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Auteur(s)
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Maurice BURTEAUX : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Ancien Chef des hauts fourneaux de Longwy et Dunkerque
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Lire l’articleINTRODUCTION
Au sein de l’usine sidérurgique intégrée décrite dans l’article Grandes usines sidérurgiques intégrées classiques de ce traité, le haut fourneau est installé dans l’usine à fonte qui regroupe la préparation de la charge, parfois la cokerie, le haut fourneau et ses annexes, et une section technique chargée du progrès et du développement. Cet article et l’article Haut fourneau. Exploitation concernent le haut fourneau, ses annexes et, partiellement, la section technique.
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- Version courante de mars 2017 par Jean-Marc STEILER
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Aspects fondamentaux de la marche du haut fourneau1. Place du haut fourneau
1.1 Historique du haut fourneau
Dans l’Antiquité et au Moyen Âge, le fer était produit directement à partir des minerais de fer par la réduction de ceux-ci dans des fours de petites dimensions, dont l’évolution a conduit, au 14e siècle, au four à masse, haut d’environ 2 mètres. Le produit obtenu était une éponge de fer presque pur, mais mélangé de scories. Avec l’utilisation du soufflet hydraulique, la température dans les fours atteignit un niveau suffisant pour conduire à la fabrication d’un produit liquide, la fonte, alliage de fer et de carbone ; le haut fourneau est né de cette circonstance. Au milieu du 18e siècle, sa forme générale est fixée et il fabrique, au mieux, une tonne de fonte par jour ; les hauts fourneaux anglais sont alors alimentés en coke, en remplacement du charbon de bois. Le haut fourneau du 19e siècle est le siège d’un foisonnement d’essais et d’inventions qui conduisent à des perfectionnements de grande importance : l’emploi du vent chaud, la récupération puis l’épuration du gaz, la mécanisation du chargement, l’augmentation de la capacité de soufflage... À l’aube du 20e siècle, les plus gros appareils produisent 6 à 700 tonnes par jour. Après une relative stagnation, le progrès reprend à partir des années 50 (préparation poussée de la charge, emploi de vent très chaud et de la contre-pression, injections diverses aux tuyères, développement des moyens de mesures et du traitement de celles-ci, recherches approfondies sur le fonctionnement) ; tout cela conduira en une trentaine d’années à une production, pour les plus grosses unités, de 8 à 9 000 tonnes par jour et à des résultats remarquables dans les domaines de la consommation de combustibles, de la régularité de marche et de la durée des campagnes.
HAUT DE PAGE1.2 Qualité de la fonte
Compte tenu du lit de fusion et des conditions de marche du haut fourneau, la fonte peut contenir nombre d’éléments à des teneurs variables (Si, Mn, P, S, Cr, T i...), si bien que l’éventail de qualités des fontes est considérable. Dans le cadre de cet article et de l’article Haut Fourneau. Exploitation , seule est considérée la fabrication de fonte...
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