16/10/2012

Haut fourneau et bas fourneau

Si aujourd'hui c'est la hauteur qui les distingue, ce n'a pas toujours été le cas. Ce qui les distingue, c'est le résultat de la production. Les deux utilisent du minerai de fer.

Un peu d'histoire

Le bas fourneau transforme le minerai en fer.
Le haut fourneau transforme le minerai en fonte.

Historiquement, l'âge du fer débute avec ce qui va devenir le bas fourneau.

Dans le bas fourneau la combustion fournit une température d'environ 1100°C (jusqu'à environ 1300°C).
Dans le haut fourneau la combustion fournit une température d'environ 1600°C (jusqu'à 1800/2000°C).

Bas fourneau

Dans un montage en forme de tube, de cheminée, on empile du charbon de bois et de minerai de fer.
On lance la combustion du charbon de bois et pour faire monter la température, avec des soufflets, on pousse de l'air.
Vers 1100°C, la roche qui enserre le minerai fond et s'écoule. A la fin de la combustion du charbon de bois, on démolit le four et on récupère une sorte d'éponge de fer.
Elle contient du fer et beaucoup d'impuretés.
On va chauffer ce morceau de « fer », et le battre pour éliminer les impuretés.

Haut fourneau

Ici aussi c'est un tube vertical.
On empile du minerai de fer préparé (enrichi par séparation de tout ce qui peut être séparé mécaniquement) et du coke (charbon préparé pour avoir de la dureté et de la porosité, principalement).
On lance la combustion. Afin d'augmenter la température de combustion on insuffle de l‘air très chaud (jusqu'à 1300°C). (C‘est grâce à la récupération de la chaleur des fumées sortantes que l'on peut obtenir cette température pour l'air rentrant).
La température élevée fait fondre la roche qui contient le minerai (cela devient le laitier).
Les réactions à l'intérieur du haut fourneau associent le fer au carbone et produisent de la fonte.
Le haut fourneau donne une production en continu de fonte.