Na terra era muito mais valorizado do que o ouro. O historiador soviético G. Areshyan estudou a influência do ferro na cultura antiga dos países mediterrâneos.

Ele dá a seguinte proporção: 1:160: 1280: 6400. Esta é a proporção do custo do cobre, prata, ouro e ferro entre os antigos hititas. Como Homero testemunha na Odisseia, o vencedor dos jogos organizados por Aquiles foi recompensado com uma peça de ouro e uma peça de ferro.

Era igualmente necessário tanto para o guerreiro quanto para o lavrador, e a necessidade prática, como você sabe, é o melhor motor da produção e do progresso técnico.

O termo "Idade do Ferro" foi introduzido na ciência em meados do século XIX. Arqueólogo dinamarquês K. Yu. Thomsen. Limites "oficiais" deste período da história humana: dos séculos IX-VII. BC e. quando a metalurgia do ferro começou a se desenvolver entre muitos povos e tribos da Europa e da Ásia, e até o momento em que uma sociedade de classes e um estado surgiram entre essas tribos. Mas se as épocas são nomeadas de acordo com o material principal das ferramentas, obviamente, a Idade do Ferro continua até hoje.

Como nossos ancestrais distantes receberam? Primeiro, o chamado método de fabricação de queijo. Fornos de queijo eram dispostos no chão, geralmente nas encostas de ravinas e valas. Pareciam tubos. Este tubo foi preenchido com carvão e minério de ferro. O carvão foi aceso, e o vento soprando na encosta da ravina manteve o carvão queimando.

O minério de ferro foi reduzido e o ferro macio foi obtido - ferro com inclusões de escória. Esse ferro é chamado de soldagem; continha algum carbono e impurezas transferidas do minério. O martelo foi forjado, pedaços de escória caíram e sob o martelo havia ferro perfurado com fios de escória. Várias ferramentas foram forjadas a partir dele.

A idade do ferro forjado foi longa, mas as pessoas da antiguidade e do início da Idade Média também estavam familiarizadas com outros ferros. O famoso aço de Damasco (ou aço damasco) foi feito no Oriente na época de Aristóteles (século IV aC). Mas a tecnologia de sua produção, bem como o processo de fabricação das lâminas de damasco, foi mantido em segredo por muitos séculos.

De casa em casa

O processo de fabricação do queijo dependia em grande parte do clima: era necessário que o vento soprasse no “tubo”. O desejo de se livrar dos caprichos do clima levou à criação de foles, que atiçavam o fogo em uma fornalha crua. Com o advento do fole, não havia mais necessidade de construir fornos brutos nas encostas. Um novo tipo de forno apareceu - os chamados poços de lobo, que foram cavados no solo, e altos-fornos, que se elevavam acima do solo. Eles eram feitos de pedras unidas com argila. Um tubo de fole foi inserido no orifício na base da domnitsa e o forno começou a ser inflado. O carvão queimou e na lareira da fornalha já havia um grito familiar para nós. Normalmente, para retirá-lo, eles quebravam várias pedras no fundo da fornalha. Então eles foram recolocados no lugar, a fornalha foi preenchida com carvão e minério, e tudo começou de novo.

A própria palavra "domnitsa" vem da palavra eslava "dmuti", que significa "soprar". As palavras "arrogante" (inflado) e "fumaça" vêm da mesma palavra. Em inglês, um alto-forno é chamado, como em russo, de alto-forno. E em francês e alemão, esses fogões são chamados de high (Hochofen em alemão e haut fourneau em francês).

Dominica tornou-se cada vez mais. A produtividade das peles aumentou; o carvão queimava mais quente e o ferro estava saturado de carbono.

Quando o cracker foi removido do forno, o ferro fundido fundido também foi derramado - ferro contendo mais de 2% de carbono e derretendo a temperaturas mais baixas. Na forma sólida, o ferro fundido não pode ser forjado; ele se desfaz em pedaços com um golpe de martelo. Portanto, o ferro fundido, como a escória, foi inicialmente considerado um produto residual. Os britânicos até o chamavam de "ferro-gusa" - ferro-gusa. Só mais tarde os metalúrgicos perceberam que o ferro líquido poderia ser derramado em moldes e vários produtos, como balas de canhão, poderiam ser obtidos a partir dele.

Pelos séculos XIV-XV. os altos-fornos que produziam ferro-gusa entraram rapidamente na indústria. Sua altura atingiu 3 m ou mais, eles fundiram ferro de fundição, do qual não apenas os núcleos foram despejados, mas também os próprios canhões.

A verdadeira virada do alto-forno para o alto-forno ocorreu apenas nos anos 80 do século XVIII, quando um dos funcionários de Demidov teve a ideia de soprar no alto-forno não por um bico, mas por dois, colocando eles em ambos os lados da lareira. Problemas para baixo e para fora começaram! O número de bicos, ou lanças (como agora são chamados), cresceu, o sopro tornou-se cada vez mais uniforme, o diâmetro da lareira aumentou e a produtividade dos fornos aumentou.

Mais duas descobertas influenciaram muito o desenvolvimento da produção de alto-forno. Por muitos anos os altos-fornos foram alimentados por carvão. Havia toda uma indústria dedicada à queima de carvão a partir da madeira. Como resultado, as florestas na Inglaterra foram cortadas a tal ponto que um decreto especial foi emitido pela rainha proibindo a destruição da floresta para as necessidades da indústria siderúrgica. Depois disso, a metalurgia inglesa começou a declinar rapidamente. A Grã-Bretanha foi forçada a importar ferro-gusa do exterior, principalmente da Rússia. Isso continuou até meados do século 18, quando Abraham Derby encontrou uma maneira de obter coque do carvão, cujas reservas na Inglaterra são muito grandes. O coque tornou-se o principal combustível dos altos-fornos.

A invenção do coque está associada à lenda de Dade Dudley, que supostamente inventou o coque no século 16, muito antes de Derby. Mas os carvoeiros temiam por sua renda e, tendo concordado, mataram o inventor.

Em 1829, J. Nilson na fábrica de Kleid (Escócia) aplicou pela primeira vez ar aquecido soprando em altos-fornos. Essa inovação aumentou a produtividade dos fornos e reduziu drasticamente o consumo de combustível.

A última melhoria significativa no processo do alto-forno já ocorreu hoje. Sua essência é a substituição de parte do coque por gás natural barato.

O que é Bulat

Tanto o aço damasco quanto o aço Damasco não diferem em composição química do aço comum sem liga. É ferro com carbono. Mas, ao contrário do aço carbono comum, o aço damasco tem uma dureza e elasticidade muito altas, além da capacidade de fornecer uma lâmina de nitidez excepcional.

