Fonte (métallurgie)thumb|Lampe à gaz en fonte à Vienne. La fonte, en métallurgie, est un alliage de fer et de carbone dont la teneur en carbone est supérieure à 2 %. Le carbone, qui est en sursaturation dans les fontes, peut précipiter sous forme de graphite ou de cémentite Fe3C. Les fontes se distinguent des autres alliages de fer par leur excellente coulabilité. Plusieurs classifications des fontes existent, mais la plus utilisée, basée sur le faciès de rupture d'un témoin, définit deux catégories : les fontes blanches, à cassure blanche, constituées de fer et de cémentite et les fontes grises, à cassure grise, constituées de fer et de graphite.
Minerai de fervignette|Rocher formé de minerai de fer rubané, vieux de d'années environ (Musée minéralogique de Dresde). Le minerai de fer est une roche contenant du fer, généralement sous la forme de sulfures, carbonates ou oxydes. L'hématite (oxyde) est le principal minerai utilisé par l'industrie sidérurgique. La teneur en fer des minerais est variable (25 % à 70 %), de sorte que la teneur du minerai est un critère souvent plus important que sa distance géographique d'un point de vue économique.
Bas fourneauLe bas fourneau est un four à combustion interne qui a servi, au début de l'âge du fer et jusqu'au Moyen Âge, à transformer le minerai de fer (hématite, limonite) en fer métallique par réduction directe. Le terme « bas fourneau » s'est répandu par opposition au haut fourneau quand celui-ci a été inventé. Contrairement à ce que son nom semble souligner, ce n'est pas la hauteur qui le distingue du haut fourneau puisqu'il existait des bas fourneaux plus hauts que les hauts fourneaux, mais sa température.
Scorie (métallurgie)En métallurgie, les scories sont des sous-produits solides issus de la fusion, de l'affinage, du traitement ou de la mise en forme des métaux à haute température. Ce sont des mélanges d'oxydes divers qui surnagent sur le métal en fusion, ou s'en détachent lors de leur mise en œuvre à haute température. Elles sont de compositions extrêmement variées suivant les époques, les procédés et les métaux traités. Qu'elles soient des déchets extrêmement polluants ou des coproduits appréciés, les scories métallurgiques représentent un enjeu écologique et économique essentiel dans la métallurgie extractive.
Extraction des métaux par calcinationL’extraction des métaux par calcination est une technique analytique de séparation préparatoire visant à extraire des analytes métalliques à partir de leur matrice minérale et organique. Elle consiste à soumettre l’échantillon à de très haute température afin de réduire la matière organique contenue dans la matrice solide en cendre. Ainsi débarrassée de la matière organique et de l’eau, l’analyse de la cendre permettra d’obtenir aisément les informations sur les différents analytes présents avec la méthode appropriée.
Fonte brutevignette|droite|De la fonte brute en fusion, contenue dans une poche. vignette|droite|De la fonte brute en gueuses. La fonte brute est le métal obtenu en sortie de haut fourneau. Cette appellation prend en compte le fait que la qualité de cette fonte, qui est utilisée à l'état liquide, n'est pas caractérisée par des considérations métallurgiques ou mécaniques, mais uniquement par sa composition chimique. La fonte brute s'apparente à une matière première plus qu'à un produit fini ou semi-fini ; ce n'est qu'un état intermédiaire de la fabrication de l'acier ou de la fonte de moulage.
Fer forgévignette|Balcon en fer forgé à Bordeaux, quartier Saint-Pierre. En serrurerie, le fer forgé est un fer qui a été travaillé sous le marteau. Originellement, le fer forgé est principalement associé aux travaux de ferronnerie et au travail du ferronnier ou du forgeron. À la révolution industrielle, un fer forgé formé par puddlage sera également employé dans la construction métallique et dans les chemins de fer. Ce dernier sera remplacé par l'acier à partir de 1880.
Soufflet (outil)Le soufflet est un outil pour alimenter un foyer en air, domestique ou industriel comme notamment celui de forge (appelé aussi vache) ou d'un bas fourneau. Le soufflet domestique se compose de deux surfaces, les flasques réunies par un morceau de cuir qu’on nomme aussi peau ou quartier, et terminées par deux poignées que l’on nomme manches ou queues. L’une des flasques est munie d’une soupape ou âme, s’ouvrant de dehors en dedans, amenant l'air qui est expulsé à travers la tuyère.
Coke (charbon)thumb|Photographie de coke. Le coke est un combustible obtenu par pyrolyse de la houille dans un four à l'abri de l'air ; ces fours sont regroupés en batteries dans une usine appelée cokerie. Ce procédé a longtemps été très polluant et l'est encore dans les pays en développement. En Europe, il ne subsiste que quelques cokeries dont les émissions, les sous-produits et les déchets sont contrôlés : cependant, malgré une réglementation écologique plus stricte, ces usines restent des sources d'importante pollution atmosphérique et de gaz à effet de serre.
AcierUn acier est un alliage métallique constitué principalement de fer et de carbone. Il se distingue des fontes et des ferroalliages par sa teneur en carbone comprise entre 0,02 % et 2 % en masse. C’est essentiellement cette teneur en carbone qui confère à l'acier ses propriétés. Histoire de la production de l'acier L’Âge du fer se caractérise par l’adaptation du bas fourneau à la réduction du fer. Ce bas fourneau produit une loupe, un mélange hétérogène de fer, d’acier et de laitier, dont les meilleurs morceaux doivent être sélectionnés, puis cinglés pour en chasser le laitier.
