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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 four électrique à arc depuis 1950
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3. Évolution du four Martin depuis 1950
Pour comprendre l’évolution du four Martin depuis 1950, il faut se rappeler que l’utilisation de ce procédé couvre deux grandes familles :
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la marche à forte proportion de ferrailles (scrap process) où la charge comporte 70 % de ferrailles, ou plus, le complément étant constitué de fonte liquide ou solide ;
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la marche à forte proportion de fonte liquide (50 à 80 %) avec le complément en ferrailles. Le terme ore process provient de l’utilisation, autrefois, de minerai comme source d’oxygène.
L’utilisation d’oxygène pur a été différente suivant le cas.
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Dans la marche à forte proportion de ferrailles, l’oxygène a surtout été utilisé pour accélérer le chauffage (oxygène sous les brûleurs, brûleurs mixtes combustible-oxygène), avec en complément des lances d’oxygène dans la voûte ou introduite par les portes du four pour accélérer la fusion des ferrailles . Malgré des consommations élevées d’oxygène (25 m3/t d’acier ou plus), les gains de productivité ont été modestes (environ 20 %) et les opérations sont restées longues (5 h de coulée à coulée).
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Dans la marche à forte proportion de fonte, où la décarburation détermine la durée de l’opération, des lances à fort débit d’oxygène ont été placées dans la voûte, dans le mur arrière et passées par les portes .
Des gains de productivité considérables ont ainsi été obtenus aux États-Unis, au Canada et au Japon, où cette technique a été la plus développée,...
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