O segredo do aço damasco assombrou os metalúrgicos de muitos séculos e países. O que apenas métodos e receitas não foram oferecidos! Pedras preciosas, marfim foram adicionados ao ferro. As "tecnologias" mais engenhosas (e às vezes as mais terríveis) foram inventadas. Uma das dicas mais antigas: para endurecer, mergulhe a lâmina não na água, mas no corpo de um escravo musculoso - para que sua força se transforme em aço.

Na primeira metade do século passado, o notável metalúrgico russo P.P. Anosov conseguiu revelar o segredo do aço damasco. Ele pegou o ferro mais puro e o colocou em um cadinho aberto em uma fornalha de carvão. O ferro, derretido, estava saturado com carbono, coberto com escória de dolomita cristalina, às vezes com a adição de incrustações de ferro puro. Sob essa escória, ela foi intensamente liberada de oxigênio, enxofre, fósforo e silício. Mas isso era apenas metade da batalha. Também era necessário resfriar o aço o mais calma e lentamente possível, para que, durante o processo de cristalização, se formassem grandes cristais de estrutura ramificada, os chamados dendritos. O resfriamento foi direto para a lareira, cheia de carvão quente. Isto foi seguido por um forjamento hábil, que não deveria ter perturbado a estrutura resultante. Outro metalúrgico russo, D.K. Chernov, posteriormente explicou a origem das propriedades únicas do aço damasco, ligando-as à estrutura. Os dendritos consistem em refratariedade, mas aço relativamente macio, e o espaço entre seus "ramos" é preenchido no processo de solidificação do metal com aço mais saturado de carbono e, portanto, mais duro. Daí a maior dureza e maior viscosidade ao mesmo tempo. Durante o forjamento, este aço "híbrido" não é destruído, sua estrutura de árvore é preservada, mas apenas a partir de uma linha reta ela se transforma em ziguezague. As características do desenho dependem em grande parte da força e direção dos golpes, da habilidade do ferreiro.

O aço damasco da antiguidade é o mesmo aço damasco, mas mais tarde foi chamado de aço obtido por soldagem forja a partir de numerosos fios ou tiras de aço.Os fios eram feitos de aços com diferentes teores de carbono, portanto, as mesmas propriedades do aço damasco. Na Idade Média, a arte de fabricar esse aço atingiu seu maior desenvolvimento. Uma lâmina japonesa é conhecida, em cuja estrutura foram encontrados cerca de 4 milhões de fios de aço microscopicamente finos. Naturalmente, o processo de fabricação de armas de aço de Damasco é ainda mais trabalhoso do que o processo de fabricação de sabres de damasco.

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Muitos milênios atrás, os povos que habitam diferentes partes do nosso planeta, quase ao mesmo tempo, conheceram os metais nativos. Conhecimento com ferro pertence a um período posterior. Algumas nações aprenderam a recebê-lo mais cedo, e outras muito mais tarde. O fato é que o ferro nativo quase nunca é encontrado na natureza. Supõe-se que o primeiro ferro que caiu em mãos humanas foi de origem meteórica. A primeira menção ao ferro ocorre há cerca de 5 mil anos, quando era mais valorizado que o ouro nativo, que servia de cenário para produtos de ferro.

De acordo com fatos históricos, as tribos que vivem no território da Armênia moderna já conseguiam obter ferro no início do terceiro milênio aC. No Egito e na Grécia Antiga, o ferro foi obtido no segundo e na China - em meados do primeiro milênio aC. e. As pequenas reservas desses estados de metais nativos como cobre e estanho serviram de impulso para a busca de novos metais. E na América, rica nas maiores jazidas de cobre, o ferro começou a ser extraído apenas com a chegada dos europeus ao continente. As tribos africanas, pelo contrário, entraram imediatamente na Idade do Ferro, contornando a Idade do Cobre.

É verdade que o processo de extração do ferro era muito mais complicado do que o cobre. Os antigos mestres não tinham como obter uma temperatura tão alta na qual o ferro começava a derreter. Foi apenas no primeiro milênio a.C. que surgiu o método de redução do ferro bruto e foi amplamente utilizado na fabricação de armas, ferramentas e ferramentas diversas, pois era o metal mais forte conhecido na época. Inicialmente, o ferro metálico era extraído de minérios de ferro aquecendo-os com carvão em locais bem ventilados. Inicialmente, esse ferro era esponjoso, quebradiço e continha muita escória. Observou-se que o ferro metálico pode ser obtido sem levá-lo ao ponto de fusão, apenas deve haver mais combustível e deve ser de melhor qualidade do que na fundição do cobre, mas deve ser muito “quente”. Tudo isso exigia condições de fusão adicionais e um design especial do forno.

Um passo importante para a produção de ferro foi a invenção da lareira, que era forrada por dentro com materiais refratários e aberta por cima. Graças a esse método, o ferro acabou sendo de melhor qualidade. O processamento posterior do metal ocorreu na forja, onde o metal aquecido no forno foi tratado com golpes de martelo para se livrar da escória, após o que foi obtido ferro de qualidade satisfatória. Forjamento por muitos séculos tornou-se o principal tipo de processamento de metal e ferraria - uma indústria importante.

Era difícil usar o ferro em sua forma pura por causa de sua maciez; uma liga de ferro com carbono ganhou importância prática. Se o ferro continha até 1,7% de carbono, o aço era obtido e o ferro adquiria a capacidade de ser endurecido. No início, a ferramenta foi aquecida em brasa e depois mergulhada em água, após o que se tornou muito dura com excelentes qualidades de corte. Muito em breve, o ferro, como um dos materiais mais acessíveis e baratos, penetrou em todas as esferas da atividade humana e fez uma grande revolução na história do desenvolvimento humano.

Ligas de ferro

É mais ou menos sabido que o material comumente chamado de ferro, mesmo no caso mais simples, é uma liga do próprio ferro, como elemento químico, com carbono. Com uma concentração de carbono inferior a 0,3%, é obtido um metal refratário dúctil macio, atrás do qual é atribuído o nome de seu principal ingrediente, o ferro. Uma ideia do ferro com o qual nossos ancestrais lidavam agora pode ser obtida examinando as propriedades mecânicas do prego.

Em uma concentração de carbono superior a 0,3%, mas inferior a 2,14%, a liga é chamada de aço. Em sua forma original, o aço se assemelha ao ferro em suas propriedades, mas, diferentemente dele, pode ser endurecido - com resfriamento súbito, o aço adquire maior dureza - vantagem notável, porém, quase totalmente anulada pela fragilidade adquirida durante o mesmo endurecimento.

