Metalls fèrrics

El ferro és un metall que ja era conegut pels Sumeris cap a l’any 2500 aC i caracteritza una època històrica, l’anomenada Edat de Ferro.

El ferro (Fe) no es troba en estat pur a la naturalesa sinó barrejat amb altres elements químics. Els principals minerals de ferro que resulten rendibles industrialment són:

1. l'oligist que té una mena formada per òxid fèrric (Fe₂O₃) la varietat més important és l'hematites roja, d'aspecte compacte, terrós i de color vermellós.
2. la magnetita també anomenada "pedra imant" que té una mena formada per òxid ferrós (Fe₃O₄), presenta masses compactes i lluents de color negrós.
3. la limonita que òxid de ferro hidratat (FeO·nH₂O), es troba en abundant masses terroses, l'extracció és fàcil i el seu color és groguenc bru.
4. la siderita té la mena formada per carbonat ferrós (FeCO₃), la seva proporció de ferra és baixa però és un mineral molt apreciat ja que normalment es troba acompanyat de mangès i de cobalt, tots dos amb un gran valor tecnològic.

El ferro s’obté de la fusió del ferro procedent de les mines. Aquest procés es duu a terme en els alts forns, on s'escalfa el minaral de ferro i carbó a temperatures molt elevades ( més de1500ºC).
 
Un alt forn és una torre recoberta de material refractari formada per dos troncs de con invertits, de longituds diferents i units per les bases.
 
El procés que se segueix per obtenir el ferro és:

El mineral de ferro s’introdueix per la bocana barrejat amb carbó de coc que és un tipus de carbó amb un alt poder calorífic que s’obté a partir de la destil·lació de l’hulla o del carbó de pedra.
 
El mineral baixa lentament a través del cup. Quan arriba a la zona més ampla del forn (ventre) la temperatura ja supera el punt de fusió del ferro i de les impureses (escòria) que es fonen conjuntament.
 
El material fos es precipita al gresol a través de l’etalatge. El ferro fos queda al fons perquè aquest és més dens i l’escòria sura per damunt.
 
L’escòria s’extreu per l’orifici anomenat forat d’escòria que està situat a la part superior del gresol.
 
El ferro fos s’anomena ferro colat i s’extreu per un orifici anomenat forat de colada i està situat al fons del gresol, aquest té moltes impureses i un alt percentatge de carboni, per la qual cosa cal sotmetre'l a un procés d'afinament que s'efectua en forns amb injecció d'oxigen; d'aquestes fases en sortiran els acers comuns i les foses.
 
El ferro pur, també anomenat ferro dolç és la forma més pura del ferro que s'usa en indústria. S'obté a partir del ferro colat després d'haver-ne eliminat les impureses. Conté un 99.8 % de ferro, la seva densitat és de 7.9 g/cm³ i té un punt de fusió alt, 1535 ºC. És de color gris brillant però es torna marronós a causa de la formació d’òxid (rovell). S’imanta amb facilitat, és relativament fràgil i no és pas gaire dur, per això és poc útil en estat pur.