Il ferro

…Ganci e putrelle di ferro, tutto ininfiammabile da cima a fondo..

…settantacinque pesi in modo da formare in aria una compatta fontana di ferro…

….settantacinque pesi in modo da formare in aria una compatta fontana di ferro…

…i vapori che uscivano dagli scarichi, i rottami di barili e di ferro vecchio…

…meno inesorabile del ferro, dell'acciaio e dell'ottone…

…Inoltre era signora assoluta su certi sotterranei, sottratti a ogni contatto con questo mondo di predoni da puntute sbarre di ferro….

…sotto la severa arcata sopraccigliare di stampo coriolanesco, simili a due fari incastrati in una costiera corazzata di ferro…

.. così entrambe videro il lampo che si abbatteva rapido come un fremito sui binari di ferro…

…amaro giogo del tiranno e siete schiacciati dal tallone di ferro del dispotismo che calpesta i vostri corpi…

…lentamente veniva sollevata dal supporto di ferro e adagiata sul giaciglio di paglia….

Ferro [wiki]

Metallurgia

…I ragazzi Gradgrind avevano anche stipetti per ogni branca della scienza. Avevano uno stipetto conchigliologico e uno stipetto metallurgico e uno stipetto mineralogico….

…Fenomeno quasi incredibile, benché visibilissimo, chi scorse se non la sua metallurgica Louisa che guardava incantata attraverso uno spiraglio nelle tavole…..

Nel corso del '700 l'industria mineraria inglese fu un campo di importanti innovazioni tecnologiche, come l'uso delle pompe per prosciugare l'acqua nelle gallerie sempre più profonde o il sistema di trasporto su rotaia del materiale dai giacimenti sotterranei alla superficie. A sollecitare l'industria carbonifera fra il '700 e l'inizio dell' 800 fu soprattutto il processo di urbanizzazione e la conseguente necessità di riscaldamento delle case, che venne assicurato appunto dal carbone; solo in un secondo tempo il carbone fu massicciamente impiegato nella produzione industriale e nelle ferrovie. L'industria del ferro in Inghilterra fu a lungo alimentata, prima della costruzione della rete ferroviaria, dalle esigenze belliche e dallo sviluppo della marina militare, ma anche di quella mercantile.

Il consolidamento dell'apparato industriale interno fece lievitare la domanda di articoli di metallo (dalle macchine agricole e tessili agli utensili domestici ai materiali per costruire), mentre l'avvio dell'industrializzazione in altri Paesi, dopo le guerre napoleoniche, aprì un dinamico mercato di esportazione. Industria carbonifera e industria siderurgica si influenzarono reciprocamente, in quanto la produzione di combustibile rappresentò per la siderurgia una spinta al progresso tecnico, e per altro verso l'estendersi della produzione di ferro stimolò quella del carbone. Come risulta dalle tabelle 1 e 2, il balzo in avanti nella produzione carbonifera e siderurgica avvenne circa cinquant'anni dopo quella del cotone: tra il 1830 e il 1850 la produzione del carbone arrivò quasi a triplicarsi e quella del ferro fu più del triplo

PRODUZIONE DI CARBONE                                                             PRODUZIONE DI FERRO

ANNO	QUANTITÀ'		ANNO	QUANTITÀ'
1550 - 1560	170		1740	16 - 25
1680 - 1690	2500		1760	20 - 26
1700	2500		1788	61
1750	5000		1796	109
1770	6205		1806	235
1780	6425		1825	382
1800	10000		1830	630
1829	16250		1840	1155
1850	44000		1850	2249
(dati in migliaia di tonnellate inglesi)			(dati in migliaia di tonnellate)

http://it.wikipedia.org/wiki/Metallurgia

L'altoforno

…Dai suoi altiforni la città non usciva splendente e radiosa come un pezzo d'oro purificato dal fuoco….

L'altoforno, è un tipo di impianto utilizzato nell'industria metallurgica per produrre ghisa partendo da minerale ferroso, attraverso un processo in cui concorre la combustione di carbone coke, la fusione di minerali e riduzione degli ossidi metallici (ad esempio Fe2O3) presenti in natura come minerale ferroso o introdotti come rottame ferroso, attraverso un'atmosfera riducente.
Questo strumento deve il suo nome alle dimensioni, infatti può raggiungere un'altezza di 80 metri (con un diametro che può superare gli 8 metri) e può produrre fino a 4500 tonnellate al giorno.
E’ un forno a tino, la cui forma è costituita da due tratti troncoconici, di cui il "tino" costituisce il cono superiore, il cono inferiore è detto "sacca", uniti da una sezione cilindrica centrale (detta "ventre"). La carica avviene dall'alto, ed è formata da strati di coke e minerale ferroso che vengono gettati  alternativamente . Il funzionamento è continuo: gli strati della carica scendono lentamente mentre il forno viene alimentato introducendo nuovi strati a intervalli regolari. È un forno a vento:  per raggiungere alti valori di temperatura è necessario insufflare aria, alla quale può essere addizionato ossigeno, che deve essere preriscaldata. L'iniezione di aria, detta "vento caldo", anch'essa continua, avviene attraverso una corona di tubi.
La struttura esterna è costituita da una corazza di acciaio speciale, rivestita internamente da mattoni refrattari su un sostrato di cemento refrattario.