Finalmente, com uma concentração de carbono acima de 2,14%, obtemos o ferro fundido. Frágil, fusível, adequado para fundição, mas não passível de forjamento, metal.

O primeiro passo na metalurgia ferrosa emergente foi obter ferro reduzindo-o do óxido. O minério foi misturado com carvão e colocado na fornalha. Na alta temperatura criada pela queima do carvão, o carbono começou a se combinar não apenas com o oxigênio atmosférico, mas também com o que estava associado aos átomos de ferro.

Após a queima do carvão na fornalha, o chamado kritz permaneceu - um pedaço de substância com uma mistura de ferro reduzido. O kritsa foi então reaquecido e submetido a forjamento, retirando o ferro da escória. Durante muito tempo na metalurgia do ferro, o forjamento era o principal elemento do processo tecnológico e, além disso, era a última coisa associada à moldagem do produto. O próprio material foi forjado.

O aço era feito de ferro acabado por cementação deste último. Em altas temperaturas e falta de oxigênio, carbono, não tendo tempo para oxidar, ferro impregnado. Quanto mais carbono havia, mais duro o aço ficava após o endurecimento.

Como você pode ver, nenhuma das ligas listadas acima tem uma propriedade como elasticidade. Uma liga de ferro pode adquirir essa qualidade apenas se aparecer uma estrutura cristalina clara, o que ocorre, por exemplo, no processo de solidificação do fundido. O problema dos antigos metalúrgicos era que eles não conseguiam derreter o ferro. Para fazer isso, é necessário aquecê-lo até 1540 graus, enquanto as tecnologias da antiguidade permitiam atingir temperaturas de 1000 a 1300 graus. Até meados do século XIX, considerava-se possível fundir apenas ferro fundido até o estado líquido, uma vez que a fusibilidade das ligas de ferro aumenta com o aumento da concentração de carbono.

Assim, nem o ferro nem o aço por si só eram adequados para fazer armas. Ferramentas e ferramentas feitas de ferro puro eram muito macias, e aquelas feitas de aço puro eram muito frágeis. Portanto, para fazer, por exemplo, uma espada, era necessário fazer um sanduíche de duas placas de ferro, entre as quais uma placa de aço era colocada. Ao afiar, o ferro macio foi moído e uma aresta de corte de aço apareceu.

Tais armas, soldadas a partir de várias camadas com diferentes propriedades mecânicas, foram chamadas de soldadas. As desvantagens comuns desta tecnologia eram a massividade excessiva e a força insuficiente dos produtos. A espada soldada não podia saltar, como resultado, inevitavelmente quebrou ou dobrou quando atingiu um obstáculo intransponível.

A falta de elasticidade não esgotou as deficiências das armas soldadas. Além das deficiências mencionadas, ele, por exemplo, não pôde ser devidamente afiado. O ferro podia ser afiado (embora fosse moído a uma velocidade terrível), mas a lâmina de corte macia do ferro era embotada quase instantaneamente. O aço não queria afiar - a ponta desmoronou. Há uma analogia completa com lápis aqui - é fácil fazer uma mina macia muito afiada, mas ela ficará sem brilho imediatamente e você não a levará a uma nitidez especial - ela quebrará dez vezes. Assim, as navalhas tinham que ser feitas de ferro e reafiadas diariamente.

Em geral, as armas soldadas não excediam a nitidez de uma faca de mesa. Esta circunstância por si só exigia torná-lo maciço o suficiente para fornecer propriedades de corte satisfatórias.

A única medida para obter uma combinação de afiação e dureza no âmbito da tecnologia de soldagem foi o endurecimento do produto após a afiação. Este método tornou-se aplicável se a aresta de corte de aço fosse soldada simplesmente a uma ponta de ferro, e não fosse fechada em um “sanduíche” de ferro. Ou, as lâminas poderiam ser endurecidas após a afiação, em que o núcleo de ferro era amarrado do lado de fora com aço.

A desvantagem deste método era que a nitidez era possível apenas uma vez. Quando uma lâmina de aço se tornava serrilhada e embotada, toda a lâmina precisava ser reforjada.

No entanto, foi o desenvolvimento da tecnologia de soldagem - apesar de todas as suas deficiências - que fez uma verdadeira revolução em todas as esferas da atividade humana e levou a um enorme aumento das forças produtivas. As armas soldadas eram bastante funcionais e, além disso, disponíveis publicamente. Foi somente com sua disseminação que as ferramentas de pedra foram finalmente suplantadas, e a era do metal começou.

As ferramentas de ferro expandiram decisivamente as possibilidades práticas do homem. Tornou-se possível, por exemplo, construir casas cortadas de troncos - afinal, um machado de ferro derrubou uma árvore não três vezes como um de cobre, mas 10 vezes mais rápido que um de pedra. A construção em pedra talhada também se generalizou. Naturalmente, também foi usado na Idade do Bronze, mas o grande consumo de um metal relativamente macio e caro limitou fortemente esses experimentos. As possibilidades dos agricultores também se expandiram significativamente.

Pela primeira vez, os povos da Anatólia aprenderam a processar o ferro. A antiga tradição grega considerava o povo de Khalibs o descobridor do ferro, para quem a expressão estável "pai do ferro" foi usada na literatura, e o nome do próprio povo vem da palavra grega Χάλυβας ("ferro").

A Revolução do Ferro começou na virada do 1º milênio aC. e. na Assíria. A partir do século VIII a.C. O ferro soldado rapidamente começou a se espalhar na Europa, no século III aC. e. bronze deslocado na China e na Gália, apareceu na Alemanha no século II dC, e no século VI dC já era amplamente utilizado na Escandinávia e entre as tribos que viviam no território da futura Rússia. No Japão, a Idade do Ferro veio apenas no século 8 dC.

Os metalúrgicos conseguiram ver o ferro líquido apenas no século XIX, porém, mesmo no alvorecer da metalurgia do ferro - no início do 1º milênio aC - os artesãos indianos conseguiram resolver o problema de obter aço elástico sem derreter o ferro. Esse aço foi chamado de bulat, mas devido à complexidade de fabricação e à falta de materiais necessários na maior parte do mundo, esse aço permaneceu um segredo indiano por muito tempo.

