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RÉSUMÉ
Ce dossier décrit les procédés de conversion de la fonte en acier les plus utilisés dans le monde ainsi que les matières premières introduites dans les convertisseurs, depuis les enfournements apportant le fer jusqu'aux diverses additions nécessaires pour assurer une production d'acier de qualité. Un historique de l'évolution de ces techniques depuis leur origine permet de mieux appréhender les progrès des différentes technologies présentées. Puis, les aspects théoriques portant sur les réactions d'affinage et sur les processus de l'affinage sont présentés.
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Guy DENIER : Ingénieur ENSIC (Nancy) - Spécialiste Aciéries à l'IRSID puis chez Paul Wurth
INTRODUCTION
Les aciéries de conversion de la fonte en acier sont étudiées et décrites dans le présent dossier [M 7 650v2] ainsi que dans le fascicule suivant [M 7 651v2].
Dans ce dossier, nous décrirons tout d'abord les procédés de conversion les plus utilisés dans le monde ainsi que les matières premières introduites dans les convertisseurs, depuis les enfournements apportant le fer jusqu'aux diverses additions nécessaires pour assurer une production d'acier de qualité.
Un historique de l'évolution de ces techniques depuis leur origine permettra au lecteur de mieux appréhender les progrès des différentes technologies présentées.
Puis, nous aborderons les aspects théoriques portant sur les réactions d'affinage et sur les processus de l'affinage.
On trouvera, par ailleurs, en [Doc. M 7 650v2] l'évolution de la production annuelle d'acier brut dans le monde et en Chine, ainsi que la part des différents procédés de production.
La pratique des opérations, les équipements et autres informations concernant la conception et la construction des aciéries de conversion feront l'objet du dossier [M 7 651v2].
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1989 par Michel CAGNET
- Version archivée 2 de mars 1999 par Daniel MEYER
- Version courante de avr. 2018 par Guy DENIER
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2. Procédés de conversion
Le tableau 1 donne une vue d'ensemble des procédés de conversion les plus utilisés dans le monde. Ces procédés sont classés en cinq familles :
-
1 : soufflage d'oxygène par lance, sans aucun brassage (cf. § 2.1) ;
-
2 : soufflage d'oxygène par lance et brassage par injection de gaz inerte (N2 , Ar , CO, CO2) par le fond (cf. § 2.3.1) ;
-
3 : soufflage d'oxygène par lance et brassage par le fond par injection d'oxygène et de gaz neutre (cf. § 2.3.2) ;
-
4 : injection d'oxygène par le fond et soufflage complémentaire d'oxygène par une lance (cf. § 2.3.3) ;
-
5 : injection de 100 % de l'oxygène par des tuyères (cf. § 2.2).
Surtout en ce qui concerne le brassage par gaz inerte, ce tableau ne se veut pas exhaustif puisque de nombreuses sociétés, partant des résultats connus des procédés existants, ont développé leur propre procédé et lui ont donné un nom. De plus, l'évolution des sociétés (fusions, disparitions) et les accords de licence ou de coopération ont conduit à la multiplication des dénominations.
Pour améliorer son procédé, Henry Bessemer avait déjà eu l'idée d'utiliser de l'oxygène pur à la place de l'air, également en l'insufflant par une lance au-dessus du bain (brevets britanniques no 356 et 1 292 déposés en 1856) ...
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BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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CUI JIAN - SU TIANSEN - WANG ZHE - KONG LINGHANG - Development of oxygen steelmaking in China. - 5th European Oxygen Steelmaking Conference, EOSC 2006, Aachen (Allemagne), Session d'ouverture, 26-28 juin 2006.
ROESCH (L.) - Compte-rendu de la conférence « Steel gets together ». - Organisée par VAI, 26-27 juin 2002, Linz, Autriche. La Revue de Métallurgie, no 4, p. 365-375, 2 tabl., 10 fig., avr. 2003.
CRETON (B.) - État de la technique. Journées Sidérurgiques Internationales ATS. - 14-15 décembre 2006, Paris, France. La Revue de Métallurgie, no 1, p. 4-11, 18 fig., janv. 2007.
BESSEMER (H.) - An Autobiography. - Version html produite par Eric HUTTON (1996) [ http://www.history.rochester.edu/ehp-book/shb/]
MITCHELL (J.) - Bessemer Centenary Lecture - . Londres (Grande-Bretagne), bibl. (37 réf.), 15 mai 1956.
FRUEHAN (R.J.) - Overview of steelmaking processes and their development. The making, the shaping and treating of steel. 11th edition. - Steelmaking and Refining Volume, Chap. 1, 12 p.
CESSELIN (P.) - Les aciéries de conversion. - EDISID. Association technique de la sidérurgie française (ATS), 26 p., 13 janv. 1976.
WALLNER (F.) - FRITZ (E.) - 50 years of LD Steelmaking. - Steel gets together ; 50 years 1952-2002 ; VA Tech., Linz (Autriche), Présentation no 1, 8 p.,...
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