Présentation

Article

1 - ORIGINES DE LA PRODUCTION INDUSTRIELLE D’ACIER

2 - MÉTAMORPHOSES DE L’ÉLABORATION DE L’ACIER DEPUIS 1950

3 - ÉVOLUTION DU FOUR MARTIN DEPUIS 1950 ET SA DISPARITION

4 - ÉVOLUTION DU FOUR ÉLECTRIQUE À ARC DEPUIS 1950

5 - ÉVOLUTION DU CONVERTISSEUR DEPUIS 1950

6 - NAISSANCE ET DÉVELOPPEMENT DE LA MÉTALLURGIE EN POCHE

7 - CONCLUSION : UNE INDUSTRIE À LA CROISÉE DES CHEMINS

Article de référence | Réf : M7600 v3

Évolution du convertisseur depuis 1950
Aciéries - Évolution des procédés d’élaboration de l’acier liquide

Auteur(s) : Jean-Luc ROTH

Date de publication : 10 oct. 2024

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

Depuis les inventions qui ont lancé la sidérurgie entre 1850 et 1900, les techniques d’aciérie ont connu des développements spectaculaires, mus essentiellement par les besoins croissants en acier, en quantité et en qualité. Cet article retrace les grandes étapes de ces développements, marqués après 1950 par l’utilisation d’oxygène pur au convertisseur, l’apparition des mini-aciéries électriques, et la naissance de la métallurgie en poche. Il montre en particulier comment le four électrique est devenu un outil hautement productif et polyvalent à la fois pour les matières premières et les sources d’énergie.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Jean-Luc ROTH : Ingénieur ENSIC (Nancy), anciennement responsable de services Fours, Énergie et Aciéries à l’IRSID (Maizières-lès-Metz) ; puis Technology Manager chez Paul Wurth (Luxembourg)

INTRODUCTION

La fonction des procédés d’aciérie d’élaboration est de fabriquer, en partant des matières premières fonte (de haut fourneau), ferraille, et minerai préréduit, un acier à une température et à une composition recherchées, prêt à être coulé et solidifié en demi-produit.

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, et Héroult, dans la seconde moitié du XIXe siècle, on peut distinguer quatre grandes périodes.

  • Jusqu’en 1950 : amélioration continue de ces inventions dans les domaines technologiques et métallurgiques, et sans qu’elles soient remises en cause.

  • De 1950 à 1980 :

    • apparition de nombreuses nouvelles technologies fondées sur l’utilisation d’oxygène pur, pour ne laisser finalement place qu’au convertisseur à l’oxygène pur, avec ses variantes ;

    • en parallèle : développement important du four électrique, bénéficiant d’améliorations technologiques et de disponibilités en ferraille 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.

  • De 1980 à 2015 :

    • stabilité dans les procédés d’élaboration qui continuent à se perfectionner ;

    • développement généralisé de la métallurgie en poche, pour répondre aux impératifs de productivité, et aux exigences toujours croissantes sur la qualité des aciers ;

    • pour certains aciers très purs (teneur très basse en phosphore), ajout d’un réacteur réalisant une première déphosphoration en amont de l’affinage traditionnel.

  • À partir de 2015 :

    • avant-projets de transformation d’usines à fonte vers un haut fourneau à faible émission de CO2 ;

    • ou remplacement de l’usine à fonte par une filière électrique (électricité verte) alimentée en préréduit (réduit à l’hydrogène), et en ferraille, de plus en plus élaborée en qualité et en dimensions.

L’article retrace la naissance et l’évolution des procédés et des technologies d’aciérie, en décrivant les caractéristiques techniques qui ont expliqué leurs performances et leur développement industriel.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-m7600


Cet article fait partie de l’offre

Élaboration et recyclage des métaux

(135 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais English

5. Évolution du convertisseur depuis 1950

5.1 Convertisseurs Bessemer et Thomas

En 1950, le convertisseur Bessemer n’était déjà plus exploité, faute de ressources en minerais à très basses teneurs en phosphore.

Le procédé Thomas, par contre, grâce aux gisements de minerais phosphoreux, et principalement ceux de Lorraine et de Suède, a vu sa production croître jusqu’en 1960, où elle a atteint son maximum, avec 45 millions de tonnes par an. Elle a ensuite décru et a finalement disparu vers 1980.

En effet, à partir de 1945, le développement de la demande en tôles et en fils exigeant des aptitudes à la déformation à froid (emboutissage, tréfilage) soulevait le problème de l’azote, responsable du vieillissement du métal, bien davantage que celui du phosphore.

Afin de répondre aux nouvelles exigences, le procédé Thomas a reçu quelques améliorations. Une première amélioration a consisté à diminuer le ballast d’azote en enrichissant le vent avec de l’oxygène .

Cette technique de soufflage de vent enrichi en oxygène s’est rapidement développée au début des années 1950, mais les taux d’oxygène ne pouvaient dépasser 40 % sans dégrader rapidement la tenue des fonds du convertisseur ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Élaboration et recyclage des métaux

(135 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Évolution du convertisseur depuis 1950
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BIRAT (J.P.) -   The relevance of Sir Bessemer’s ideas to the Steel Industry in the 21st century.  -  La Revue de Métallurgie-CIT, 101(7-8), p. 587-598 (2004).

  • (2) -   *  -  http://www.archivesdefrance.culture.gouv.fr/action-culturelle/celebrations-nationales/-recueil-2015/sciences-et-techniques/acier-sur-sole

  • (3) -   *  -  https://worldsteel.org/data/world-steel-in--figures-2023/

  • (4) -   *  -  https://worldsteel.org/wp-content/uploads/Fact-sheet-raw-materials-2023.pdf

  • (5) - HUSSON (G.) -   Emploi de l’oxygène en sidérurgie.  -  Rev. de Métal., 47(1), p. 88-91 (1950).

  • (6) -   Oxygen for decarburization (Emploi de l’oxygène pour la décarburation).  -  Steel USA, 121(19), p. 126-128-141 – Trad. CDS, 5 (1948).

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Élaboration et recyclage des métaux

(135 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS