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Auteur(s)
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Daniel MEYER : Ingénieur civil des Mines - Directeur général de l’Association technique de la sidérurgie française - Fédération française de l’acier
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Lire l’articleINTRODUCTION
Jusqu’à la crise provoquée en 1973 par l’augmentation brutale et importante (six fois) du prix du pétrole, on se souciait surtout d’accroître la productivité des aciéries en construisant des convertisseurs de plus en plus grands (maximum 380 t) et en réduisant la durée des opérations (plus de 15 000 coulées par an par convertisseur). Depuis, les progrès ont essentiellement porté sur la qualité des aciers produits et la régularité des résultats.
Actuellement, on peut dire qu'il est possible de produire au convertisseur à l'oxygène tous les aciers connus sur le marché, y compris les aciers fortement alliés, mais ce n'est pas toujours le moyen le plus courant, et les aciers inoxydables qui sont encore fabriqués dans 90 % des cas en aciéries électriques.
On trouvera en Doc. M 7 650 l'évolution de la part des aciéries à l'oxygène dans la production mondiale d'acier depuis 1980. Dans les pays industrialisés, cette part représente en 1996 environ 60 % du total et celle des aciéries électriques environ 33 %, les aciéries Martin ayant pratiquement disparu, alors que dans les pays de l'Est celles-ci produisent encore près de 40 % du total contre 50 % pour les aciéries à I'oxygène.
Dans cet article, nous décrirons les différents procédés d’injection de l’oxygène puis nous étudierons les réactions qui se produisent durant l’affinage pour aborder ensuite la pratique des opérations et la technologie des équipements. Enfin, la réalisation d’une aciérie de conversion nécessite des études préalables que nous développerons avant de conclure.
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- Version archivée 1 de juil. 1989 par Michel CAGNET
- Version archivée 3 de sept. 2008 par Guy DENIER
- Version courante de avr. 2018 par Guy DENIER
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2. Physico-chimie de l’affinage
Les réactions qui se produisent à l’intérieur du convertisseur pendant l’affinage sont extrêmement complexes et souvent très rapides, dans un milieu hétérogène et mouvant, en constante évolution chimique et thermique, à des températures (1 300 à 2 200 C) auxquelles la plupart des capteurs ne résistent pas longtemps. Ce n’est donc que par des analyses a posteriori, des simulations en laboratoire, l’observation des effets d’une variation des paramètres de l’opération et la connaissance des mécanismes élémentaires de ces réactions, que l’on a pu comprendre, au moins partiellement, les phénomènes mis en jeu. Cependant, leur description quantitative complète continue à faire l’objet d’études à l’heure actuelle.
2.1 Matières premières
L’enfournement comprend des matières métalliques (fonte, ferrailles, poussières briquetées), et des additions servant à former le laitier et à régler la température du bain (chaux, dolomie, spath, minerai, ferraille de refroidissement, ferro-silicium).
HAUT DE PAGE
La composition des fontes traitées dans les aciéries à l’oxygène varie considérablement d’une usine à l’autre (tableau 2), suivant les minerais, le charbon et le coke utilisés, et selon la doctrine appliquée par l’usine pour optimiser les prix de revient des aciers qu’elle doit produire [22] [23].
C’est ainsi qu’au début de l’utilisation du procédé LD, les aciéristes utilisaient des fontes à haut silicium (0,8% en Europe et jusqu’à 1,2 %...
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