Saviez-vous? Comment l'acier est fabriqué à partir de fer

L'acier est l'un des matériaux les plus polyvalents au monde. Défini comme un alliage de fer et de carbone, il est à la fois solide et durable. De plus, plus des deux tiers de tout l'acier produit en Amérique du Nord sont recyclés chaque année, selon l'American Iron and Steel Institute. Pour fabriquer de l'acier, cependant, les entreprises métallurgiques doivent effectuer plusieurs étapes impliquant l'utilisation de fer brut.

Pourquoi l'acier nécessite du fer brut

Tout l'acier est fabriqué à partir de fer brut. Comme mentionné précédemment, l'acier est caractérisé par la présence de fer et de carbone. Le rapport de ces deux éléments varie en fonction du type spécifique d'acier fabriqué. Cela dit, la plupart des types d'acier contiennent environ 1 % de carbone et 97 % de fer, les 2 % restants étant constitués d'oligo-éléments et d'impuretés.

La quantité de carbone affectera les propriétés physiques de l'acier. D'une manière générale, plus la concentration en carbone est élevée, plus l'acier est solide et dur. Cela dit, ajouter trop de carbone à l'acier peut le rendre sensible à la rouille et à la corrosion tout en le rendant difficile à souder et à former.

Fonction de fer brut

Qu'il s'agisse d'acier à faible teneur en carbone, à moyenne teneur en carbone ou à haute teneur en carbone, la première étape de la production d'acier consiste à fondre du fer brut. Une fois le minerai de fer extrait et récolté, il est fondu dans un grand four. Il n'est pas rare que ces fours atteignent des températures de plus de 3 000 degrés Fahrenheit. Au fur et à mesure que le fer se réchauffe et se liquéfie, il se sépare de ses impuretés, créant ainsi un fer plus propre et mieux adapté à la production d'acier.

Ajout de carbone

Lorsqu'elles fondent du fer brut dans le but de produire de l'acier, les entreprises métallurgiques profiteront également de cette opportunité pour ajouter du carbone. Le carbone, bien sûr, est essentiel au processus. Il distingue l'acier du fer brut, ce qui se traduit par une plus grande résistance et durabilité. Au fur et à mesure que le fer brut passe du solide au liquide, une quantité spécifique de carbone est ajoutée.

Ajout de calcaire

En plus du carbone, les entreprises métallurgiques alimenteront également le four en calcaire lors de la production d'acier. Le carbone et le calcaire sont tous deux essentiels au processus de fabrication de l'acier. Le calcaire est utilisé pour éliminer les impuretés, y compris le fondant, en aidant le fer à se séparer des impuretés.

Dans le passé, la production d'acier était un processus laborieux et difficile – ainsi que dangereux. Grâce aux récents progrès dans le domaine du travail des métaux, les entreprises peuvent produire beaucoup plus d'acier en moins de temps. Un haut fourneau typique peut convertir près de 400 tonnes de fer et de carbone en acier en seulement 40 minutes. Les fours à sole peuvent produire des volumes d'acier similaires mais nécessitent plus de temps.