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Le fer
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In a blast furnace, lime and impurities in the ore create a substance called __________.
Ce clou est en fer. D'où vient le fer ? Pour obtenir du fer, on extrait le minerai de fer dans des mines. Le minerai de fer est une substance solide naturelle, un minéral qui contient l'élément fer. Le minerai de fer est dans la roche mère.
La partie de la roche mère qui n'est pas du minerai de fer est appelée gangue. Pour obtenir le fer, il faut d'abord séparer le minerai de la gangue. Le minerai est concassé puis rincé pour éliminer une grande partie de la gangue dans une usine de transformation. Ensuite, on obtient une sorte de sable humide appelé boue qui a une teneur élevée en fer - plus de 60 pour cent - sous une forme appelée «particules de minerai de fer». Mais on souhaite une teneur en fer encore plus élevée.
Pour y parvenir, on doit transformer les particules de minerai de fer en petites boules, des granulés. Et ensuite chauffer ces granulés jusqu'à 1300 degrés Celsius dans un four. Cela permet aux particules de minerai de fer dans les granulés de commencer à fondre ensemble, c'est le frittage. Les granulés sont ensuite transportés vers un autre four, un haut fourneau. Dans le haut fourneau, les granulés sont chauffés à une température plus élevée, avec une forme purifiée de charbon appelée coke et de calcaire.
De l'air chaud est soufflé dans la partie inférieure du haut fourneau, ce qui élève la température à environ 1800 degrés Celsius. Le coke se combine ensuite avec l'oxygène pour former du monoxyde de carbone qui remonte au sommet du haut fourneau. Le monoxyde de carbone chaud chauffe le minerai et le coke. L'oxygène dans le minerai réagit avec le monoxyde de carbone pour former du dioxyde de carbone. Cette forte chaleur amène également la chaux et des impuretés dans le minerai, comme le quartz, pour former une matière appelée scories.
Les scories remontent à la surface du fer fondu et est ensuite éliminé. Lorsque l'oxygène et les scories du minerai de fer ont été éliminés, ce qui reste est appelé fonte brute. La fonte brute contient environ 4 pour cent de carbone provenant du coke utilisé dans le haut fourneau. Le fer avec une teneur en carbone si élevée le rend dur, mais cassant. Il se brise facilement et est difficile à façonner.
Il est donc transporté vers un autre four. Dans ce four, de l'oxygène est ajouté à la fonte en fusion. Ensuite, le carbone restant réagit avec l'oxygène et devient du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone qui sont libérés dans l'air. Ensuite, la teneur en carbone du fer diminue à environ 0,1 pour cent. Ce processus s'appelle la décarburation.
Maintenant, le fer n'est plus cassant et peut être façonné. Ce fer peut être formé en poutres, fils et feuilles. Et c'est le matériau de base pour fabriquer par exemple un clou.