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RÉSUMÉ
Cet article a pour objectif de rapporter des cas pratiques diversifiés d’élaboration des aciers moulés. Les procédés couramment employés dans l’industrie de la fonderie pour élaborer les aciers au carbone, les aciers faiblement alliés, les aciers inoxydables notamment à basse teneur en carbone, ainsi que les alliages spéciaux comme les bases nickel sont donc largement décrits et explicités. Sont également présentés à ce titre les progrès métallurgiques récents et performants, notamment la mesure des teneurs en gaz (azote, hydrogène, oxygène) directement dans le four de fusion, le brassage pneumatique appliqué au four à fusion, ainsi que la technologie du vide.
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Jean-Marcel MASSON : Ingénieur Civil des Mines - Chef du Service Experts Scientifiques CTIF - Professeur à l’École Supérieure de Fonderie et de Forge ESFF
INTRODUCTION
Cet article a pour objectif de donner quelques exemples pratiques concernant l’élaboration des aciers moulés. Il s’inscrit dans la suite logique des articles précédents « Évolution des procédés d’élaboration », « Fours de fusion », « Principales opérations métallurgiques », « Métallurgie secondaire » auxquels il fait référence.
Les exemples retenus décrivent les modalités pratiques couramment employées dans l’industrie de la fonderie pour élaborer les aciers au carbone, les aciers faiblement alliés, les aciers inoxydables notamment à basse teneur en carbone ainsi que les alliages spéciaux comme les bases nickel. Une attention toute particulière a été accordée à la maîtrise des teneurs en gaz (azote, hydrogène, oxygène) présents dans l’acier liquide, domaine qui a connu un fort développement au cours de ces dernières années notamment avec la mesure des teneurs directement dans le four de fusion, ce qui a ouvert des nouvelles voies pour optimiser la compacité et les performances des matériaux. En ce qui concerne l’élaboration au four à induction, les technologies récentes de brassage pneumatique ont permis de réaliser certaines opérations métallurgiques qui étaient jusqu’alors réservées aux seuls fours à arcs. Des progrès importants ont aussi été constatés dans le cadre de l’élaboration des aciers inoxydables et des alliages spéciaux par la mise en œuvre de procédés métallurgiques performants intégrant largement la technologie du vide ou les principes de la dilution gazeuse à l’aide de gaz neutres ou actifs.
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Exemples de métallurgie sous vide
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4. Élaboration au four à arcs
4.1 Élaboration au four à arcs basique
Comme déjà indiqué, un four à arcs est dit basique lorsque son garnissage réfractaire est composé d’oxydes basiques dans lequel il est possible de réaliser l’ensemble des opérations métallurgiques décrites au § 3. La brochure du CTIF « Guide de conduite des fours à arcs » a été rédigée tout particulièrement à l’intention des fondeurs d’aciers et elle comporte de nombreux détails techniques importants auxquels on peut se référer.
Les différentes phases de l’élaboration seront donc rappelées, d’une façon succincte, en se reportant à des exemples de conduites industrielles habituelles.
HAUT DE PAGE4.1.1 Principales phases de l’élaboration
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Entretien (réfractaire-électrodes). Réparation de la sole et vérification de l’état de la voûte et des électrodes.
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Enfournement. Il se fait le plus généralement par paniers sauf pour les retours et les ferrailles très lourdes qui sont posés délicatement sur la sole du four à l’aide d’un pont pour éviter les chocs.
Dans le panier, on charge successivement depuis le fond vers la partie supérieure :
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les ferrailles légères...
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Élaboration au four à arcs
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MASSON (J.M.) - Les aciers moulés à l’azote. - Congrès Mondial de Fonderie, CIATF, Paris 2000.
-
(2) - Notice CTIF-ETIF - La désoxydation par l’aluminium des aciers moulés. - AC 30, 1983
-
(3) - Notice CTIF-ETIF - Conduite des fours à arcs pour l’élaboration des aciers au carbone et des aciers spéciaux. - ETIF, 1974.
-
(4) - RATCHEV (O.) - High Nitrogen Steel - . Bulgarian Academy of Sciences, 1995.
-
(5) - MASSON (J.M.) - Acciais per getti legati all’azoto. - Industria Fusaria, 2000.
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(6) - MASSON (J.M.) - Nouvelles techniques d’élaboration au four à induction. - ADEME, août 2000.
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