Uma maneira mais tecnológica de obter aço elástico, que não exigia minério especialmente puro, grafite ou fornos especiais, foi encontrada na China no século II dC. O aço foi reforjado muitas vezes, com cada forjamento dobrando o blank ao meio, resultando em um excelente material de arma chamado Damasco, do qual, em particular, foram feitas as famosas katanas japonesas.

Em primeiro lugar, é preciso dizer que até o século XVIII, inclusive, o carvão praticamente não era utilizado na metalurgia - devido ao alto teor de impurezas prejudiciais à qualidade do produto, principalmente o enxofre. A partir do século 11 na China e a partir do século 17 na Inglaterra, o carvão, no entanto, começou a ser usado em fornos de pudling para recozimento de ferro fundido, mas isso possibilitou uma pequena economia de carvão - a maior parte do combustível foi gasta na fundição, onde era impossível excluir o contato entre carvão e minério.

O consumo de combustível na metalurgia já era enorme naquela época - o alto-forno devorava uma carreta de carvão por hora. O carvão vegetal tornou-se um recurso estratégico. Foi a abundância de madeira na própria Suécia e na Finlândia, que lhe pertence, que permitiu aos suecos expandir a produção em tal escala. Os britânicos, que tinham menos florestas (e mesmo aquelas eram reservadas para as necessidades da frota), foram obrigados a comprar ferro na Suécia até aprenderem a usar o carvão.

Processamento de metal

A primeira forma de organizar a produção de produtos de ferro foram os ferreiros amadores. Camponeses comuns, que, em seu tempo livre de cultivar a terra, negociavam em tal ofício. O próprio ferreiro desse tipo encontrou "minério" (um pântano enferrujado ou areia vermelha), queimou carvão ele mesmo, fundiu ferro ele mesmo, forjou-o ele mesmo, processou-o ele mesmo.

A habilidade do mestre neste estágio era naturalmente limitada a forjar produtos da forma mais simples. Suas ferramentas consistiam em foles, um martelo de pedra e bigorna, e um rebolo. As ferramentas de ferro eram feitas com a ajuda de ferramentas de pedra.

Se houvesse depósitos de minério adequados para mineração nas proximidades, toda a aldeia poderia se dedicar à produção de ferro, mas isso só seria possível se houvesse uma oportunidade estável de comercialização lucrativa de produtos, que praticamente não poderia estar em condições bárbaras.

Se, por exemplo, para uma tribo de 1.000 pessoas houvesse uma dúzia de produtores de ferro, cada um dos quais construiria dois fornos de queijo em um ano, então seus trabalhos garantiriam a concentração de produtos de ferro de apenas cerca de 200 gramas per capita. E não em um ano, mas em geral.

Esse número, é claro, é muito aproximado, mas o fato é que, ao produzir ferro dessa maneira, nunca foi possível cobrir totalmente todas as necessidades das armas mais simples e das ferramentas mais necessárias às suas custas. Machados continuaram a ser feitos de pedra, pregos e arados de madeira. A armadura de metal permaneceu inacessível até mesmo para os líderes.

As tribos mais primitivas dos bretões, alemães e eslavos no início de nossa era tiveram esse nível de oportunidade. Os bálticos e os finlandeses lutaram contra os cruzados com armas de pedra e osso - e isso já aconteceu nos séculos XII-XIII. Todos esses povos, é claro, já sabiam fazer ferro, mas ainda não conseguiam obtê-lo na quantidade necessária.

O próximo estágio no desenvolvimento da metalurgia ferrosa foram os ferreiros profissionais, que ainda fundiam metal, mas outros homens eram mais frequentemente enviados para extrair areia de ferro e queimar carvão - em troca em espécie. Nesta fase, o ferreiro geralmente já tinha um assistente de martelo e uma forja de alguma forma equipada.

Com o advento dos ferreiros, a concentração de produtos de ferro aumentou de quatro a cinco vezes. Agora, cada família camponesa poderia receber uma faca e um machado pessoais. A qualidade dos produtos também aumentou. Os ferreiros eram profissionais, via de regra, conheciam a técnica de soldagem e sabiam desenhar arame. Em princípio, tal artesão também poderia obter Damasco se soubesse como, mas a produção de armas de Damasco exigia tanta quantidade de ferro que ainda não podia ser produzida em massa.

O ferro é um elemento químico com número atômico 26 no sistema periódico, denotado pelo símbolo Fe (lat. Ferrum), um dos metais mais comuns na crosta terrestre. A substância simples ferro é um metal maleável branco-prateado com alta reatividade química: o ferro corrói rapidamente em altas temperaturas ou alta umidade do ar. O ferro raramente é encontrado na natureza em sua forma pura. Muitas vezes utilizado pelo homem para criar ligas com outros metais e com carbono, é o principal componente do aço. A prevalência de ferro na crosta terrestre (4,65%, 4º lugar depois de O, Si, Al) e a combinação de propriedades específicas fazem dele o "metal nº 1" em importância para os seres humanos. Acredita-se também que o ferro compõe a maior parte do núcleo da Terra.

Existem várias versões da origem da palavra eslava "ferro" (bielorrusso zhalez, búlgaro zhelyazo, ucraniano zalizo, polonês Żelazo, esloveno Železo). Uma das versões conecta esta palavra com o sânscrito "piedade", que significa "metal, minério". Outra versão vê na palavra a raiz eslava "lez", a mesma que na palavra "lâmina" (já que o ferro era usado principalmente para fazer armas). Há também uma ligação entre a palavra "geleia" e a consistência gelatinosa do "minério do pântano", de onde o metal foi extraído por algum tempo. O nome de carbonato de ferro natural (siderita) vem de lat. sidereus - estelar; de fato, o primeiro ferro que caiu nas mãos das pessoas foi de origem meteórica. Talvez essa coincidência não seja acidental. Em particular, a antiga palavra grega sideros para ferro e o latim sidus que significa "estrela" provavelmente têm uma origem comum.

Em termos de prevalência na litosfera, o ferro está em 4º lugar entre todos os elementos e em 2º lugar depois do alumínio entre os metais. Sua porcentagem em massa na crosta terrestre é de 4,65%. O ferro faz parte de mais de 300 minerais, mas apenas minérios com teor de pelo menos 16% de ferro são de importância industrial: magnetita (minério de ferro magnético) - Fe3O4 (72,4% Fe), hematita (brilho de ferro ou minério de ferro vermelho) - Fe2O3 (70% Fe), minério de ferro marrom (goethita, limonita, etc.) com teor de ferro de até 66,1% Fe, mas mais frequentemente 30-55%.

