Activités
Vendredi 11/9/2009
Conférence : « Obtention du fer à l’aube de la métallurgie » par Julien Jounier.
Le 11 septembre, Mr Julien Jounier, enseignant en retraite et étudiant en archéologie à Rennes, a fait une conférence au CERAPAR sur l’ « Obtention du fer à l’aube de la métallurgie ».
Il a d’abord rappelé les différentes étapes conduisant à la métallurgie du fer.
Au Néolithique :
- Creusement de mines de silex avec galeries de soutènement
- Invention du four de potier.

A l’Age de Bronze :
- Collecte du cuivre natif
- Le cuivre natif s’épuisant, creusement de mines et collecte du minerai
de cuivre
- Grillage du minerai (le minerai grillé est plus facile à marteler)
- Martelage du minerai (permettant d’enlever les impuretés : terre, etc. et
facilitant la réduction)
- Réduction en bas fourneau et obtention du cuivre (à 1083°C)
- Mise au point d’alliage plus résistant : bronze à l’étain avec 10% d’étain
dans le cuivre
- Techniques de moulage d’objets : en moules mono ou bivalves, à la cire
perdue.

L’ensemble de ces techniques vont être reprises et perfectionnées à l’Age de Fer, peut-être à cause d’une raréfaction du minerai de cuivre.

Deux sites majeurs se détachent :
- Hallstatt en Autriche où des mines de sel sont exploitées depuis l’Age du
Bronze, avec de nombreux outils de mine en fer, des parures, etc.

- La Tène en Suisse, avec une grande variété de productions : épées, umbos,
chaudrons, jougs, mors, couteaux, haches, outils, etc.

Pour produire du fer, de nombreuses opérations sont nécessaires :

- Tri du minerai et élimination du tout venant (gangue de terre,
impuretés, etc.)
- Lavage du minerai (nécessité de grande quantité d’eau)
- Triage (suite de l’élimination de la gangue, des impuretés, etc.)
- Grillage (facilitant le concassage et la réduction en bas fourneau
en déshydratant le minerai)
- Concassage (élimination du reste des impuretés, d’autres éléments
métalliques, facilitation de la réduction en bas fourneau)
- Triage
- Mise du minerai dans un bas fourneau avec du charbon de bois et de
la chaux (ou fondant, permettant l’agglomération du fer pâteux)
- Réduction directe du fer dans le bas fourneau à environ 1300°C
(1400°C au niveau des tuyères reliées à des soufflets), alors que
le point de fusion du fer est à 1535 °C
- Obtention d’une éponge de fer pâteuse qui reste dans le bas fourneau
- Les scories issues de la fusion du mélange de parties terreuses et
de minerai coulent au fond du bas fourneau et sont plus ou moins
liquides
- L’éponge est ensuite raffinée dans un bas foyer sur un lit de
charbon de bois et sous l’action du soufflet. La masse de fer est
compactée par martelages successifs permettant l’évacuation des
impuretés encore contenues dans la matière, conduisant à
l’obtention d’un lingot.

Ces opérations laissent des traces sur les sites archéologiques :
- Reste de minerai brut ou concassé
- Reste de charbon de bois (permettant la datation)
- Scories évacuées aplaties
- Scories piégées dans le bas fourneau
- Morceaux de parois de bas fourneau
- Reste d’outils, etc.

Dans les bas foyers, on trouve :
- Des scories en forme de calottes
- Des battitures correspondant aux particules de surface du massiot
de fer qui sont rejetées lors du martelage.

Des reconstitutions complètes du processus ont été menées, en particulier par l’Université du Mirail à Toulouse (cf sur internet le film : « Les bas fourneaux de Lercoul »). Elles montrent qu’il faut de nombreux savoir-faire (extraction du minerai, construction du bas fourneau, production de charbon de bois, etc.) et beaucoup de travail pour obtenir quelques kilos de fer.

Ce qui prouve la technicité des civilisations antiques, mais aussi la valeur que représentaient pour elles ce métal et les outils qu’il permettait de forger.