Criando o ferro

Todos os minérios de ferro contém ferro combinado com oxigênio. Para obter ferro puro, a partir do minério de ferro, é necessário eliminar o oxigênio.

A instalação mais simples para obter o ferro a partir do minério de ferro é chamada forno de lingotamento. Nesse forno, é queimado carvão (em inglês) com minério de ferro e uma boa alimentação de oxigênio (fornecida por um fole ou soprador). O carvão é, essencialmente, carbono puro. O carbono combina-se com o oxigênio para criar dióxido de carbono e monóxido de carbono (liberando uma grande quantidade de calor no processo). O carbono e o monóxido de carbono combinam-se com o oxigênio contido no minério de ferro e levam-no embora, deixando o ferro metálico.

Ouro!Ouro dos trouxas, ou seja... Pirita, FeS2 O sulfeto de ferro pirita foi muito confundido com o minério de ouro devido à sua coloração amarelada.

No forno, o fogo não é suficientemente quente para fundir completamente o ferro; então, o resultado final é uma massaesponjosa contendo ferro e silicatos (obloco). Aquecendo e martelando o bloco, os silicatos vítreos misturam-se ao metal de ferro criando o ferro forjado. O ferro forjado é resistente e fácil de trabalhar, tornando-o perfeito para criar ferramentas.

A maneira mais avançada de fundir o ferro é em um alto forno (consulte esta excelente animação de um alto forno - em inglês). O alto forno é carregado com minério de ferro, carvão vegetal ou coque (o coque é o carvão feito de hulha) e calcário (CaCO3). Sobram grandes quantidades de ar no fundo do forno. O cálcio contido no calcário combina-se com os silicatos para formar escória. O ferro líquido acumula-se no fundo do forno juntamente com uma camada de escória na parte superior. Periodicamente, o ferro líquido é liberado para fluir e esfriar.

O ferro líquido geralmente flui para um canal com entalhes em um leito de areia. Quando frio, esse metal é conhecido como ferro-gusa.

Para obter uma tonelada de ferro-gusa, inicia-se com duas toneladas de minério, uma tonelada de coque e meia tonelada de calcário. O fogo consome cinco toneladas de ar. A temperatura atinge quase 1600 ºC (aproximadamente 2900 ºF) no centro do alto forno.

O ferro-gusa contém de 4 a 5 % de carbono e é tão duro e quebradiço que é praticamente inútil. Podem ser feitas algumas coisas com o ferro-gusa:

• Fundindo-o, misturando-o com escória e martelando-o para eliminar a maior parte do carbono (chegando a 0,3 %) é obtido oferro forjado. O ferro forjado é o material utilizado pelo ferreiro para criar ferramentas, ferraduras, etc. Quando aquecido, o ferro forjado é maleável, dobrável, soldável e muito fácil de trabalhar.
• É a matéria prima para o aço.