O ferro há muito é amplamente utilizado na tecnologia, e não tanto por sua ampla distribuição na natureza, mas por suas propriedades: é plástico, facilmente passível de forjamento, estampagem e trefilação a quente e a frio. No entanto, o ferro puro tem baixa resistência e resistência química (oxida-se no ar na presença de umidade, ficando coberto de ferrugem solta marrom insolúvel). Por isso, em sua forma pura, o ferro praticamente não é utilizado. O que costumávamos chamar de produtos "ferro" e "ferro" na vida cotidiana é na verdade feito de ferro fundido e aço - ligas de ferro-carbono, às vezes com a adição de outros chamados elementos de liga que conferem a essas ligas propriedades especiais.

Houve um tempo em que o ferro na terra era muito mais valorizado do que o ouro. 1: 160: 1280: 6400. Esta é a proporção dos valores de cobre, prata, ouro e ferro entre os antigos hititas. Como Homero testemunha na Odisseia, o vencedor dos jogos organizados por Aquiles foi recompensado com uma peça de ouro e uma peça de ferro.
O ferro era igualmente necessário tanto para o guerreiro quanto para o lavrador, e a necessidade prática, como você sabe, é o melhor motor da produção e do progresso técnico. O termo "Idade do Ferro" foi introduzido na ciência em meados do século XIX. O arqueólogo dinamarquês K.Yu. Thomsen. Limites "oficiais" deste período da história humana: dos séculos IX...VII. BC. quando a metalurgia do ferro começou a se desenvolver entre muitos povos e tribos da Europa e da Ásia, e até o momento em que uma sociedade de classes e um estado surgiram entre essas tribos. Mas se as épocas são nomeadas de acordo com o material principal das ferramentas, então, obviamente, a Idade do Ferro continua hoje.

Como nossos ancestrais distantes conseguiram ferro? Primeiro, o chamado método de fabricação de queijo. Fornos de queijo eram dispostos no chão, geralmente nas encostas de ravinas e valas. Pareciam tubos. Este tubo foi preenchido com carvão e minério de ferro. O carvão foi aceso, e o vento soprando na encosta da ravina manteve o carvão queimando. O minério de ferro foi reduzido e um grito suave foi obtido - ferro com inclusões de escória. Tal ferro foi chamado de soldagem; continha algum carbono e impurezas transferidas do minério. Critsu foi forjado. Pedaços de escória caíram e o ferro permaneceu sob o martelo, perfurado por fios de escória. Várias ferramentas foram forjadas a partir dele. A idade do ferro forjado foi longa, mas as pessoas da antiguidade e do início da Idade Média também estavam familiarizadas com outros ferros. O famoso aço de Damasco (ou aço damasco) foi feito no Oriente no tempo de Aristóteles (século IV aC). Mas a tecnologia de sua produção, bem como o processo de fabricação das lâminas de damasco, foi mantido em segredo.

Tanto o aço damasco quanto o aço Damasco não diferem em composição química do aço comum sem liga. São ligas de ferro e carbono. Mas, ao contrário do aço carbono comum, o aço damasco tem uma dureza e elasticidade muito altas, além da capacidade de fornecer uma lâmina de nitidez excepcional.
O segredo do aço damasco assombrou os metalúrgicos de muitos séculos e países. O que apenas métodos e receitas não foram oferecidos! Ouro, prata, pedras preciosas, marfim foram adicionados ao ferro. As "tecnologias" mais engenhosas (e às vezes as mais terríveis) foram inventadas. Uma das dicas mais antigas: para endurecer, mergulhe a lâmina não na água, mas no corpo de um escravo musculoso, para que sua força se transforme em aço.

Na primeira metade do século passado, o notável metalúrgico russo P.P. conseguiu revelar o segredo do aço damasco. Anosov. Ele pegou o ferro mais puro e o colocou em um cadinho aberto em uma fornalha de carvão. O ferro, derretido, estava saturado com carbono, coberto com escória de dolomita cristalina, às vezes com a adição de incrustações de ferro puro. Sob essa escória, ela foi intensamente liberada de oxigênio, enxofre, fósforo e silício. Mas isso era apenas metade da batalha. Também era necessário resfriar o aço o mais calma e lentamente possível, para que, durante o processo de cristalização, se formassem grandes cristais de estrutura ramificada, os chamados dendritos. O resfriamento foi direto para a lareira, cheia de carvão quente. Isto foi seguido por forjamento hábil, que não deveria quebrar a estrutura resultante.

Outro metalúrgico russo - D.K. Chernov posteriormente explicou a origem das propriedades únicas do bulat, ligando-as à estrutura. Os dendritos consistem em aço refratário, mas relativamente macio, e o espaço entre seus "ramos" é preenchido no processo de solidificação do metal com aço mais saturado de carbono e, portanto, mais duro. Daí a maior dureza e maior viscosidade ao mesmo tempo. Durante o forjamento, este aço "híbrido" não é destruído, sua estrutura de árvore é preservada, mas apenas a partir de uma linha reta ela se transforma em ziguezague. As características do desenho dependem em grande parte da força e direção dos golpes, da habilidade do ferreiro.

O aço damasco da antiguidade é o mesmo aço damasco, mas mais tarde o chamado aço obtido por soldagem por forja de vários fios ou tiras de aço. Os fios foram feitos de aços com diferentes teores de carbono, portanto, as mesmas propriedades do aço damasco. Na Idade Média, a arte de fabricar esse aço atingiu seu maior desenvolvimento. Uma lâmina japonesa é conhecida, em cuja estrutura foram encontrados cerca de 4 milhões de fios de aço microscopicamente finos. Naturalmente, o processo de fabricação de armas de aço de Damasco é ainda mais trabalhoso do que o processo de fabricação de sabres de damasco.

O processo de fabricação do queijo dependia em grande parte do clima: era necessário que o vento soprasse no “tubo”. O desejo de se livrar dos caprichos do clima levou à criação de foles, que atiçavam o fogo em uma fornalha crua. Com o advento do fole, não havia mais necessidade de construir fornos brutos nas encostas. Um novo tipo de forno apareceu - os chamados poços de lobo, que foram cavados no solo, e altos-fornos, que se elevavam acima do solo. Eles eram feitos de pedras unidas com argila. Um tubo de fole foi inserido no orifício na base da domnitsa e o forno começou a ser inflado. O carvão queimou e na lareira da fornalha já havia um grito familiar para nós. Normalmente, para retirá-lo, eles quebravam várias pedras no fundo da fornalha. Então eles foram recolocados no lugar, a fornalha foi preenchida com carvão e minério, e tudo começou de novo.

