Procédés d'extraction du fer et de production de l'acier

Procédés d'extraction et de purification du fer

L'extraction du fer est un processus en plusieurs étapes :

1. Extraction et concassage du minerai

   La première étape est l'extraction du minerai de la mine. Une fois le matériel extrait, il est transporté vers une zone où le minerai est concassé pour obtenir une sorte de poussière.

2. Lavage et concentration

   Ce minéral (contenant des impuretés) est ensuite acheminé vers de grands plateaux équipés de palettes rotatives et contenant de l'eau. Ce procédé permet d'éliminer la terre et d'obtenir la plus grande quantité possible de matériaux ferreux.

3. Séchage et bouletage (préparation)

   Le matériau est séché et transmis à des agitateurs mis en rotation pour former une masse sphérique.

4. Purification et élimination de l'oxygène

   Le matériau ferreux obtenu contient encore de l'oxygène acquis lors du processus précédent, connu sous le nom de bouletage. Pour éliminer cet oxygène, les sphères de minerai sont placées dans un grand four. Un gaz y est injecté pour réagir avec l'oxygène libéré, ne laissant que le minerai de fer purifié.

5. Produit fini pour la sidérurgie

   Ce minéral purifié se présente sous forme de granules sphériques et est connu comme matière première pour l'industrie sidérurgique. Dans certaines industries, il ne prend pas de formes sphériques, mais un petit tampon, de la taille d'un savon, connu sous le nom de briquettes.

Comment l'acier est-il obtenu ?

Définition de l'acier

L'acier est un alliage composé de fer et de carbone, contenant moins de 1,8 % de carbone. Il peut acquérir des propriétés très différentes par traitement thermique et mécanique.

La production d'acier

Procédés modernes

Actuellement, l'acier est obtenu à partir de fer liquide, par décarburation et régulation de la teneur en soufre, de phosphore et d'autres éléments.

Procédés historiques

Auparavant, l'acier était obtenu directement à partir du minerai de fer. Pour ce faire, le minerai était réduit pour former du charbon de fer qui, dans la partie la plus chaude du four, était transformé en acier (procédure de forgeage catalan).

Avec l'augmentation de la production, l'opération a été divisée en deux phases :

• L'acquisition de la fonte (dans les hauts fourneaux).
• L'obtention de l'acier par décarburation (dans les convertisseurs et les fours à sole).

Alliage final

Le minerai purifié devient la matière première pour l'industrie sidérurgique. L'acier est créé dans de grands fours à haute température où sont ajoutés au fer :

• Carbone
• Magnésium
• Vanadium
• Manganèse
• Nickel
• Autres matériaux (en fonction du type d'acier souhaité et de son utilisation finale).