Le processus de production de fonte brute implique la combinaison de minerai de fer, de charbon de bois et d’un matériau intermédiaire appelé flux à l’intérieur d’un haut fourneau. Lorsque les matériaux se combinent avec une chaleur intense, une grande partie du minerai de fer fond, créant une forme liquide surchauffée. Selon les matériaux et le mode de refroidissement utilisés, la production de fonte peut être une étape intermédiaire dans la création de fonte, de fonte ou d’acier.
Un haut fourneau utilisé pour la production de fonte est généralement une grande structure en acier avec plusieurs ouvertures. Près du sommet, des ouvertures permettent l’ajout du minerai, du charbon de bois et des matériaux de flux selon un motif alterné. Plus bas sur le four, deux portes permettent l’injection d’air, qui est préchauffé à n’importe où entre 1472-2192 degrés Fahrenheit (800-1200 degrés Celsius). Tout en bas du haut fourneau, deux ouvertures supplémentaires permettent d’évacuer le métal liquide et les scories.
Une fois à l’intérieur du four, les matériaux subissent plusieurs réactions qui permettent la création de fonte liquide. Le charbon de bois libère du monoxyde de carbone, qui amplifie la chaleur de l’air, augmentant la température à des niveaux encore plus élevés. À mesure que le monoxyde de carbone augmente, il réduit la quantité d’oxyde de fer dans les couches de fer, laissant un pourcentage plus élevé de fer métallique pur et réduisant le point de fusion du minerai. Le fondant, qui est généralement du calcaire ou du feldspath, réagit avec les impuretés du minerai de fer, créant un matériau à bas point de fusion connu sous le nom de laitier et purifiant davantage le minerai. Une fois que ces interactions cruciales ont eu lieu, le fer fond et est évacué par le bas du four.
La prochaine étape de la production de fonte implique le refroidissement du matériau et explique également le nom inhabituel du produit. Au fur et à mesure que la fonte liquide s’écoule du four, elle est traditionnellement détournée dans un long canal central avec de nombreux canaux plus courts disposés aux angles, où elle se refroidit et durcit. Le nom fonte de porc vient de la ressemblance du long canal avec une mère porcine et des canaux plus petits avec des porcelets allaitants. Dans la plupart des productions modernes de fonte, cependant, ce processus n’est plus utilisé, car des méthodes ont été développées qui permettent à la fonte d’être transportée à l’état liquide, plutôt que sous forme de matériau dur.
La production de fonte brute n’est généralement qu’une étape dans la création d’un produit fini en fer, car la teneur élevée en carbone du fer sous cette forme le rend pour la plupart inutilisable. Pour le rendre plus polyvalent, il peut être refondu et mélangé avec du laitier, créant du fer forgé, ou combiné avec du minerai de fer et des alliages supplémentaires pour créer de la fonte. Le plus souvent, la production de fonte brute est une étape intermédiaire sur la voie de la création d’acier, qui implique un deuxième processus de combustion pour éliminer la plupart des impuretés restantes et l’ajout d’autres métaux pour créer un alliage à base de fer.