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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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VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1991 par Bernard TRENTINI
- Version courante de oct. 2024 par Jean-Luc ROTH
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Métamorphoses de l’élaboration de l’acier depuis 1950
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1. Origines de la production industrielle d’acier
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Au milieu du XIXe siècle, en 1851, la production mondiale de fer est de 60 000 t/an : il s’agit alors bien de fer, obtenu à l’état pâteux car à l’époque on ne sait pas encore atteindre les hautes températures nécessaires à la fusion de l’acier.
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La seconde moitié de ce XIXe siècle va se révéler décisive pour la sidérurgie, avec quatre grandes inventions échelonnées sur plusieurs décennies d’une immense portée pour le développement de cette industrie et, par là même, de l’économie mondiale (voir encadré 1).
Encadré 1 – Quatre inventions majeures de la Seconde moitié du XIXe siècle-
1856 : Bessemer, en Grande-Bretagne, obtient pour la première fois de l’acier liquide en insufflant de l’air à travers un bain de fonte (figure 1).
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1865 : Martin, en France, et simultanément Siemens, en Allemagne, produisent de l’acier liquide en refondant des ferrailles dans un four à sole, avec une flamme de gaz de gazogène dont la haute température nécessaire est atteinte grâce au préchauffage de l’air de combustion (figure 2).
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1878 : Thomas, en Grande-Bretagne, réussit à affiner les fontes à haute teneur en phosphore en utilisant un revêtement en dolomie à la place du revêtement en silice du procédé Bessemer, et en ajoutant de la chaux (figure 3).
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1900 : Héroult, en France, réalise pour la première fois la production d’acier dans un four électrique à arc (figure 4).
Chacun de ces procédés va atteindre le stade industriel au cours des quelques années qui suivront leur invention.
Il est cependant intéressant de remarquer que l’acceptation de ces aciers par les utilisateurs n’a pas été aussi rapide, comme en témoigne l’anecdote suivante. L’ingénieur Eiffel, au moment de construire sa tour pour l’Exposition Universelle de 1889, a préféré utiliser le fer puddlé (à basse teneur...
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