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RÉSUMÉ
Cet article décrit les procédés de conversion de la fonte en acier les plus utilisés dans le monde ainsi que les matières premières introduites dans les convertisseurs, depuis les enfournements apportant le fer jusqu'aux diverses additions nécessaires pour assurer une production d'acier de qualité. Un historique de l'évolution de ces techniques depuis leur origine permet de mieux appréhender les progrès des différentes technologies présentées. Puis, les aspects théoriques portant sur les réactions et les processus de l'affinage sont présentés.
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Guy DENIER : Ingénieur ENSIC (Nancy) - Spécialiste Aciéries à l'IRSID puis chez Paul Wurth
INTRODUCTION
Les aciéries de conversion de la fonte en acier sont étudiées et décrites dans le présent article, ainsi que dans l'article [M 7 651].
Dans cet article, nous décrivons tout d’abord les procédés de conversion les plus utilisés dans le monde, ainsi que les matières premières introduites dans les convertisseurs, depuis les enfournements apportant le fer jusqu’aux diverses additions nécessaires pour assurer une production d’acier de qualité.
Un historique de l’évolution de ces techniques depuis leur origine permet au lecteur de mieux appréhender les progrès des différentes technologies présentées.
Puis, nous abordons les aspects théoriques portant sur les réactions d’affinage et sur les processus de l’affinage.
Le lecteur trouvera, par ailleurs, en partie documentation l’évolution de la production annuelle d’acier brut dans le monde et en Chine, ainsi que la part des différents procédés de production.
La pratique des opérations, les équipements et autres informations concernant la conception et la construction des aciéries de conversion font l’objet de l'article [M 7 651].
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1989 par Michel CAGNET
- Version archivée 2 de mars 1999 par Daniel MEYER
- Version archivée 3 de sept. 2008 par Guy DENIER
DOI (Digital Object Identifier)
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Physico-chimie de l’affinage
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3. Matières premières
L’enfournement des convertisseurs comprend des matières métalliques (fonte, ferrailles, boulettes ou briquettes de fer préréduit, poussières briquetées), des additions servant à former le laitier (chaux, dolomie, spath) et des additions servant à régler la température du bain (minerai, ferraille de refroidissement, agents thermogènes).
3.1 Fonte
La composition des fontes traitées dans les aciéries à l’oxygène varie considérablement d’une usine à l’autre (tableau 2), suivant les analyses des minerais, du charbon et du coke utilisés, et selon la doctrine appliquée par l’usine pour optimiser les prix de revient des aciers qu’elle doit produire .
Au début de l’utilisation du procédé LD, les aciéristes utilisaient des fontes à haute teneur en silicium (0,8 % en Europe, 1,2 % aux États-Unis et même 1,8 % au Canada) dans l’idée d’augmenter la proportion de ferrailles dans la charge, celles-ci coûtant moins cher que la fonte. Diverses raisons ont conduit à diminuer la teneur moyenne en silicium : difficultés de soufflage, augmentation du prix des ferrailles, diminution de la quantité disponible de ferrailles à faible teneur en éléments résiduels, consommation élevée de coke au haut-fourneau. Ainsi, en Europe, en 2013, la teneur moyenne en silicium allait de 0,36 à 0,63 % dans les aciéries de 9 pays européens. Au Japon, depuis quelques années,...
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Matières premières
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LIFENG ZHANG - The current state of Research in Metallurgy and Clean Steel Production in China. - Réunion du comité Éditorial de la Revue « Metallurgical Research and Technology ». Paris (France) (23 juin 2017).
-
(2) - ROESCH (L.) - Compte-rendu de la conférence « Steel gets together ». - Organisée par VAI, 26-27 juin 2002, Linz, Autriche. La Revue de Métallurgie, no 4, p. 365-375, 2 tabl., 10 fig. (avr. 2003).
-
(3) - CRETON (B.) - État de la technique. Journées Sidérurgiques Internationales ATS. - 14-15 décembre 2006, Paris, France. La Revue de Métallurgie, no 1, p. 4-11, 18 fig. (janv. 2007).
-
(4) - BESSEMER (H.) - An Autobiography. - Version html produite par Eric HUTTON [http://www.history.rochester.edu/ehp-book/ shb/] (1996).
-
(5) - MITCHELL (J.) - Bessemer Centenary Lecture. - Londres (Grande-Bretagne), bibl. (37 réf.) (15 mai 1956).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
The World Steel Association
(jusqu’en 2008 The International Iron and Steel Institute – IISI) Bruxelles et Beijing
Alliance des Minerais, Minéraux et Métaux (A3M), Paris, France
The American Iron and Steel Institute (AISI) Washington, DC ; Southfield, MI 48075 ; Pittsburgh, PA 15220, Etats-Unis
Le Groupement de la Sidérurgie – StaalindustrieVerbond (GSV), Belgique Bruxelles
Wirtschaftsvereinigung Stahl, Düsseldorf, Allemagne
Associations techniques
Stahlinstitut VDEh, Düsseldorf, Allemagne
The Association for Iron and Steel Technology (AIST),Warrendale, PA 15086, Etats-Unis
The Iron and Steel Institute of Japan (ISIJ),Tokio,Japon
Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM), São Paulo, Brésil
The Chinese Society for Metals (CSM), Chine
Centres de recherche en Europe
Outre les centres de recherche des différentes sociétés de production d’acier, nous pouvons mentionner :
CRM Group, Belgique
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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