Le fer est l’un des métaux les plus utilisés dans le monde. Il entre dans la composition de nombreux produits, tels que les machines, les véhicules, les bâtiments, les outils ou les armes. Mais comment le fer est-il produit ? Quelles sont ses propriétés ? Et quelles sont ses applications dans l’industrie sidérurgique ? C’est ce que nous allons voir dans cet article.
Qu’est-ce que le fer ?
Le fer est un élément chimique de symbole Fe et de numéro atomique 26. Il fait partie de la famille des métaux de transition. Il se trouve principalement dans la croûte terrestre, sous forme de minerais, tels que l’hématite, la magnétite, la limonite ou la sidérite. Il est également présent dans le noyau de la Terre, où il forme un alliage avec le nickel. Il sert depuis des siècles à la fabrication et la production de nombreuses outils et machines.
Le fer est un métal malléable, ductile, résistant et bon conducteur de la chaleur et de l’électricité. Il a une couleur gris argenté, mais il peut se teinter de rouge lorsqu’il s’oxyde au contact de l’air et de l’eau. C’est ce qu’on appelle la rouille, qui est un phénomène de corrosion du fer.
Le fer est un métal très réactif, qui peut former des composés avec de nombreux éléments, comme le carbone, l’oxygène, le soufre, le phosphore ou le silicium. Ces composés sont appelés des alliages, et ils ont des propriétés différentes du fer pur. Par exemple, l’acier est un alliage de fer et de carbone, qui est plus dur et plus résistant que le fer.
Comment le fer est-il produit ?
Le fer est produit par un procédé appelé la sidérurgie, qui consiste à extraire le fer des minerais et à le transformer en produits finis. La sidérurgie comprend plusieurs étapes :
- Le minerai de fer est d’abord broyé et enrichi, c’est-à-dire qu’on élimine les impuretés qu’il contient, comme la silice, l’alumine ou le soufre. On obtient alors un concentré de fer, qui contient environ 65 % de fer.
- Le concentré de fer est ensuite aggloméré, c’est-à-dire qu’on le mélange avec du coke (du charbon cuit) et des fondants (des substances qui facilitent la fusion), et qu’on le chauffe à haute température. On obtient alors des boulettes ou des morceaux de fer, appelés des agglomérés.
- Les agglomérés sont ensuite introduits dans un haut fourneau, qui est un grand réacteur en forme de tour, où ils sont soumis à un courant d’air chaud. Le coke brûle et produit du monoxyde de carbone, qui réduit le fer, c’est-à-dire qu’il lui enlève son oxygène. Le fer fondu, appelé fonte, se sépare des scories, qui sont des résidus solides. La fonte contient environ 4 % de carbone, ce qui la rend très cassante.
- La fonte est ensuite affinée, c’est-à-dire qu’on lui enlève une partie de son carbone, ainsi que d’autres éléments indésirables, comme le soufre, le phosphore ou le silicium. On obtient alors de l’acier, qui contient environ 1 % de carbone, ce qui le rend plus ductile et plus résistant que la fonte.
- L’acier est ensuite laminé, c’est-à-dire qu’on le passe entre des cylindres qui le déforment et lui donnent la forme souhaitée. On obtient alors des produits finis, comme des barres, des plaques, des fils, des tubes ou des profilés.
Quelles sont les applications du fer dans l’industrie sidérurgique ?
Le fer est utilisé dans de nombreux domaines de l’industrie sidérurgique, grâce à ses propriétés et à sa diversité. Voici quelques exemples :
- Le fer est utilisé dans la construction, où il permet de réaliser des structures métalliques, comme des ponts, des tours, des gratte-ciels ou des charpentes. Il est également utilisé dans le béton armé, qui est un mélange de béton et de barres de fer, qui renforce la résistance du matériau.
- Le fer est utilisé dans la mécanique, où il permet de fabriquer des machines, des moteurs, des engrenages, des roulements, des vis ou des ressorts. Il est également utilisé dans les véhicules, comme les voitures, les trains, les avions ou les bateaux, où il constitue la carrosserie, le châssis, les roues ou les hélices.
- Le fer est utilisé dans l’électroménager, où il permet de fabriquer des appareils, comme des réfrigérateurs, des fours, des lave-linges ou des aspirateurs. Il est également utilisé dans l’électronique, où il permet de fabriquer des composants, comme des transistors, des diodes, des résistances ou des bobines.
- Le fer est utilisé dans l’armement, où il permet de fabriquer des armes, comme des épées, des couteaux, des pistolets, des fusils ou des canons. Il est également utilisé dans les munitions, comme les balles, les obus, les grenades ou les roquettes.
En somme, le fer est donc un métal essentiel pour l’industrie sidérurgique, qui lui confère de nombreuses applications. Il est aussi un métal recyclable, qui peut être fondu et réutilisé plusieurs fois, ce qui réduit son impact environnemental. Le fer est donc un métal d’avenir, qui contribue au développement économique et social de l’humanité.
