# Metalurgia do ferro

> Uso mais difundido por volta de 1200 a.C.; minério, carvão e forno baixo

- Data: c. 1.200 a.C.
- Época: Antiguidade
- Domínio: [Materiais e química](https://lastcodex.org/pt/domains/materials/)
- Etapa: III (Ofícios e cidades)
- Dificuldade: 4/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/iron-smelting/

A redução do ferro extrai o metal do minério aquecido com carvão vegetal num pequeno forno de argila alimentado com ar por foles. Este forno baixo produz normalmente uma massa sólida e pobre em carbono, a lupa, que o ferreiro compacta e trabalha até obter ferro forjado.

![Metalurgia do ferro · Uso mais difundido por volta de 1200 a.C.; minério, carvão e forno baixo](https://lastcodex.org/_astro/plate.CTni8AkB_Z1vbl23.webp)

## Legenda

1. Foles
2. Algaraviz (bocal de argila para o ar)
3. Carga de carvão vegetal e minério
4. Parede de argila do forno
5. Lupa de ferro
6. Escória vazada

## O que é

![Uma lupa cortada ao meio, porosa e cheia de escória, ao lado de uma barra de ferro forjado](https://lastcodex.org/_astro/v3.C5vdhZkz_1IrcBI.webp)
*Por dentro, uma lupa em bruto é uma esponja de ferro e escória. Horas de forja transformam-na numa barra.*

O ferro é um dos elementos mais comuns da crosta terrestre, mas quase nunca aparece em estado metálico. Existe nos minérios como óxidos: a hematite vermelha, a magnetite negra, o minério castanho que se extrai dos pântanos. A redução retira o oxigénio a estes minérios e fica com o metal.

Durante quase três mil anos, isto fez-se no forno baixo, um forno de argila com cerca de um metro de altura onde o carvão vegetal arde sob o sopro dos foles. O seu produto é a lupa, uma massa esponjosa de ferro misturado com escória. Martelada a quente, torna-se ferro forjado, tenaz e fácil de trabalhar. Dele se fizeram relhas de arado, pregos e espadas até o alto-forno o substituir na Europa, no fim da Idade Média.

## Como funciona

Ao arder diante do algaraviz, o carvão aquece o forno. Mais acima na cuba, onde falta oxigénio, forma monóxido de carbono, e este gás, ao subir pela carga, retira o oxigénio ao óxido de ferro. O minério perde o oxigénio por etapas, e a reação torna-se rápida acima de uns 900 °C.

![Uma lupa de ferro segura por uma tenaz sobre uma bigorna de pedra, debaixo de um martelo](https://lastcodex.org/_astro/v1.BUM1Qb57_1LNpn1.webp)
*A lupa consolida-se primeiro a quente com golpes leves; pode ser reaquecida entre séries de marteladas.*

O forno trabalha a cerca de 1100 a 1200 °C e produz normalmente uma lupa sólida, pobre em carbono. O ferro puro funde a 1538 °C, mas o ferro rico em carbono pode fundir às temperaturas do forno baixo. A sílica e outros minerais do minério combinam-se com parte do óxido de ferro e formam uma escória rica em ferro, que pode fluir a cerca de 1180 °C conforme a sua composição. A escória desce junto ao algaraviz, o bocal de argila que traz o ar, enquanto os grãos de metal se aglomeram logo abaixo e formam a lupa. O fundidor deixa sair a escória por um arco na base, ou a escória acumula-se numa cova sob o forno.

A lupa sai do forno incandescente e porosa, cheia de escória e carvão. Se for frágil, pode precisar de golpes leves ao início, por vezes com um maço de madeira. Também se pode deixá-la arrefecer e voltar a aquecê-la antes de a compactar; não é indispensável martelá-la logo ao calor branco. Aquecimentos e passagens sucessivas pela forja compactam o metal e expulsam grande parte da escória. A perda de peso depende da lupa e do método de forja. O carbono é geralmente pouco e está distribuído de forma irregular, pelo que a mesma lupa pode conter ferro macio e zonas de aço.

## Como se constrói

Segue-se o esboço de uma pequena redução, não um desenho cotado. É preciso argila misturada com areia e palha, minério, muito carvão vegetal, foles ou um ventilador, e uma equipa para um dia inteiro.

**Preparar o minério.** Torrá-lo numa fogueira aberta para expulsar a água e torná-lo quebradiço, e parti-lo em pedaços de cerca de um centímetro. Partir o carvão em pedaços de uns dois centímetros e peneirar o pó, para o gás circular pela carga.

**Erguer a cuba.** Em terreno seco, levantar um cilindro de argila com cerca de um metro de altura e 25 a 30 cm de diâmetro interior, com paredes da grossura de vários dedos. Deixar um orifício junto à base para o algaraviz e um arco que se possa abrir e voltar a fechar com argila. Deixar secar devagar vários dias e acabar com uma pequena fogueira lá dentro.

