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RÉSUMÉ
Cet article 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 et les processus de l'affinage sont présentés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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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 article, ainsi que dans l'article [M 7 651].
Dans cet article, nous décrivons 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 permet au lecteur de mieux appréhender les progrès des différentes technologies présentées.
Puis, nous abordons les aspects théoriques portant sur les réactions d’affinage et sur les processus de l’affinage.
Le lecteur trouvera, par ailleurs, en partie documentation 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 font l’objet de l'article [M 7 651].
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1989 par Michel CAGNET
- Version archivée 2 de mars 1999 par Daniel MEYER
- Version archivée 3 de sept. 2008 par Guy DENIER
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Physico-chimie de l’affinage
Les réactions chimiques à l’intérieur du convertisseur, pendant l’affinage, sont complexes et souvent très rapides. La complexité du système provient de la multiplicité des phases : solides pour les ferrailles et les fondants, liquides pour le métal et le laitier, gazeuse. Tout au long du soufflage d’oxygène, la proportion, l’analyse et la température de chaque phase évoluent. Très peu de mesures des paramètres caractérisant l’évolution du système sont possibles durant l’affinage. 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.
4.1 Réactions d’affinage
On rappellera simplement ici les principales réactions se produisant lors de l’affinage. Le lecteur qui souhaite approfondir le sujet pourra se reporter dans la base documentaire « Élaboration et recyclage des métaux », aux articles consacrés aux données thermiques et thermodynamiques en sidérurgie [M 1 726] [M 1 730], aux publications des actes des congrès internationaux sur la sidérurgie ou, plus spécialement à ceux concernant l’aciérie de conversion, à l’ouvrage « BOF Steelmaking » de l’AIME ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LIFENG ZHANG - The current state of Research in Metallurgy and Clean Steel Production in China. - Réunion du comité Éditorial de la Revue « Metallurgical Research and Technology ». Paris (France) (23 juin 2017).
-
(2) - 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).
-
(3) - 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).
-
(4) - BESSEMER (H.) - An Autobiography. - Version html produite par Eric HUTTON [http://www.history.rochester.edu/ehp-book/ shb/] (1996).
-
(5) - MITCHELL (J.) - Bessemer Centenary Lecture. - Londres (Grande-Bretagne), bibl. (37 réf.) (15 mai 1956).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
The World Steel Association
(jusqu’en 2008 The International Iron and Steel Institute – IISI) Bruxelles et Beijing
Alliance des Minerais, Minéraux et Métaux (A3M), Paris, France
The American Iron and Steel Institute (AISI) Washington, DC ; Southfield, MI 48075 ; Pittsburgh, PA 15220, Etats-Unis
Le Groupement de la Sidérurgie – StaalindustrieVerbond (GSV), Belgique Bruxelles
Wirtschaftsvereinigung Stahl, Düsseldorf, Allemagne
Associations techniques
Stahlinstitut VDEh, Düsseldorf, Allemagne
The Association for Iron and Steel Technology (AIST),Warrendale, PA 15086, Etats-Unis
The Iron and Steel Institute of Japan (ISIJ),Tokio,Japon
Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM), São Paulo, Brésil
The Chinese Society for Metals (CSM), Chine
Centres de recherche en Europe
Outre les centres de recherche des différentes sociétés de production d’acier, nous pouvons mentionner :
CRM Group, Belgique
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