Mineral Resource of the Month: Iron and Steel

Michael D. Fenton, mineral commodity specialist for the U. S. Geological Survey, ha compilato le seguenti informazioni su ferro e acciaio, metalli critici per la base industriale degli Stati Uniti.

La prima fabbrica di ferro di successo in Nord America operò dal 1646 al 1668 a Hammersmith sul fiume Saugus nel Massachusetts. Oggi, il Saugus Iron Works National Historic Site, designato nel 1968, ospita ricostruzioni di lavoro dell’altoforno alimentato a ruota idraulica, della fucina e del laminatoio e del mulino a taglio, che producevano in serie chiodi di ferro. Credito: Sara E. Pratt.

Il ferro è uno degli elementi più abbondanti sulla Terra, ma non si presenta in natura in una forma metallica utile. Anche se gli antichi potrebbero aver recuperato del ferro dai meteoriti, non è stato fino a quando la fusione è stata inventata che il ferro metallico potrebbe essere derivato da ossidi di ferro. Dopo l’inizio dell’età del ferro, intorno al 1200 a.C., la conoscenza della produzione del ferro e dell’acciaio si diffuse dall’antico Medio Oriente attraverso la Grecia fino all’Impero romano, poi in Europa e, all’inizio del 17 ° secolo, in Nord America. Il primo forno di successo in Nord America ha iniziato ad operare nel 1646 in quello che oggi è Saugus, Massa. L’introduzione del convertitore Bessemer a metà del 19 ° secolo ha reso possibile l’età moderna dell’acciaio.

La ghisa è una lega ad alto tenore di carbonio prodotta dalla fusione di minerale di ferro in un altoforno con materiale carbonioso, tipicamente coke, come agente riducente. Il calcare viene aggiunto alla carica di minerale di ferro-coke come agente flussante per rimuovere le impurità. L’acciaio è prodotto dalla ghisa rimuovendo parte del carbonio in un convertitore di ossigeno di base e aggiungendo diversi elementi di lega, come manganese, cromo, rame, nichel, titanio, molibdeno, tungsteno e vanadio. L’acciaio è anche fatto riciclando rottami ferrosi in un forno ad arco elettrico.

Esistono molti tipi di acciaio, ma i tre principali tipi di acciaio sono carbonio, lega e acciaio. Circa il 93% dell’acciaio prodotto negli Stati Uniti è acciaio al carbonio, che contiene un massimo 2% di carbonio. Le applicazioni si trovano in elettrodomestici, costruzione, costruzione navale, contenitori e imballaggi, così come nel settore automobilistico, macchinari e attrezzature. L’acciaio legato, circa il 5% della produzione annuale, contiene fino al 4% di elementi di lega. Le applicazioni speciali per l’acciaio legato includono l’uso in parti lavorate e nella fabbricazione di utensili. L’acciaio inossidabile, che rappresenta circa il 2% della produzione annua di acciaio, è formato aggiungendo cromo e solitamente nichel all’acciaio per renderlo altamente resistente alla corrosione.

Dal 2008, la capacità di produzione dell’acciaio ha notevolmente superato il consumo apparente di acciaio, principalmente a causa della rapida espansione economica della Cina e del rapido aumento della capacità. Ciò ha provocato un afflusso di prodotti siderurgici negli Stati Uniti e in altri paesi siderurgici che hanno già una capacità eccessiva. La domanda dei produttori di acciaio cinesi ha anche determinato aumenti senza precedenti dei prezzi del minerale di ferro e del carbone metallurgico. A breve termine, la capacità di produzione dell’acciaio, a livello globale e in particolare in Cina, dovrebbe continuare a superare il consumo di acciaio, con prezzi dell’acciaio e costi di produzione rimasti stabili.

Visita http://minerals.usgs.gov/minerals per ulteriori informazioni su ferro e acciaio e altre risorse minerarie.

PRODUZIONE E CONSUMO DI FERRO

• Circa 89 milioni di tonnellate di acciaio sono state prodotte negli Stati Uniti nel 2012, più di qualsiasi altro metallo. Il valore dei rottami di ferro e acciaio esportati in 2012, billion 9.43 miliardi, è stato il più alto di qualsiasi rottame metallico.

• La produzione mondiale di acciaio grezzo nel 2012 è stata di 1,46 miliardi di tonnellate. La Cina, con oltre il 48% della capacità mondiale di produzione dell’acciaio, ha portato la produzione mondiale con 717 milioni di tonnellate metriche.

• Il consumo apparente mondiale di acciaio nel 2012 è stato di circa 1,41 miliardi di tonnellate, di cui circa 646 milioni di tonnellate consumate dalla Cina e 97,8 milioni di tonnellate dagli Stati Uniti

CURIOSITÀ

• La parola “ferro” deriva in parte dalla vecchia parola norrena “iarn.”

• Il simbolo elementale del ferro, Fe, deriva dalla parola latina per ferro, ” ferrum.”

• Il ferro costituisce quasi il 6% della crosta terrestre e quasi tutto il nucleo terrestre.

• Il ferro nei cereali da colazione fortificati può essere estratto macinando finemente il cereale, mescolandolo con acqua e mescolando con un magnete.