**Pré-aquecer e carregar.** Encher a cuba de carvão e fornecer ar até ficar em brasa de cima a baixo. Nas experiências do WIRG juntam-se cerca de 1 kg de minério e 1 kg de carvão por carga, a cada 10–15 minutos, com um total declarado de 15–20 kg de cada material por redução. São 15–20 cargas duplas, equivalentes a cerca de 2,5–5 horas a esse ritmo, sem pressupor cinco horas de carregamento contínuo. A duração declarada de cerca de cinco horas inclui a combustão final; o pré-aquecimento é feito à parte. Prever carvão adicional para o pré-aquecimento e para a última carga de carvão apenas: o total das cargas duplas não cobre todo o combustível.

**Controlar o sopro.** Vigiar a temperatura e a descida das cargas, ajustando o ar para manter a redução e o escoamento da escória. A absorção de carbono depende da proporção entre carvão e minério, da atmosfera do forno, do tempo de permanência e da química da escória. Mais ar, por si só, não permite prever a formação de ferro fundido: algumas experiências produziram ferro com menos carbono ao aumentar o caudal de ar. Vazar a escória à medida que se acumula; o WIRG indica um primeiro vazamento após cerca de três horas.

**Extrair e compactar.** Depois de a última carga arder, abrir a frente e tirar a lupa com a tenaz. Se for frágil, começar com golpes leves, por exemplo com um maço de madeira, e aumentar a força quando estiver mais coesa. Também é possível deixá-la arrefecer e reaquecê-la antes da compactação. Reaquecê-la na forja entre passagens até formar uma barra coesa.

> **Segurança.** Um forno baixo trabalha acima de 1100 °C. A escória líquida provoca queimaduras profundas e incêndios. Trabalhar ao ar livre sobre terra nua e seca, longe de erva seca, com areia seca à mão. Manter secos os utensílios e o terreno onde cai a escória. Nunca deixar que a água toque escória quente ou líquida nem entre no forno quente: a formação súbita de vapor pode causar uma explosão. Usar botas de couro, luvas, avental e óculos, e nunca ficar em frente do arco de vazamento. Pelo topo sai monóxido de carbono: manter o rosto afastado e nunca fazer reduções em espaços fechados. Argila ou minério húmidos podem rebentar com o calor.

## História e evolução

Trabalhou-se o ferro antes de se saber reduzi-lo. Alguns dos objetos de ferro mais antigos foram martelados de meteoritos, que contêm níquel. Há indícios de reduções antigas na Anatólia, na atual Turquia, embora o lugar e a data da invenção continuem incertos. Em Kaman-Kalehöyük, fragmentos datados de cerca de 1800 a.C. incluem algum aço-carbono, e o carbono irregular sugere ferreiros que ainda faziam experiências. Por volta de 1250 a.C., o rei hitita Hattusili III escreveu uma carta sobre o fabrico de «bom ferro».

Por volta de 1200 a.C., o uso do ferro alarga-se no Próximo Oriente, a ritmos diferentes conforme a região. A redução já era conhecida antes. Cerca de 1100 a.C. já era comum em Chipre e no Levante. A maior parte da Europa usava-o desde cerca de 800 a.C., e em 500 a.C. os fornos baixos eram conhecidos do Mediterrâneo à Escandinávia. Ao contrário do cobre e do estanho do bronze, o minério de ferro encontrava-se em quase toda a parte.

![Dois foles de pote em argila cobertos de couro, ligados a um único bocal de argila](https://lastcodex.org/_astro/v2.DcSlN7tw_13McCr.webp)
*Foles de pote: bombeando à vez as coberturas de couro, o ar corre sem interrupção.*

A África teve tradições próprias, com fornos na Núbia desde o século VII a.C. e na África Ocidental o mais tardar no século VI a.C. A China aprendeu provavelmente a redução em forno baixo com o Ocidente por volta do século VIII a.C. e passou cedo a fornos quentes o bastante para produzir ferro fundido líquido.

Durante séculos, as lupas europeias pesaram cerca de dois quilos, pequenas o bastante para se forjarem à mão. Os fornos romanos, com até dois metros de altura, davam lupas de 10 a 15 kg, e por volta de 1500 os martelos hidráulicos já trabalhavam lupas de 100 kg ou mais. O alto-forno de Lapphyttan, na Suécia, já funcionava desde meados do século XII. Os altos-fornos difundiram-se mais nos séculos medievais seguintes e por volta de 1500 produziam ferro fundido em quantidade; os fornos baixos perderam terreno aos poucos. As forjas catalãs de Espanha e do sul de França ainda funcionavam em meados do século XIX.

