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RÉSUMÉ
Cet article retrace l'évolution des procédés, difficile de ne pas citer de date, j'ai fait au mieux.L’évolution de la sidérurgie mondiale depuis les inventions capitales de Bessemer, Martin et Siemens, Thomas, Héroult, se découpe en trois grandes périodes. Jusqu’en 1950, elle connaît une amélioration continue de ces technologiques, sans remises en cause particulières. De 1950 à 1980, l’utilisation d’oxygène pur introduit de nouveaux procédés, notamment le convertisseur à l’oxygène pur. Pendant cette période, le four électrique devient hautement performant. Depuis quelques décennies, les procédés d’élaboration ne connaissent plus que des perfectionnements. Par contre, le développement spectaculaire de la métallurgie en poche permet de répondre aux exigences croisées de productivité et de qualité des aciers.
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Guy DENIER : Ingénieur ENSIC (Nancy) - Spécialiste Aciéries à l’IRSID, puis chez Paul WURTH - Cette édition est une mise à jour de l'article de Bernard TRENTINI intitulé : Aciéries – Évolution des procédés paru en 1991
INTRODUCTION
Si l’on cherche à résumer en quelques lignes l’évolution de la sidérurgie mondiale depuis les inventions capitales de Bessemer, Martin et Siemens, Thomas, Héroult dans la deuxième moitié du XIXe siècle, on peut distinguer trois grandes périodes.
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Jusqu’en 1950 : amélioration continue de ces inventions dans les domaines technologiques et métallurgiques, et sans qu’elles soient remises en cause.
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De 1950 à 1980 :
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apparition de nombreuses nouvelles technologies basées sur l’utilisation d’oxygène pur, pour ne laisser finalement place qu’au convertisseur à l’oxygène pur avec ses variantes ;
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en parallèle : développement important du four électrique, bénéficiant d’améliorations technologiques et de disponibilités en ferrailles dues à l’arrêt du four Martin ; puis disparition des convertisseurs Thomas et Bessemer, ainsi que des fours Martin, tout au moins dans les pays industrialisés modernes ; et finalement apparition et extension d’une métallurgie en poche très diversifiée.
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À partir de 1980 :
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stabilité dans les procédés d’élaboration qui continuent à se perfectionner ;
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développement généralisé de la métallurgie en poche pour répondre aux impératifs de productivité et aux exigences toujours croissantes sur la qualité des aciers.
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L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1991 par Bernard TRENTINI
- Version courante de oct. 2024 par Jean-Luc ROTH
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Évolution du convertisseur depuis 1950
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4. Évolution du four électrique à arc depuis 1950
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Avant la Seconde Guerre mondiale, le four électrique, par la lenteur même de l’opération, était réservé à l’élaboration d’aciers spéciaux. Les progrès réalisés pendant la guerre, en taille et puissance des unités, permirent, dès 1950, au four électrique de rivaliser avec le four Martin pour l’élaboration d’aciers au carbone à partir de ferrailles, avec la construction d’aciéries de 500 000 à 1 000 000 t/an, comportant des unités de 150 à 200 t (rapport 1953 du Battelle Memorial Institute).
Parallèlement, le four électrique de plus petite taille se développait dans les mini-aciéries (mini-mills) américaines, puis italiennes, et surtout après que l’apparition de la coulée continue ait permis d’abandonner la coulée en petits lingots, dispendieuse et cause de défauts.
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À partir du début des années 1960, et jusqu'au début du 21e siècle, une série d’améliorations allaient faire du four électrique un outil hautement performant.
La figure 8 montre schématiquement en fonction du temps, l'impact des principales améliorations techniques sur le temps de coulée à coulée et la consommation électrique .
Il est intéressant de remarquer que l'un des paramètres considérés comme caractéristiques du fonctionnement du four est la consommation électrique, et non pas la consommation totale d'énergie.
Autant cela était justifié dans les années 1950 où la seule énergie était l'électricité – la consommation étant alors de 600 kWh/t –, autant ce paramètre est devenu insuffisant alors que l'énergie électrique ne représente parfois plus que 50 % de l'énergie totale consommée ; le reste étant l'énergie de combustion, par l'oxygène, de carbone ou d'hydrocarbures.
La consommation de l'énergie électrique a cependant été conservée,...
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