Présentation
EnglishNOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 10132 citée dans cet article a été remplacée par les normes NF EN 10132 de septembre 2021 :
- Feuillards laminés à froid pour traitement thermique - Conditions techniques de livraison - Partie 1 : généralités
- Feuillards laminés à froid pour traitement thermique - Conditions techniques de livraison - Partie 2 : aciers pour cémentation
- Feuillards laminés à froid pour traitement thermique - Conditions techniques de livraison - Partie 3 : acier pour trempe et revenu
Feuillards laminés à froid pour traitement thermique - Conditions techniques de livraison - Partie 4 : aciers à ressorts et autres applications
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2109 (Septembre 2021).
RÉSUMÉ
Les laminoirs, quarto ou train à bandes, jouent un rôle important en sidérurgie. Après la solidification, qui donne sa première forme à l’acier solide, le laminoir assure un contrôle dimensionnel ainsi que des transformations métallurgiques, qui confèrent au produit les propriétés recherchées. Il existe deux principaux types de laminoirs. Le train à bandes est ici plus spécifiquement présenté : origine de la technologie, développement et place sur le marché mondial, produits concernés, etc.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Robert ALBERNY : Anciennement responsable de la commission trains à bandes de l’ATS
INTRODUCTION
L’étude des filières de production et celle des produits qui en résultent sont au cœur du métier du sidérurgiste. Parmi les principaux outils, mis en œuvre dans ces filières, les laminoirs jouent un rôle important. Après la solidification, qui donne sa première forme à l’acier solide : brame, bloom, billette ou rond, le laminoir assure un contrôle dimensionnel ainsi que des transformations métallurgiques, qui confèrent au produit les propriétés recherchées.
Les filières possibles sont nombreuses, et elles sont en perpétuelle évolution : des simplifications et des regroupements d’étapes transforment le métier. Ainsi, l’apparition de la coulée continue a simplifié des filières et a apporté des avantages considérables à la production des aciers. Néanmoins les solutions classiques sont aussi en progrès permanent : les produits obtenus répondent de mieux en mieux à de nombreuses applications (dans le bâtiment, l’industrie mécanique et alimentaire, la construction métallique et mécanique, etc.) et ont des durées de vie de plus en plus longues.
Les produits plats (plaques, tôles minces ou bandes d’acier) sont élaborés ou préparés aujourd’hui sur deux types principaux de laminoirs :
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le quarto : une cage à quatre cylindres réversible, parfois deux cages réversibles, avec laquelle on produit des plaques épaisses de grandes dimensions (l’épaisseur est généralement supérieure à 8 mm). Ces dernières sont utilisées pour la chaudronnerie, la construction navale, la fabrication de tubes, etc. ;
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et le train à bandes, ou train continu à chaud : avec lequel on élabore des bandes d’acier de plus faible épaisseur (de 1 mm jusqu’à 12 mm, voire plus), de plus faible largeur (inférieure à 2 m), mais de grande longueur (jusqu’à 1 km). Le train à bandes précède souvent l’étape de relaminage à froid, étape nécessaire pour obtenir des produits plus minces.
Les pages qui suivent sont consacrées au train à bandes. Quelle est l’origine de cette technologie ? Comment s’est-elle développée jusqu’à présent ? Quelle est la situation actuelle de son développement dans le monde ? Quels produits sont obtenus, et quels marchés sont concernés ? Quels sont les aspects théoriques et pratiques du laminage sur un train à bandes ?
Dans le dossier , nous décrirons les technologies récentes en place sur un train à bandes : depuis le parc à brames, jusqu’au bobinage et à l’évacuation des bobines. Nous verrons comment est exploité un train, quels sont les résultats obtenus en terme de performances dimensionnelle, thermique et de qualité métallurgique. Nous présenterons enfin quelques aspects économiques liés à l’exploitation de cet outil.
Nous concluerons par les tendances futures : l’amélioration des outils existants d’une part, et l’apparition de nouvelles filières plus simples d’autre part.
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3. Les produits principaux issus d’un train à bandes
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Les produits issus de train à bandes se présentent presque toujours sous forme de bandes d’acier enroulées en bobines. Dans le cas d’un laminage à chaud, les bobines sont souvent désignées par leur nom anglais : les « coils à chaud ».
L’épaisseur de la bande varie généralement entre 1,3 et 20 mm, sa largeur entre 600 et 2 200 mm, et son poids entre 10 et 40 t, voire plus dans certains cas. Ces dimensions sont données à titre indicatif, elles dépendent des moyens technologiques dont est pourvu le train à bandes considéré. Effectivement, chaque train a ses propres limites, liées à sa construction et à celles de son environnement : par exemple, la largeur maximum peut être fixée par la construction de la table de rouleaux et celle des cylindres des cages, le poids maximum par la construction des bobineuses et des fours de réchauffage, ...
Exceptionnellement, un train à bandes peut fournir directement des « plaques » ou « feuilles », si les produits sont évacués avant d’être enroulés. C’est le cas des produits extraits sur la table d’attente, à la sortie des premières cages.
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À la suite du train à bandes, des outils de parachèvement ou de finition particuliers modifient la présentation finale du produit. En voici quelques exemples, utilisés sur les bobines laminées à chaud :
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lignes de cisaillage, pour produire des tôles appelées également « feuilles », qui ont des longueurs typiques de 1 à 10 m ;
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lignes de refendage, pour réaliser des bobines de largeurs différentes (de 100 à 800 mm de largeur) ;
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lignes de décapage, afin d’obtenir des bobines ou des tôles décapées destinées à différentes applications (par exemple, des pièces de renfort pour l’automobile) ;
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lignes de skin-pass (c’est-à-dire petit laminage) pour améliorer la planéité, l’aspect de surface et la qualité métallurgique de ces produits pour des applications particulières. Les déformations sont alors homogènes dans la bande, et le métal est plus résistant.
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Ainsi, les produits finis suivants sont livrés de façon courante :
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bobines noires :...
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