Concetti Chiave
- Il ferro è fondamentale per industrie come quelle meccaniche, automobilistiche, navali ed edili, grazie alla sua utilità e versatilità.
- In natura, il ferro si trova principalmente nei minerali come magnetite, emanite e limonite, ed è estratto attraverso il processo siderurgico.
- I principali giacimenti di ferro si trovano in paesi come Stati Uniti, Canada, Venezuela, Russia, Svezia e Francia, con significative risorse anche in Italia.
- Il processo di estrazione del ferro avviene nell'altoforno, dove il minerale viene trasformato in ghisa, una lega di ferro e carbonio.
- Dalla ghisa si producono acciaio e ferro dolce; l'acciaio, più resistente e flessibile, può diventare ancora più duro attraverso la tempera.
Il ferro
Il ferro (Fe), già conosciuto fin dall'antichità, è uno dei metalli più utili all'uomo. Basta pensare alle industrie meccaniche e automobilistiche, alle costruzioni navali ed edili, per comprendere l'importanza che questo metallo ha nella vita moderna.
In natura il ferro non si trova quasi mai allo stato puro. I principali minerali da cui si estrae il ferro sono: la magnetite, l'emanite e la limonite.
Dalla geografia ricordiamo che i più grandi giacimenti di ferro si trovano negli Stati Uniti d'America, Canada, Venenzuela, Unione Sovietica, Svezia e Francia.
Il ferro si estrae dai minerali ferrosi mediante un processo denominato siderurgia che viene realizzato nell'altoforno, costruzione a forma di tino, alta 20-30 metri. L'altoforno è costruito con materiale refrattario, rinforzato all'esterno con lamiere di ferro. Dalla parte superiore viene introdotta la carica, ossia una mescolanza di minerale ferroso, di fondente e di carbone coke.
Il minerale è un ossido di ferro; il fondente è un materiale che deve reagire con la ganga e formare le scorie che vengono poi eliminate. Il coke serve da combustibile e nel medesimo tempo sottrae l'ossigeno al minerale.
Nella parte inferiore dell'altoforno, attraverso un ugello entra una forte corrente d'aria soffiata da una macchina. L'aria risale nell'interno e attiva la combustione del carbone. Per l'elevata temperatura raggiunta nel tino, il minerale viene ridotto a ferro. Questo, scendendo nel ventre e nella secca, si combina con una parte di carbonio. Infine nel crogiolo la lega ferro e carbonio, chiamata ghisa fonde e si separa dalle scorie.
La ghisa è una lega di ferro e carbonio che può contenere dal 2 al 5% di carbonio. Dalla ghisa fusa, per eliminazione del carbonio, si ottengono i diversi tipi di acciaio e il ferro dolce.
L'acciaio è più tenace e più elastico della ghisa. Inoltre l'acciaio può acquistare la tempera, ossia è capace di assumere una particolare durezza se, dopo essere stato riscaldato a elevata temperatura, viene bruscamente raffreddato in acqua o in olio. Quando gli acciai contengono percentuali più o meno elevate di altri elementi, si chiamano acciai speciali e presentano proprietà particolari.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali minerali da cui si estrae il ferro?
- Dove si trovano i più grandi giacimenti di ferro nel mondo?
- Qual è la differenza tra ghisa e acciaio?
I principali minerali da cui si estrae il ferro sono la magnetite, l'emanite e la limonite.
I più grandi giacimenti di ferro si trovano negli Stati Uniti d'America, Canada, Venezuela, Unione Sovietica, Svezia e Francia. In Italia, ci sono giacimenti a Cogne in Val d'Aosta e nell'isola d'Elba.
La ghisa è una lega di ferro e carbonio con un contenuto di carbonio dal 2 al 5%, mentre l'acciaio è più tenace ed elastico della ghisa e può acquisire la tempera, una particolare durezza, se raffreddato bruscamente dopo essere stato riscaldato.
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