Ao remover o cracker do forno, o ferro fundido fundido também foi derramado - ferro contendo mais de 2% de carbono, derretendo a temperaturas mais baixas. Na forma sólida, o ferro fundido não pode ser forjado; ele se desfaz em pedaços com um golpe de martelo. Portanto, o ferro fundido, como a escória, foi inicialmente considerado um produto residual. Os britânicos até o chamavam de "ferro-gusa" - ferro-gusa. Só mais tarde os metalúrgicos perceberam que o ferro líquido poderia ser derramado em moldes e vários produtos, como balas de canhão, poderiam ser obtidos a partir dele. Pelos séculos XIV ... XV. os altos-fornos, que produziam ferro-gusa, entraram firmemente no setor. Sua altura atingiu mais 3 m, eles fundiram ferro de fundição, do qual não apenas os núcleos, mas também os próprios canhões foram despejados. A verdadeira virada do alto-forno para o alto-forno ocorreu apenas nos anos 80 do século XVIII, quando um dos funcionários de Demidov teve a ideia de soprar no alto-forno não por um bico, mas por dois, colocando eles em ambos os lados da lareira. O número de bicos, ou lanças (como agora são chamados), cresceu, o sopro tornou-se cada vez mais uniforme, o diâmetro da lareira aumentou e a produtividade dos fornos aumentou.

Mais duas descobertas influenciaram muito o desenvolvimento da produção de alto-forno. Por muitos anos os altos-fornos foram alimentados por carvão. Havia toda uma indústria dedicada à queima de carvão a partir da madeira. Como resultado, as florestas na Inglaterra foram cortadas a tal ponto que um decreto especial foi emitido pela rainha proibindo a destruição da floresta para as necessidades da indústria siderúrgica. Depois disso, a metalurgia inglesa começou a declinar rapidamente. A Grã-Bretanha foi forçada a importar ferro-gusa do exterior, principalmente da Rússia. Isso continuou até meados do século 18, quando Abraham Derby encontrou uma maneira de obter coque do carvão, cujas reservas na Inglaterra são muito grandes. O coque tornou-se o principal combustível dos altos-fornos. Em 1829, J. Nilson na fábrica de Kleid (Escócia) aplicou pela primeira vez ar aquecido soprando em altos-fornos. Essa inovação aumentou a produtividade dos fornos e reduziu drasticamente o consumo de combustível. A última melhoria significativa no processo do alto-forno já ocorreu hoje. Sua essência é a substituição de parte do coque por gás natural barato.

O processo de produção de aço é essencialmente reduzido à queima de impurezas do ferro fundido, para oxidá-las com oxigênio atmosférico. O que os metalúrgicos estão fazendo pode parecer absurdo para um químico comum: primeiro eles reduzem o óxido de ferro, saturando simultaneamente o metal com carbono, silício, manganês (produção de ferro) e depois tentam queimá-los. O mais irritante é que o químico está absolutamente certo: os metalúrgicos usam um método obviamente ridículo. Mas eles não tinham mais nada. A principal redistribuição metalúrgica - a produção de aço a partir de ferro fundido - surgiu no século XIV. O aço foi então obtido em forjas de floração. Ferro fundido foi colocado em uma cama de carvão acima da lança de ar. Durante a combustão do carvão, o ferro fundido derretia e pingava em gotas, passando por uma zona mais rica em oxigênio - além da ventaneira. Aqui, o ferro foi parcialmente liberado de carbono e quase completamente de silício e manganês. Em seguida, acabou no fundo da lareira, coberto com uma camada de escória ferruginosa que sobrou da fundição anterior. A escória oxidou gradualmente o carbono que ainda estava no metal, fazendo com que o ponto de fusão do metal aumentasse e ele engrosse. O lingote macio resultante foi levantado com um pé de cabra. Na zona acima da ventaneira, foi novamente fundido, enquanto parte do carbono contido no ferro foi oxidado. Quando, após a refusão, formava-se um grito de 50 ... 100 quilos no fundo do forno, este era retirado do forno e imediatamente enviado para forjamento, cuja finalidade não era apenas compactar o metal, mas também liberar escórias líquidas dele.

A unidade de fabricação de ferro mais avançada do passado foi o forno de pudim, inventado pelo inglês Henry Cort no final do século XVIII. (A propósito, ele também inventou a laminação de ferro moldado em rolos com medidores cortados neles. Uma tira de metal incandescente, passando pelos medidores, tomou sua forma.). O forno de poça de Kort foi carregado com ferro fundido, e seu fundo (fundo) e paredes foram forrados com minério de ferro. Eles foram renovados após cada fusão. Os gases quentes da fornalha derreteram o ferro e, em seguida, o oxigênio do ar e o oxigênio contido no minério oxidaram as impurezas. A poça junto ao fogão mexia o banho com uma vareta de ferro, sobre a qual se depositavam cristais, formando um espeto de ferro. Após a invenção do forno de pudim, nada de novo apareceu nessa área da metalurgia ferrosa por muito tempo, exceto o método de cadinho para produção de aço de alta qualidade desenvolvido pelo inglês Gunstman. Mas os cadinhos eram ineficientes e o desenvolvimento da indústria e dos transportes exigia cada vez mais aço.

Henry Bessemer em 1856 patenteou um método para produzir aço soprando ar através de ferro líquido em um conversor - um recipiente em forma de pêra feito de chapa de ferro, revestido com refratário de quartzo por dentro. Um fundo refratário com muitos furos serve para suprir o jateamento. O conversor possui um dispositivo para rotação dentro de 300°. Antes de iniciar o trabalho, o conversor é colocado "de costas", o ferro fundido é despejado nele, a explosão é soprada e só então o conversor é colocado verticalmente. O oxigênio do ar oxida o ferro a FeO. Este último se dissolve em ferro fundido e oxida carbono, silício, manganês... As escórias são formadas a partir de óxidos de ferro, manganês e silício. O processo de táxi é realizado até que o carbono seja completamente queimado. Em seguida, o conversor é novamente colocado "de costas", a explosão é desligada, a quantidade calculada de ferromanganês é introduzida no metal - para desoxidação. Isso resulta em aço de alta qualidade.
O método de conversão de ferro-gusa tornou-se o primeiro método de produção em massa de aço fundido.

