02. Història del ferro
HISTÒRIA DEL FERRO, el metall més útil
1. Descobriment de la fusió dels metalls
Els homes primitius vivien de la caça i la pesca. Al principi les puntes de les llances eren de pedra o d’ós. Es va tardar força temps en descobrir els metalls...
És possible que algú s’adonés que d’algunes pedres dins el foc intens en sortia una substància pastosa i roent que al refredar-se esdevenia una massa dura. Aquesta massa, posant-la al foc, i a cops de martell, se l’hi podia donar la forma que es volgués: punta de llança, espasa, agulla, etc...
Encara avui els ferrers treballen el ferro al roig viu.
2. El ferro necessita una temperatura molt alta per fondre’s
Hi ha metalls que es fonen fàcilment (com el plom) i n’hi ha que necessiten una temperatura molt alta. El ferro necessita per fondre’s un foc molt viu. Al principi s’encenia al cim d’una muntanya on bufa el vent o senzillament bufant.
Se sap que els egipsis utilitzaven diferents procediments per aconseguir un foc més viu insuflant aire en un foc de carbó vegetal: bufant mitjançant un instrument semblant a una canya i mitjançant manxes mogudes amb els peus.
3. Fargues i forges
Moltes eines i armes es feien de ferro. Durant l’edat mitjana el ferro servia per fer armes ofensives (llances, espases...) i defensives (cuirasses, cotes de malla), però també per quantitat d’eines i instruments més comuns (claus, agulles, ganivets, recipients...) Els llocs on es produeix ferro es diuen fargues o forns. On es treballa es diuen Forges. A Catalunya hi hagué unes fargues durant molts anys que fabricaven ferro de gran qualitat. El procediment era molt original i representa un avenç tecnològic molt considerable. A tot el món tecnològic es coneix com a farga catalana o mètode català.
En comptes d’insuflar aire bufant o mitjançant manxes s’utilitzava una trompa o tub per al que passava un raig d’aigua. L’estrenyiment del tub per l’aigua que queia, produïa un fort corrent d’aire. El corrent d’aire a través de la caixa dels vents i de la tovera arribava amb força al forn. El forn fet de pedra o rajola refractària tenia una forma especial per aprofitar el corrent d’aire. Com tots els forns de l’època contenia carbó vegetal i el mineral de ferro o mena.
A les fargues també hi solia haver els martinets. Aquests són uns grans malls (martells gegants d’uns 500 kgs moguts per una roda hidràulica.
Les fargues solien estar situades a les valls pirinenques on hi havia arbres per fer carbó vegetal a les muntanyes i rius que proporcionessin aigua per moure la roda hidràulica. Els proveïdors eren els carboners que feien carbó vegetal amb fusta dels arbres i els miners que portaven el mineral de ferro extret de les roques. Els traginers feien el transport del carbó i del mineral amb mules.
4. L’acer
Durant molt temps es van buscar procediments per a obtenir un ferro més dur. En el s XVIII un rellotger, August Huntsman, va aconseguir fabricar un ferro més dur (s’en diu acer) en un forn que arribava a temperatures molt més altes. No volia revelar a ningú el secret de fabricació, que no era altra que utilitzar uns gresols (recipient on es fonen els minerals) d’una argila especial que aguantava altes temperatures. També era secret un producte que hi afegia i ajudava a fondre el ferro.
Per a mantenir el seu secret tenia la farga al mig del bosc. Un fred dia d’hivern va deixar entrar un pobre que volia escalfar-se i el deixà apropar al forn. Aquell pobre va resultar ser un fabricant de la competència disfressat que a partir d’aquell dia va escampar el procediment.
5. L’alt forn
L’origen de l’alt forn és la farga. Té una gran xemeneia de més de 30 m d’alçada. Al forn s’hi col·loquen minerals de ferro, carbó més bo (coq) i altres ingredients. Es fonen i es barregen i després es separen: la ganga o impureses del ferro floten en l superfície del ferro dissolt. Hi ha dues sortides: la superior per l’escòria i la inferior, pel ferro.
Ja al segle XIX, Bessemer va obtenir acer utilitzant un convertidor basculant (convertidor perquè convertia el ferro en acer i basculant perquè la gran caldera podia capgirar-se). Les toveres per on entra l’aire, estan situades a la part superior de manera que no funcionen quan el metall fos entra i surt del convertidor, però acabat el procés de conversió gira la caldera i les toveres injecten aire que passa a través del ferro fos, augmentant la temperatura i aconseguint l’acer.
Siemens, poc desprès, començà a utilitzar els gasos calents d’escapament per a reescalfar el combustible i l’aire entrant. Així es va anar perfeccionant el procediment. Quan el ferro encara està calent es fa passar per una màquina que li dona la forma que es desitja: làmines aplanades (per això se’n diu laminadora); barres, etc