Nonostante la storia degli altiforni sia molto  antica solo nel 1709 si ebbe una radicale trasformazione, grazie ad Abraham Darby II, quando, per il progressivo esaurirsi delle disponibilità di legname, si fu costretti ad impiegare negli altiforni il carbon fossile e il coke in sostituzione del carbone di legna.
Egli infattifu il primo che riuscì ad ottenere ghisa usando solo coke.
Non si sapeva però trasformare la ghisa, prodotta in grandi quantitativi, in acciaio con lo stesso ritmo di produzione, dato che la capacità produttiva dei forni di affinazione era molto limitata.
Ci vollero ancora alcuni decenni per imparare a sostituire il carbon fossile a quello di legna anche nella produzione dell’acciaio.
Le difficoltà risiedevano in particolar modo nella necessità che l'acciaio non doveva venire a contatto col carbone o con il coke per non assorbire lo zolfo e divenire con ciò fragile a caldo.
Questo inconveniente venne eliminato da Henry Cort nel suo forno a “puddellatura” inventato nel 1784, nel quale l'acciaio entrava in contatto solo con i prodotti della combustione molto ricchi di ossigeno.

Lo sviluppo della siderurgia trovò, tra la fine del XVIII e l'inizio del XIX secolo, un nuovo potente aiuto nella macchina a vapore.
Questa venne impiegata non solo per migliorare il tiraggio, ma permise di costruire le macchine trasformatrici, come laminatoi e magli, in dimensioni molto maggiori e quindi con rendimento migliore.
Dall'epoca del primo altoforno a questo vennero apportati diversi perfezionamenti sia destinati all'aumento della capacità produttiva che alla semplificazione dell'esercizio.
Nel 1885 riuscì all'inglese Henry Bessemer di produrre acciaio con un processo più semplice. Il suo procedimento consisteva nel soffiare attraverso la ghisa fusa forti correnti di aria conseguendo la combustione delle sostanze che accompagnavano l'acciaio, quali il carbonio, il silicio, il manganese, ecc. Il processo Bessemer era però limitato a poche ferriere perché con esso si potevano trattare solo ghise prive di fosforo, a causa del rivestimento interno del convertitore, un recipiente a forma di pera in cui avveniva l'operazione. Bessemer, infatti, impiegava un rivestimento ricco di  acido silicico che non era in grado di formare scorie che si legassero al fosforo.
Questo inconveniente venne affrontato da Sidney Gilchrist Thomas che nel 1879 rivestì il convertitore con calce impastata con silicati solubili.


La maggior parte dell'acciaio prodotto oggi oltre che col processo Bessemer, viene prodotto con il processo Martin-Siemens, che prende il nome dai suoi inventori Pierre e Emile Martin e Carl Wilhelm Siemens. Originariamente, nel 1864, il processo consisteva nel fondere la ghisa insieme a rottami di ferro (processo ghisa-rottame); più tardi si passò a fondere la ghisa con minerali di ferro, frequentemente con aggiunte di rottami di acciaio (processo ghisa-minerale). La fusione doveva avvenire in un forno di concezione speciale dotato di un focolare con recupero del calore, ideato da Friedrich Siemens.

Acciaio e Ottone

...Il tempo procedeva a Coketown come procedevano le macchine della città: tanto materiale lavorato, tanto combustibile utilizzato, tanta energia consumata, tanto danaro guadagnato. Ma, meno inesorabile del ferro, dell'acciaio e dell'ottone, il tempo recava le sue mutevoli stagioni perfino in quella landa desolata di fumo e di mattoni, e rappresentava l'unico elemento degno di nota nella terribile uniformità del luogo... 

Vengono citati in questo passo materiali più o meno dominanti nell'industria del tempo, il primo in importanza è sicuramente l'acciaio, che visse il suo exploit proprio durante la seconda rivoluzione industriale (soprattutto ancora sotto forma di ghisa, più impura e prodotta in altiforni non ottimali).

Acciaio [wiki]                                                    
Ottone  [wiki]