A redistribuição no conversor Bessemer, como se viu mais tarde, também teve desvantagens. Em particular, impurezas nocivas - enxofre e fósforo - foram removidas do ferro fundido. Portanto, para o processamento no conversor, utilizou-se principalmente ferro fundido isento de enxofre e fósforo. Mais tarde, eles aprenderam a se livrar do enxofre (parcialmente, é claro), adicionando ferro fundido "espelho" rico em manganês ao aço líquido e, mais tarde, ao ferromanganês. Com o fósforo, que não foi removido no processo de alto-forno e não foi ligado ao manganês, a situação ficou mais complicada. Alguns minérios, como Lorraine, que são ricos em fósforo, permaneceram inadequados para a produção de aço. A solução foi encontrada pelo químico inglês S.D. Thomas, que propôs ligar fósforo com cal. O conversor Thomas, ao contrário do Bessemer, era revestido com dolomita queimada, não com sílica. Cal foi adicionado ao ferro fundido durante o sopro. Formou-se uma escória cal-fósfora, que se separou facilmente do aço. Posteriormente, essa escória foi usada até mesmo como fertilizante.

A maior revolução na siderurgia ocorreu em 1865, quando pai e filho Pierre e Emile Martin usaram um forno a gás regenerativo construído de acordo com os desenhos de W. Siemens para produzir aço. Nele, graças ao aquecimento de gás e ar, em câmaras especiais com bico refratário, atingiu-se uma temperatura tão alta que o aço no banho do forno não passou mais para um pastoso, como em um forno de pudim, mas para um líquido Estado. Poderia ser derramado em panelas e moldes, transformado em lingotes e enrolado em trilhos, vigas, perfis de construção, chapas... E tudo isso em grande escala! Além disso, tornou-se possível utilizar as enormes quantidades de sucata acumulada ao longo de muitos anos em plantas metalúrgicas e de construção de máquinas. Esta última circunstância desempenhou um papel muito importante no desenvolvimento do novo processo. No início do século XX. os fornos a céu aberto substituíram quase completamente os conversores Bessemer e Thomas, que, embora consumissem sucata, eram em quantidades muito pequenas.

A produção de conversores poderia se tornar uma raridade histórica, o mesmo que poça, se não fosse por explosão de oxigênio. A ideia de remover o nitrogênio do ar, que não está envolvido no processo, e soprar ferro-gusa apenas com oxigênio, ocorreu a muitos metalúrgicos proeminentes do passado; especialmente no século XIX. O metalúrgico russo D.K. Chernov e o sueco R. Åkerman escreveram sobre isso. Mas naquela época o oxigênio era muito caro. Somente nos anos 30-40 do século 20, quando métodos industriais baratos para obter oxigênio do ar foram introduzidos, os metalúrgicos puderam usar o oxigênio na fabricação de aço. Claro, em fornos de lareira aberta. As tentativas de soprar oxigênio através do ferro-gusa nos conversores não foram bem-sucedidas; desenvolveu-se uma temperatura tão alta que os fundos do aparelho queimaram. No forno a céu aberto, tudo era mais simples: o oxigênio era dado tanto ao maçarico para aumentar a temperatura da chama quanto ao banho (em metal líquido) para queimar as impurezas. Isso possibilitou aumentar muito a produtividade dos fornos de lareira aberta, mas ao mesmo tempo aumentou tanto a temperatura neles que os refratários começaram a derreter. Portanto, também aqui o oxigênio foi usado em quantidades moderadas.

Em 1952, na cidade austríaca de Linz, a fábrica Fest pela primeira vez começou a usar um novo método de produção de aço - um conversor de oxigênio. O ferro fundido foi derramado no conversor, cujo fundo não tinha orifícios para soprar, era surdo. O oxigênio foi fornecido à superfície do ferro líquido. A queima de impurezas criou uma temperatura tão alta que o metal líquido teve que ser resfriado pela adição de minério de ferro e sucata ao conversor. E em quantidades bastante grandes. Os conversores reapareceram nas usinas metalúrgicas. O novo método de produção de aço começou a se espalhar rapidamente em todos os países industrializados. Agora é considerado um dos mais promissores na siderurgia. As vantagens do conversor são que ele ocupa menos espaço que um forno a céu aberto, sua construção é muito mais barata e sua produtividade é maior. No entanto, inicialmente, apenas aços macios de baixo carbono foram fundidos em conversores. Nos anos seguintes, foi desenvolvido um processo para a fundição de aços de alto carbono e ligas em um conversor.

As propriedades dos aços são variadas. Existem aços projetados para uma longa permanência na água do mar, aços que podem suportar altas temperaturas e a ação agressiva de gases quentes, aços dos quais são feitos os fios de amarração macios e aços para fazer molas elásticas e duras. Tal variedade de propriedades resulta da variedade de composições de aço. Assim, os rolamentos de esferas de alta resistência são feitos de aço contendo 1% de carbono e 1,5% de cromo; o aço contendo 18% de cromo e 8 ... 9% de níquel é o conhecido "aço inoxidável", e as ferramentas de torneamento são feitas de aço contendo 18% de tungstênio, 4% de cromo e 1% de vanádio. Esta variedade de composições de aço os torna muito difíceis de fundir. De fato, em um forno aberto e um conversor, a atmosfera é oxidante e elementos como o cromo são facilmente oxidados e se transformam em escória, ou seja, estão perdidos. Isso significa que para obter aço com um teor de cromo de 18%, deve-se alimentar muito mais cromo no forno do que 180 kg por tonelada de aço. O cromo é um metal caro. Como encontrar uma saída para esta situação?

Uma saída foi encontrada no início do século 20. Para a fundição de metais, foi proposto o uso do calor de um arco elétrico. Sucata foi carregada em um forno circular, ferro fundido foi derramado e eletrodos de carbono ou grafite foram abaixados. Entre eles e o metal no forno (“banho”) ocorreu um arco elétrico com temperatura de cerca de 4000 ° C. O metal derreteu fácil e rapidamente. E em um forno elétrico tão fechado, você pode criar qualquer atmosfera - oxidante, redutora ou completamente neutra. Em outras palavras, itens valiosos podem ser impedidos de queimar. Assim nasceu a metalurgia dos aços de alta qualidade. Mais tarde, outro método de fusão elétrica foi proposto - indução. Sabe-se da física que, se um condutor de metal é colocado em uma bobina através da qual passa uma corrente de alta frequência, uma corrente é induzida e o condutor aquece. Este calor é suficiente para derreter o metal em um determinado tempo. O forno de indução consiste em um cadinho com uma espiral embutida no revestimento. Uma corrente de alta frequência é passada através da espiral e o metal no cadinho é derretido. Em tal forno, você também pode criar qualquer atmosfera.

