Métallurgie secondaire

1. Caractéristiques de la métallurgie secondaire

1.1 Localisation dans la filière sidérurgique

1.2 Exigences de qualité au niveau des produits

1.3 Notion d’ « acier propre »

2. Bases théoriques et fonctions essentielles de la métallurgie secondaire

2.1 Désoxydation et élimination des inclusions

2.2 Réactions de transfert métal-laitier

2.3 Contrôle de la morphologie des inclusions

2.4 Dégazage : élimination de H2, N2, CO, éléments volatils

2.5 Phénomènes de pollution du métal par l’atmosphère, le laitier et les réfractaires

3. Séparation métal/laitier primaire

4. Procédés de la métallurgie secondaire

4.1 Coulée sous vide. Dégazage du jet

4.2 Dégazage en poche

4.3 Le four-poche

4.4 Procédés sous vide avec circulation : DH, RH et leurs variantes.

4.5 Procédés d’addition sous atmosphère neutre

4.6 Procédés d’injection

4.7 Autres procédés

5. Contrôles. Mesures. Automatisation

5.1 Mesure de la température

5.2 Détermination in situ de certains éléments : O, H, N

5.3 Analyse des constituants principaux de l’acier

5.4 Problème du pesage

6. Problèmes liés aux réfractaires

6.1 Dissolution du carbone du réfractaire dans l’acier

6.2 Dissociation sous vide

6.3 Réduction des oxydes du revêtement

6.4 Réactions réfractaire-inclusions

6.5 Réactions réfractaire-laitier

7. Conclusions. Avenir de la métallurgie secondaire

Références bibliographiques

Les exigences, de plus en plus sévères, des utilisateurs vis-à-vis des aciers, en ce qui concerne aussi bien leur composition chimique, leur propreté physique que leurs caractéristiques d’emploi, ont entrainé, depuis le début des années 60, le développement d’un grand nombre de traitements métallurgiques, de plus en plus complexes, qui ne pouvaient trouver leur place dans le réacteur traditionnel d’aciérie : convertisseur à l’oxygène ou four électrique (figure A). Les opérations ainsi menées hors du four ont donné naissance il une nouvelle métallurgie, qualifiée de « secondaire » et réalisée dans une poche d’aciérie munie de différents équipements : busette à tiroir, bouchons poreux…

Trois aspects doivent être pris en considération pour comprendre pourquoi la métallurgie secondaire est apparue et s’est développée.

■ La productivité

Il est clair qu’elle permet une meilleure utilisation des appareils sidérurgiques, en particulier des convertisseurs de grande capacité (350 t) et du four électrique, en reportant les opérations de métallurgie fine, souvent longues, en poche.

■ La qualité

C’est évidemment l’aspect le plus important. La métallurgie hors du four permet d’améliore :

■ L’abaissement des coûts

C’est une conséquence des deux points précédents. Son estimation n’est pas toujours aisée, puisqu’il faut tenir compte du coût de l’opération nouvelle, mais le bilan est, en général, largement positif.

Dans l’ensemble du texte, les symboles soulignés, comme O, désignent des éléments dissous dans le métal et les constituants du laitier-sont, eux, entre parenthèses (SiO2).

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