Fabrication de l'acierLa fabrication de l'acier est l'ensemble des étapes nécessaires à l'élaboration de lingots, blooms, brames ou billettes ayant la composition finale de l'acier désiré. Elle se décompose en plusieurs grandes étapes : la métallurgie primaire (qui fournit l'acier en fusion), la métallurgie secondaire (où la composition du métal en fusion est ajustée), puis la coulée et sa transformation (par exemple, par laminage). Lors de la première phase, la fabrication commence à partir du minerai de fer ou de la ferraille (chutes de métal).
Charbon de boisLe charbon de bois est un combustible obtenu en carbonisant du bois en atmosphère contrôlée par pyrolyse (en l'absence d'oxygène). La charbonnette est un bois, de faible dimension, destiné à cette carbonisation. Le procédé permet d'éliminer, par élévation de la température, les fractions liquéfiables (acide pyroligneux) et gazéifiables du bois : son humidité et toute matière végétale ou organique volatile, afin de ne laisser que le carbone et les minéraux.
Roue à aubesLa roue à aubes est une roue de construction particulière, munie de pales (ou aubes), permettant de créer ou de restituer un mouvement rotatif d'axe au départ d'un mouvement linéaire de fluide. Elle constitue ainsi le cœur d'un moteur hydraulique. Initialement simples et de construction très facile, elles ont évolué au fil du temps, avec les progrès de l'hydro et de l'aérodynamique pour devenir les turbines hydrauliques d'aujourd'hui.
Pompe à feuUne pompe à feu est une pompe actionnée par la vapeur. C'est probablement la première application des machines à vapeur. Une première pompe à feu est inventée par Thomas Savery (1650-1715) et Thomas Newcomen (1664-1729), reprenant l'idée du cylindre piston à vapeur de Denis Papin (1690). Elle sera perfectionnée ultérieurement par James Watt, puis par Jacques-Constantin Périer. Les pompes à feu furent employées pour l’exhaure et en fontainerie.
Révolution industrielleLa révolution industrielle est le processus historique du qui fait basculer une société à dominante agraire et artisanale vers une société commerciale et industrielle. Ainsi, cette transformation, tirée par le boom ferroviaire des années 1840, affecte profondément l'agriculture, l'économie, le droit, la politique, la société et l'environnement. L'idée se fait jour sous la plume de l'économiste français Adolphe Blanqui dans son Essai sur les progrès de la civilisation industrielle de 1828, dans son Histoire de l'économie politique de 1837 et dans son Cours d'économie industrielle de 1838.
Four à arc électriqueUn four à arc électrique (ou four à arc) est un type de four utilisé en métallurgie qui fut progressivement mis au point à partir de la fin du . Il utilise l'énergie thermique de l'arc électrique, établi entre une ou plusieurs électrodes de carbone et le métal, pour obtenir une température suffisante à sa fusion. D'une capacité allant généralement d'environ à , il est principalement utilisé pour la production d'acier liquide (environ 35 % de la production mondiale) et aussi pour le recyclage des métaux (par exemple pour récupérer le zinc de poussières et déchets métallurgiques via le procédé Electric Arc Furnace Dust ou EAFD).
Métallurgievignette|Métallurgiste travaillant près des hauts-fourneaux. vignette|Ouvriers de la métallurgie dans les années 1920. La métallurgie est la science des matériaux qui étudie les métaux, leurs élaborations, leurs propriétés, leurs traitements. Par extension, on désigne ainsi l'industrie qui repose sur la maîtrise de cette science : de la fabrication des métaux et de leurs alliages, jusqu'à celle des biens qui en découlent. La définition de la métallurgie a largement évolué au cours du .
Countercurrent exchangeCountercurrent exchange is a mechanism occurring in nature and mimicked in industry and engineering, in which there is a crossover of some property, usually heat or some chemical, between two flowing bodies flowing in opposite directions to each other. The flowing bodies can be liquids, gases, or even solid powders, or any combination of those. For example, in a distillation column, the vapors bubble up through the downward flowing liquid while exchanging both heat and mass.
Procédé Martin-Siemensthumb|300px|Four Martin-Siemens du musée de l'industrie de Brandebourg. Le 'four Martin-Siemens ou four Martin' est un four à réverbère doté de régénérateurs, utilisé à la fois pour la fusion de ferrailles de recyclage et pour l'affinage de la fonte brute. Le procédé, aujourd'hui abandonné, porte le nom des inventeurs qui l'ont mis au point : Pierre-Émile Martin qui, en 1864, adapte à la fusion de ferrailles la technologie de régénérateurs que Carl Wilhelm Siemens avait brevetée en 1856.
Four à réverbèrevignette|300px|droite|Principe du four à réverbère. Schéma effectué à partir de la planche XXIV de l'ouvrage Description de l'art de fabriquer des canons de Gaspard Monge (18 pluviôse an 2 : 6 février 1794. Un four à réverbère est un four dont la chaleur est réfléchie (réverbérée) par sa voûte vers une zone de réaction chimique séparée physiquement de celle où se produit la réaction de combustion fournissant l'énergie au système. Dans ce type de four, le combustible (charbon, gaz, fuel, etc.