Nos fornos elétricos a arco, o processo de fusão geralmente ocorre em várias etapas. Primeiro, impurezas desnecessárias são queimadas do metal, oxidando-as (período de oxidação). Em seguida, a escória contendo óxidos desses elementos é removida (baixada) do forno e as ferroligas são carregadas - ligas de ferro com elementos que precisam ser introduzidos no metal. O forno é fechado e a fusão continua sem acesso ao ar (período de recuperação). Como resultado, o aço está saturado com os elementos necessários em uma determinada quantidade. O metal acabado é liberado em uma concha e derramado.

Os aços, especialmente os de alta qualidade, mostraram-se muito sensíveis ao teor de impurezas. Mesmo pequenas quantidades de oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, enxofre, fósforo prejudicam muito suas propriedades - força, tenacidade, resistência à corrosão. Essas impurezas formam compostos não metálicos com o ferro e outros elementos contidos no aço, que encravados entre os grãos do metal, prejudicam sua uniformidade e reduzem a qualidade. Assim, com um aumento do teor de oxigênio e nitrogênio nos aços, sua resistência diminui, o hidrogênio causa o aparecimento de flocos - microfissuras no metal, que levam à destruição inesperada de peças de aço sob carga, o fósforo aumenta a fragilidade do aço no frio, o enxofre causa fragilidade vermelha - a destruição do aço sob carga em altas temperaturas. Os metalúrgicos vêm procurando maneiras de remover essas impurezas há muito tempo. Após a fundição em fornos abertos, conversores e fornos elétricos, o metal é desoxidado - são adicionados alumínio, ferrosilício (uma liga de ferro com silício) ou ferromanganês. Esses elementos se combinam ativamente com o oxigênio, flutuam na escória e reduzem o teor de oxigênio no aço. Mas o oxigênio ainda permanece no aço e, para aços de alta qualidade, suas quantidades restantes são muito grandes. Era necessário encontrar outras formas mais eficazes.

Na década de 1950, os metalúrgicos começaram a evacuar o aço em escala industrial. Uma concha com metal líquido é colocada em uma câmara da qual o ar é bombeado. O metal começa a ferver violentamente e gases são liberados dele. No entanto, imagine uma concha com 300 toneladas de aço - quanto tempo levará até ferver completamente e quanto o metal esfriará durante esse tempo. Ficará imediatamente claro para você que esse método é adequado apenas para pequenas quantidades de aço. Portanto, outros métodos de aspiração mais rápidos e eficientes foram desenvolvidos. Agora eles são usados ​​em todos os países desenvolvidos, e isso melhorou a qualidade do aço. No início dos anos 60, foi desenvolvido um método de refusão por eletroescória do aço, que logo começou a ser usado em muitos países. Este método é muito simples. Em um recipiente de metal resfriado a água - um molde - é colocado um lingote de metal, que deve ser purificado e coberto com escória de composição especial. Em seguida, o lingote é conectado a uma fonte de corrente. Um arco elétrico ocorre no final do lingote e o metal começa a derreter. O aço líquido reage com a escória e é purificado não apenas de óxidos, mas também de nitretos, fosfetos e sulfetos. Um novo lingote, purificado de impurezas nocivas, solidifica no molde. Um método alternativo também foi usado: escórias de uma composição especial para limpeza de metal são derretidas e despejadas em uma panela e, em seguida, o metal é liberado do forno para essa escória líquida. A escória se mistura com o metal e absorve as impurezas. Este método é rápido, eficiente e não requer grandes quantidades de eletricidade.

A obtenção de ferro diretamente do minério, contornando o processo de alto-forno, ocorreu no século passado. Então esse processo foi chamado de redução direta. No entanto, até recentemente, não encontrou ampla distribuição. Em primeiro lugar, todos os métodos propostos de redução direta eram ineficientes e, em segundo lugar, o produto resultante - ferro-esponja - era de má qualidade e contaminado com impurezas. E, no entanto, os entusiastas continuaram a trabalhar nessa direção. A situação mudou radicalmente desde o uso generalizado do gás natural na indústria. Ele provou ser um meio ideal de recuperação de minério de ferro. O principal componente do gás natural, o metano CH4, é decomposto por oxidação na presença de um catalisador em dispositivos especiais - reformadores de acordo com a reação 2CH4 + O2 → 2CO + 2H2.

Acontece uma mistura de gases redutores - monóxido de carbono e hidrogênio. Essa mistura entra no reator, que é alimentado com minério de ferro.
As formas e desenhos dos reatores são muito diversos. Às vezes, o reator é um forno tubular rotativo, como um forno de cimento, às vezes um forno de eixo, às vezes uma retorta fechada. Isso explica a variedade de nomes para métodos de redução direta: Midrex, Purofer, Ohalata-i-Lamina, SL-RN, etc. O número de maneiras já ultrapassou duas dúzias. Mas sua essência é geralmente a mesma. O minério de ferro rico é reduzido por uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio. De ferro-esponja, não apenas um bom machado - um bom prego não pode ser forjado. Não importa quão rico seja o minério original, o ferro puro ainda não sairá dele. Pelas leis da termodinâmica química, nem mesmo será possível repor todo o ferro contido no minério; parte ainda permanecerá no produto na forma de óxidos. O ferro-esponja acaba sendo uma matéria-prima quase ideal para a eletrometalurgia. Contém poucas impurezas nocivas e derrete bem. O benefício do esquema de redução direta - o forno elétrico é seu baixo custo. As plantas de redução direta são muito mais baratas e consomem menos energia do que os altos-fornos. A refusão direta não é a única maneira de usar ferro-esponja na metalurgia ferrosa. Também pode ser utilizado como substituto da sucata metálica em fornos abertos, conversores e fornos elétricos a arco.

A Idade do Ferro continua. Aproximadamente 9/10 de todos os metais e ligas usados ​​pela humanidade são ligas à base de ferro. O ferro é fundido no mundo cerca de 50 vezes mais que o alumínio, sem falar em outros metais. Plásticos? Mas em nosso tempo, eles geralmente desempenham um papel independente em vários projetos e, se, de acordo com a tradição, eles estão tentando introduzi-los na categoria de "substitutos insubstituíveis", mais frequentemente eles substituem metais não ferrosos, não ferrosos. Apenas alguns por cento dos plásticos que consumimos estão substituindo o aço. As ligas à base de ferro são universais, tecnologicamente avançadas, disponíveis e baratas a granel. A matéria-prima base desse metal também não causa preocupação: as reservas já exploradas de minério de ferro seriam suficientes para pelo menos dois séculos. Há muito que o ferro é a base da civilização.