Le fer à réduction directe (DRI) est un type de fer alternatif fabriqué en chauffant du minerai de fer afin que l’oxygène et le carbone brûlent tandis que la température est maintenue en dessous du point de fusion du fer. Le fer à réduction directe est également connu sous le nom de fer spongieux et est vendu sous forme de briquettes, de morceaux ou de granulés. Il est généralement utilisé dans les aciéries à plus petite échelle pour améliorer l’état de l’acier qui est fabriqué.
Pendant le processus de réduction dans la production de fer à réduction directe, on utilise soit du charbon, soit un gaz spécial — contenant généralement une combinaison de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Ce mélange fonctionne comme un agent réducteur et facilite la diminution de la teneur en oxygène et en carbone du fer. Le résultat est un type de fer pur à 90-97%, ne contenant que de minuscules quantités de carbone et d’autres impuretés.
Le DRI était la forme de production de fer la plus répandue en Europe et au Moyen-Orient jusqu’au XVIe siècle. L’introduction du haut fourneau a contribué à révolutionner le processus de fabrication du fer et est rapidement devenu la norme de production. À mesure que la demande de fer augmentait, le haut fourneau a permis de produire de grandes quantités de fer dans un laps de temps relativement court. Le type de fer fabriqué par les hauts fourneaux, cependant, n’est pas du fer de réduction directe mais de la fonte brute, qui n’est pas aussi riche que le fer de réduction directe.
À l’époque moderne, le fer réduit directement est considéré comme une méthode alternative de fabrication du fer. Le processus de fabrication du fer par la voie de la réduction directe présente un net avantage par rapport au mode de production plus traditionnel du haut fourneau. Non seulement le fer résultant est plus abondant dans la teneur totale en fer, mais il implique un processus de production beaucoup moins cher que le fonctionnement d’un grand haut fourneau.
Le DRI présente également des inconvénients importants. Le procédé de fabrication nécessite des quantités inhabituellement importantes de gaz naturel, ce qui limite les zones du monde dans lesquelles il peut être produit. L’Inde, une nation riche en ressources naturelles nécessaires, fabrique plus de fer réduit directement que tout autre pays. D’autres endroits où les ressources naturelles ne sont pas si abondantes utilisent différentes variantes du processus de fabrication traditionnel.
Un autre inconvénient du fer à réduction directe est sa sensibilité à l’oxydation et à la rouille. Il doit être stocké et utilisé dans des conditions de température appropriées pour assurer sa longévité. On sait également que le DRI en grande quantité s’enflamme spontanément lorsqu’il est exposé à l’air libre.