1. Exploitation et préparation:
* Oxyde de fer, généralement trouvé sous la forme de hématite et magnétite , est extrait de la terre.
* Le minerai est écrasé et moulu en poudre fine pour augmenter sa surface et faciliter les réactions chimiques.
2. Processus de fusion:
* haut fourneau: Le minerai concassé est introduit dans une grande fournaise cylindrique appelée haut fourneau.
* Coke et calcaire: Le coke (carbone presque pur) et le calcaire (caco₃) sont également ajoutés au four.
* Air chaud: L'air chaud est soufflé dans la fournaise par le bas. Cet air réagit avec le coke pour produire du monoxyde de carbone (CO).
* Réactions de réduction: Le monoxyde de carbone réduit l'oxyde de fer en métal de fer à travers une série de réactions chimiques:
* fe₂o₃ + 3co → 2fe + 3co₂
* Formation de scories: Le calcaire se décompose en oxyde de calcium (CAO), qui réagit avec des impuretés dans le minerai pour former des scories (déchets fondus).
* fer en fusion: Le fer en fusion, plus lourd que le laitier, s'accumule au bas de la fournaise.
* Tapping: Le fer en fusion et les scories sont exploités séparément du four.
3. Traitement supplémentaire:
* fer de porc: Le fer en fusion du haut fourneau est appelé fer à fonte. Il contient des impuretés telles que le carbone, le silicium, le manganèse et le phosphore.
* Steelmaking: Le fer à porc est traité en outre dans un aciéril pour éliminer les impuretés et ajouter des éléments spécifiques pour produire divers types d'acier.
Points clés:
* Réduction: La fusion implique la réduction chimique de l'oxyde de fer à l'aide de monoxyde de carbone.
* Température élevée: Le haut fourneau fonctionne à des températures très élevées (environ 1500 ° C) pour faciliter les réactions chimiques.
* Formation de scories: Le laitier élimine les impuretés du minerai de fer, produisant un fer plus propre et utilisable.
* Steelmaking: Le fer à fonte produit à partir du haut fourneau est encore affiné pour produire de l'acier, un matériau plus fort et plus polyvalent.
En résumé, le fer est fabriqué à partir d'oxyde de fer à travers le processus de fusion, qui implique le chauffage de l'oxyde de fer avec du carbone dans un haut fourneau pour réduire l'oxyde de fer en métal de fer.
