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Auteur(s)
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François HERBULOT : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’arts et métiers (ENSAM) - Ancien Directeur technique de la Division alliages d’aluminium de moulage d’Aluminium Pechiney - Président du comité technique de l’Association européenne des affineurs d’aluminium
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ppartir des matières premières secondaires préparées, c’est-à-dire prêtes pour l’enfournement dans un four de fusion et identifiées en analyse et en rendement, on constitue une charge, par assemblage de matières premières complémentaires, visant l’obtention directe de l’alliage à produire.
Le rôle des fours de fusion est d’effectuer la fusion du métal, la séparation métal/oxyde, la mise au titre de l’alliage et le traitement métallurgique du métal. Ces opérations sont réalisées au moindre coût et en limitant la perte métal par oxydation et par entraînement dans les crasses.
Les matières premières étant très différentes, tous les types de fours de la métallurgie de l’aluminium sont utilisés. Cependant, un rôle très important est dévolu aux fours réverbères spéciaux et aux fours tournants dont les technologies sont en développement permanent. On observe en particulier la construction de plus en plus complexe de gros fours réverbères chargés de multiples fonctions, et l’évolution des fours tournants vers des solutions de moindre coût d’exploitation.
L’utilisation du sel pour scorifier les oxydes est une technique type du recyclage. Le nécessaire traitement du métal, pour obtenir une qualité compétitive avec le métal de première fusion, est également développé (élimination des gaz, des impuretés, des composants indésirables).
La mise en forme des produits finis examine les procédés en usage : coulée en lingotière, coulée continue, coulée en poche pour transport routier, coulée de produits de forme.
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Mise en forme des produits finis
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1. Fusion des matières premières. Métallurgie du recyclage
1.1 Terminologie
Des usages sont établis pour traiter la question de la récupération quantitative du métal en recyclage simple et en affinage ; deux notions sont utilisées, la perte au feu et le rendement.
HAUT DE PAGE1.1.1 Perte au feu : recyclage simple de matières premières propres
La perte au feu brute (exprimée en %) est l’écart entre la masse de matière chargée dans un four et la masse de métal liquide effectivement défourné ou coulé. On parle de perte au feu nette quand on déduit de la perte au feu brute la quantité de métal récupéré dans la crasse.
La perte au feu peut varier de 0,5 à 2 % en masse voire beaucoup plus selon que l’on refond des lingots, des chutes neuves massives ou des chutes neuves minces, l’ensemble pouvant être sec, humide, huileux.
Pour une activité stabilisée, la perte au feu est un bon indicateur des conditions de fonctionnement du four de fusion.
HAUT DE PAGE1.1.2 Rendement métal : affinage à partir de matières premières oxydées et/ou contaminées
Nous avons vu que les matières premières d’affinage contiennent une certaine quantité de métal et des contaminants, oxydes, revêtements, etc.
On caractérise, à l’achat comme en exploitation, une matière première d’affinage par un rendement métal qui exprime (en % en masse) la quantité de métal récupérable dans ladite matière première d’affinage.
Chaque matière peut en général être échantillonnée et cet échantillon est préparé et refondu pour déterminer la quantité de métal théoriquement récupérable : le plus souvent les échantillons sont refondus avec un excès de sel de protection :
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dans des fours à creuset ;
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dans des petits fours tournants à bain de sel.
On détermine ainsi un rendement...
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Fusion des matières premières. Métallurgie du recyclage
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— Récupération et recyclage de l’aluminium. Stratégie ;
— Récupération et recyclage de l’aluminium. Matières premières ;
— Récupération et recyclage de l’aluminium. Fusion et mise en forme ;
— [Doc. M 2 348] Récupération et recyclage de l’aluminium (le présent article).
1.1 1. Structure de l’industrie européenne de l’affinage
Source Organisation européenne des affineurs d’aluminium (OEA).
Les pays européens qui pratiquent l’affinage sont :
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l’Allemagne ;
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le Benelux ;
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l’Espagne ;
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la France ;
-
l’Italie ;
-
le Royaume-Uni ;
-
autres (Autriche, Grèce, Suède, Finlande).
Pour une production 1998 de 1 750 kt/an, on compte parmi les 208 sociétés productrices :
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8 sociétés produisent plus de 40 kt/an ;
-
130 sociétés produisent moins de 5 kt/an.
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