Présentation
Auteur(s)
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Daniel MEYER : Ingénieur civil des Mines - Directeur général de l’Association technique de la sidérurgie française - Fédération française de l’acier
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Lire l’articleINTRODUCTION
Jusqu’à la crise provoquée en 1973 par l’augmentation brutale et importante (six fois) du prix du pétrole, on se souciait surtout d’accroître la productivité des aciéries en construisant des convertisseurs de plus en plus grands (maximum 380 t) et en réduisant la durée des opérations (plus de 15 000 coulées par an par convertisseur). Depuis, les progrès ont essentiellement porté sur la qualité des aciers produits et la régularité des résultats.
Actuellement, on peut dire qu'il est possible de produire au convertisseur à l'oxygène tous les aciers connus sur le marché, y compris les aciers fortement alliés, mais ce n'est pas toujours le moyen le plus courant, et les aciers inoxydables qui sont encore fabriqués dans 90 % des cas en aciéries électriques.
On trouvera en Doc. M 7 650 l'évolution de la part des aciéries à l'oxygène dans la production mondiale d'acier depuis 1980. Dans les pays industrialisés, cette part représente en 1996 environ 60 % du total et celle des aciéries électriques environ 33 %, les aciéries Martin ayant pratiquement disparu, alors que dans les pays de l'Est celles-ci produisent encore près de 40 % du total contre 50 % pour les aciéries à I'oxygène.
Dans cet article, nous décrirons les différents procédés d’injection de l’oxygène puis nous étudierons les réactions qui se produisent durant l’affinage pour aborder ensuite la pratique des opérations et la technologie des équipements. Enfin, la réalisation d’une aciérie de conversion nécessite des études préalables que nous développerons avant de conclure.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1989 par Michel CAGNET
- Version archivée 3 de sept. 2008 par Guy DENIER
- Version courante de avr. 2018 par Guy DENIER
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Procédés6. Conclusion
L’affinage mixte s’est imposé comme moyen de production de masse d’acier de qualité. Le brassage par le fond, avec gaz inerte ou avec une partie de l’oxygène, l’usage de sublances et de la conduite dynamique de l’opération, la récupération du gaz aciérie sont des pratiques qui se sont largement généralisées.
On constate aussi que le convertisseur est cantonné aujourd’hui dans le rôle d’appareil de décarburation d’une fonte déphosphorée et désulfurée, produisant un acier primaire qui est ensuite traité en poche pour parfaire la désulfuration, puis sous vide pour obtenir de très basses teneurs (en carbone, oxygène, hydrogène), et ajuster la composition par des additions précises.
La logique voudrait que l’évolution de la conversion aboutisse à un procédé continu comme les autres parties de l’usine, mais jusqu’à présent aucun procédé n’a économiquement et industriellement démontré son intérêt. Les essais et études sur pilotes ont jusqu’à maintenant montré la faible productivité de la méthode et l’incapacité à augmenter cette productivité sans détériorer la capacité d’affinage. Il existe cependant des procédés en cours de développement (exemple de la figure 25) utilisant dans un même appareil des technologies issues du four électrique et du convertisseur [66].
Les dernières aciéries de conversion construites ou modernisées conservent donc une disposition maintenant classique et les évolutions concernent ce qui améliore la productivité des appareils et la qualité de l’acier :
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le prétraitement de la fonte (désiliciation en plus des déphosphoration et désulfuration en amont du convertisseur) ;
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l’introduction de nouveaux modèles dynamiques et de systèmes experts pilotant le soufflage pratiquement sans intervention humaine ;
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l’introduction de moyens continus d’analyse des gaz remplaçant ou complétant la sublance ;
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la pratique de la coulée directe ; conformité de 80 % des coulées...
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