La sidérurgie à Longwy

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L'industrie du fer est apparue vers 1200 av.-J.C. Les bas fourneaux sont des fours à combustion interne qui ont servis à transformer le minerai de fer (minerai d'alluvions abondant près de Villerupt) en fer métallique.

Les bas fourneaux se présentent comme une cheminée d'un ou deux mètres de haut en briques et en terre cuite avec une ouverture à sa base orientée en direction du vent. Dans celle-ci on dispose en alternance une couche de minerai de fer et une couche de charbon de bois. Lorsque l'on met le feu, le charbon de bois produit du monoxyde de carbone (gaz CO) qui vient réduire le minerai : le fer est présent dans le minerai sous forme oxydée Fe3O4, par réaction avec le CO, il se forme du fer.

Au cours du XIVe siècle, la force hydraulique est appliquée pour la ventilation des foyers ou bas fourneaux utilisés pour extraire le fer du minerai. L'utilisation de roues à aubes ou à godets en remplacement de la force humaine permet d'augmenter la puissance des vents et les premiers petits hauts-fourneaux apparaissent le long de la Chiers, de la Moulaine et de la Crusnes dans les années 1800. Cela permit l'augmentation de la hauteur des fours jusqu'à atteindre quatre à cinq mètres. Avec un fourneau de cette hauteur et les températures permises par les nouveaux soufflets, le fer une fois réduit se combinait au carbone, produisant de la fonte, dont la température de fusion (environ 1200°) est nettement inférieure à celle du fer pur. On obtenait donc de la fonte liquide au bas du fourneau, et non plus la loupe de fer pâteux qu'il fallait jusque là extraire du fourneau pour l'amener à forger.

C'est en 1822 que le premier haut fourneau de Hayange fonctionnant au coke est créé, c'est en 1828 que celui de la Senelle sort de terre, 1832 celui de Gorcy, 1845 celui de Longwy-bas et 1848 celui de Moulaine.

En 1877, c'est la découverte du procédé Thomas et Gilchrist :
Thomas avait mis au point un nouveau procédé de traitement de la fonte qui permettait de fabriquer de l’acier. Le convertisseur Bessemer permettait la fabrication de quantités importantes d’acier et avait fait rentrer la fabrication de l’acier dans l’ère industrielle. Malheureusement, sa cornue était recouverte de revêtements réfractaires connus à l’époque qui étaient acide. Cette caractéristique empêchait la déphosphoration de la fonte contenu dans le minerai Lorrain ( minette ). Par conséquent, seules les fontes ne contenant pas cet élément pouvaient être traitées dans le convertisseur Bessemer. Or, la majorité des minerais de fer Lorrain contiennent du phosphore, ce qui limitait fortement le développement du procédé.
Thomas eut l’idée un revêtement réfractaire basique à base dolomie. Ce revêtement permi l’utilisation de chaux pendant la conversion de la fonte.



C'est aussi à cette époque que Joseph Labbé et le Baron Adelsward obtiennent la licence et fondent la Société des Aciéries de Longwy et que l'usine de Micheville s'agrandit pour atteindre 6 haut-fourneaux.

Henry Bessemer (1813, Charlton, Hertfordshire - 1898, Londres) est un industriel et métallurgiste britannique. Auteur de multiples inventions, il est surtout connu par le procédé d'affinage industriel de la fonte pour fabriquer de l'acier (1855) qui porte son nom et qui s'imposa partout en raison de son faible prix de revient. Son invention fut le point de départ de la production industrielle massive de l'acier. Il construisit à Sheffield de grandes usines pour y appliquer sa méthodes. Il écrivit ses mémoires qui furent publiées sous le titre "Sir Henry Bessemer, F.R.S, an autobiography"

Minette lorraine : Le minerai de fer lorrain est formé d'oolithes de limonites liées par un ciment, le plus souvent carbonaté ; les débris et empreintes de fossiles marins sont très fréquents. Ce minerai est couramment appelé minette, diminutif du mot mine, à cause de sa teneur faible en fer et de la haute teneur en phosphore (0,5 à 1%), sous forme de phosphate de calcium (apatite). C'est à cause de la présence du phosphore que la minette lorraine n'a peut être véritablement exploitée qu'au milieu du XIX siècle, après la mise au point du convertisseur Thomas, permettant une déphosphoration efficace. Le gisement lorrain fut alors classé parmi les plus vastes du monde et ses réserves furent estimées à six milliards de tonnes de minerai, susceptibles de contenir 1950 millions de tonnes de fer. En 1913, la production du bassin ferrifère lorrain dépasse les 41 millions de tonnes, dont 21 pour la Moselle et 20 pour la Meurthe-et-Moselle. La Lorraine est la deuxième région productrice au monde, derrière les États-Unis. Après une durée d'exploitation d’environ un siècle et demi, la masse de minerai arrachée au sous-sol lorrain serait de trois milliards de tonnes. Cependant, la trop faible teneur en fer de ce minerai encouragea les sidérurgistes à le remplacer peu à peu par des minerais d’outre-mer plus riches (teneurs moyennes de l'ordre de 60%). Les mines de fer de Lorraine ont peu à peu cessé d’être exploité. La dernière à avoir fermé, en 1997, est celle des Terres Rouges à Audun-le-Tiche (Moselle).

Le coke est obtenu par distillation de la houille dans un four à l'abri de l'air. Ces fours sont regroupés en batteries. L'usine où l'on fabrique le coke, appelée cokerie peut comprendre plusieurs batteries. Au cours de la cuisson, qui peut durer entre 16 et 40 heures en fonction de la qualité recherchée, le mélange de houilles enfourné est transformé en coke par élimination des matières volatiles, puis par transformation physique. Les houilles utilisées, appelées charbons à coke, ont en effet la capacité de se transformer, à une certaine température, en une pâte plastique avant, à une température supérieure, de se resolidifier. Le coke ainsi obtenu est refroidi et criblé

Liens utiles :

• http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/dossier565-4.php
• http://fr.wikipedia.org/wiki/Sidney_Gilchrist_Thomas