## Números-chave

- Temperatura do forno: Cerca de 1100–1200 °C (o ferro puro funde a 1538 °C)
- Carga: Nas experiências do WIRG, cerca de 1 kg de minério e 1 kg de carvão por carga, a cada 10–15 minutos
- Duração de uma redução: Cerca de 5 horas para cargas e combustão final nas experiências do WIRG; pré-aquecimento à parte
- Tamanho da lupa: Cerca de 2 kg no início da Idade do Ferro, 10–15 kg nos fornos romanos
- Uso mais difundido: Por volta de 1200 a.C. no Próximo Oriente; a redução é anterior

## Requer

- [Bronze](https://lastcodex.org/pt/inventions/bronze/): Cobre e estanho, mais duros juntos (c. 3.300 a.C.)
- [Carvão vegetal](https://lastcodex.org/pt/inventions/charcoal/): Lenha cozida devagar sob a terra (c. 4.500 a.C.)

## Conduz a

- [Bicicleta](https://lastcodex.org/pt/inventions/bicycle/): Duas rodas movidas pelas pernas (1817)
- [Conservas e pasteurização](https://lastcodex.org/pt/inventions/canning/): Fechar, aquecer e manter os micróbios fora (1810)
- [Motor de combustão interna](https://lastcodex.org/pt/inventions/combustion-engine/): Pequenas explosões, potência constante (1876)
- [Bússola](https://lastcodex.org/pt/inventions/compass/): Uma agulha que aponta o norte (c. 1088)
- [Motor elétrico](https://lastcodex.org/pt/inventions/electric-motor/): A corrente transformada em rotação (1834)
- [Gerador elétrico](https://lastcodex.org/pt/inventions/generator/): O movimento transformado em corrente (1831)
- [Relógio mecânico](https://lastcodex.org/pt/inventions/mechanical-clock/): O tempo cortado em batidas iguais (c. 1300)
- [Prensa de impressão](https://lastcodex.org/pt/inventions/printing-press/): Tipos móveis, copiados aos milhares (c. 1440)
- [Máquina de costura](https://lastcodex.org/pt/inventions/sewing-machine/): Mil pontos por minuto (1830)
- [Máquina a vapor](https://lastcodex.org/pt/inventions/steam-engine/): O calor transformado em movimento (1712)
- [Aço](https://lastcodex.org/pt/inventions/steel/): Ferro com a dose certa de carbono (c. 1.000 a.C.)
- [Transformador](https://lastcodex.org/pt/inventions/transformer/): Elevar e baixar a tensão (1885)

## Fontes

- [Bloomery](https://en.wikipedia.org/wiki/Bloomery), Wikipedia
- [Iron and Steel in Early Europe](https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/iss/kap_a/backbone/ra_3_1.html), H. Föll, Kiel University
- [Experimental Bloomery 4: The smelt](https://www.wealdeniron.org.uk/?p=930), Wealden Iron Research Group
- [Questioning Diversity (of Iron) in the Workplace: Bloomery Iron, Cast Iron, China and the West (Liu & Wood, 2025)](https://www.intarch.ac.uk/journal/issue69/14/full-text.html), Internet Archaeology 69
- [Kaman-Kalehöyük](https://en.wikipedia.org/wiki/Kaman-Kaleh%C3%B6y%C3%BCk), Wikipedia
- [The explosion of No. 5 Blast Furnace, Corus UK Ltd, Port Talbot](https://www.hse.gov.uk/pubns/web34.pdf), Health and Safety Executive
- [Lee Sauder and Skip Williams Smelt Iron](https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/iss/kap_a/advanced/aa_2_5.html), H. Föll, Kiel University
- [Experimental Bloomery Ironmaking: The Bloom](https://www.wealdeniron.org.uk/Expt/bloom.htm), Wealden Iron Research Group
- [Experimental Bloomery Ironmaking: The Smelt](https://www.wealdeniron.org.uk/Expt/smelt.htm), Wealden Iron Research Group
- [Medieval Iron in Society (Rapport H 34)](https://www.jernkontoret.se/en/publications/history-of-mining-and-metallurgy1/Publications/rapport-h-34/), Jernkontoret
- [The Innovation and Adoption of Iron in the Ancient Near East (Erb-Satullo, 2019)](https://link.springer.com/article/10.1007/s10814-019-09129-6), Journal of Archaeological Research, Springer Nature
- [Flow Rates](https://www.warehamforge.ca/ironsmelting/flowrates.html), Darrell Markewitz, Wareham Forge
- [Experimental Iron Smelting: Norse Bellows Air](https://warehamforge.ca/ironsmelting/norse-air.html), Darrell Markewitz, Wareham Forge
- [The St Fagans Experimental Bloomery: the First Six Years (Young, 2005)](https://historicalmetallurgy.org/media/pjwd2b5o/hmsnews59.pdf), Historical Metallurgy Society News 59

Factos verificados em 2026-10-12.

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