más tarde en los recursos utilizados por Onekaka Ironworks, establecida por el nieto de Heskett, John Heskett, que operó entre 1924 y 1935, utilizando tecnología convencional de alto horno. [43] [44]
En junio de 1892, las obras habían reabierto y una vez más se proponían fundir arena de hierro y así ganar un bono del gobierno. [45] Estos esfuerzos involucraron a Edward Smith como consultor. [6] En agosto de 1893, se había pagado un bono, pero los críticos afirmaron que poco o nada del hierro comercializable involucrado se fundía a partir de minerales locales; uno describió los esfuerzos como "un experimento de pacotilla" . [46]
En enero de 1894, la fábrica cerró y su fuerza laboral fue despedida, [47] para luego reabrirse con una nueva fuerza laboral de Lithgow —algunos de los cuales habían trabajado en Onehunga anteriormente— que pretendían operar la fábrica como una "cooperativa". [48] Los trabajadores, de Eskbank Ironworks en Lithgow, habían abandonado esa fábrica en 1894 con la bendición de su empleador, William Sandford , porque faltaban pedidos. Fue Sandford quien primero hizo averiguaciones a los propietarios de la fábrica de Onehunga, en un intento de encontrar trabajo para su fuerza laboral ociosa. [49] Parece que los hombres de Lithgow se ganaban la vida laminando chatarra de hierro en barras en Onehunga, pero había dificultades para obtener suficiente chatarra y el trabajo se realizaba solo a tiempo parcial. Al menos algunos de estos hombres regresaron a Lithgow, donde las perspectivas de trabajo habían mejorado. [50]
En agosto de 1895, la siderúrgica Onehunga cerró, al parecer por última vez. [51]
Las obras se vendieron en 1899, siendo la intención del comprador trasladar los laminadores a Wellington . [53] En 1903 hubo una subasta de equipos, hierro y materiales de construcción (solo se vendió una parte) y parece que las obras pudieron haber sido demolidas parcialmente en ese momento. [54] [55]
En la década de 1940, el antiguo emplazamiento de la fundición fue ocupado por Duroid Products (Nueva Zelanda) Limited. [52]
La chimenea de ladrillo y algunas estructuras de la fundición Onehunga todavía estaban en pie a finales de la década de 1960, [1] pero ahora no queda ningún rastro de la antigua fundición.
Otros intentos de explotar las arenas de hierro de Nueva Zelanda como mineral de hierro también fracasaron, hasta que el Departamento de Investigación Científica e Industrial desarrolló un proceso comercialmente viable [56] —hoy la base de la industria siderúrgica moderna de Nueva Zelanda— durante la década de 1950.
Al igual que el proceso original utilizado en Onehunga entre 1883 y 1887, el proceso moderno utiliza la reducción directa de una mezcla de hierro, arena y carbón, pero el "hierro esponjoso" resultante ahora se funde en un horno de arco eléctrico para producir arrabio fundido que luego se convierte en acero por medios convencionales. [56]
36°55′31″S 174°47′15″E / 36.9254, -36.9254; 174.7874