Article de référence | Réf : M7600 v2

Évolution du four Martin depuis 1950
Aciéries - Évolution des procédés d'élaboration de l'acier liquide

Auteur(s) : Guy DENIER

Date de publication : 10 mars 2012

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Auteur(s)

  • Guy DENIER : Ingénieur ENSIC (Nancy) - Spécialiste Aciéries à l’IRSID, puis chez Paul WURTH - Cette édition est une mise à jour de l'article de Bernard TRENTINI intitulé : Aciéries – Évolution des procédés paru en 1991

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INTRODUCTION

Si l’on cherche à résumer en quelques lignes l’évolution de la sidérurgie mondiale depuis les inventions capitales de Bessemer, Martin et Siemens, Thomas, Héroult dans la deuxième moitié du XIXe siècle, on peut distinguer trois grandes périodes.

  • Jusqu’en 1950 : amélioration continue de ces inventions dans les domaines technologiques et métallurgiques, et sans qu’elles soient remises en cause.

  • De 1950 à 1980 :

    • apparition de nombreuses nouvelles technologies basées sur l’utilisation d’oxygène pur, pour ne laisser finalement place qu’au convertisseur à l’oxygène pur avec ses variantes ;

    • en parallèle : développement important du four électrique, bénéficiant d’améliorations technologiques et de disponibilités en ferrailles dues à l’arrêt du four Martin ; puis disparition des convertisseurs Thomas et Bessemer, ainsi que des fours Martin, tout au moins dans les pays industrialisés modernes ; et finalement apparition et extension d’une métallurgie en poche très diversifiée.

  • À partir de 1980 :

    • stabilité dans les procédés d’élaboration qui continuent à se perfectionner ;

    • développement généralisé de la métallurgie en poche pour répondre aux impératifs de productivité et aux exigences toujours croissantes sur la qualité des aciers.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m7600


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3. Évolution du four Martin depuis 1950

Pour comprendre l’évolution du four Martin depuis 1950, il faut se rappeler que l’utilisation de ce procédé couvre deux grandes familles :

  • la marche à forte proportion de ferrailles (scrap process) où la charge comporte 70 % de ferrailles, ou plus, le complément étant constitué de fonte liquide ou solide ;

  • la marche à forte proportion de fonte liquide (50 à 80 %) avec le complément en ferrailles. Le terme ore process provient de l’utilisation, autrefois, de minerai comme source d’oxygène.

L’utilisation d’oxygène pur a été différente suivant le cas.

  • Dans la marche à forte proportion de ferrailles, l’oxygène a surtout été utilisé pour accélérer le chauffage (oxygène sous les brûleurs, brûleurs mixtes combustible-oxygène), avec en complément des lances d’oxygène dans la voûte ou introduite par les portes du four pour accélérer la fusion des ferrailles . Malgré des consommations élevées d’oxygène (25 m3/t d’acier ou plus), les gains de productivité ont été modestes (environ 20 %) et les opérations sont restées longues (5 h de coulée à coulée).

  • Dans la marche à forte proportion de fonte, où la décarburation détermine la durée de l’opération, des lances à fort débit d’oxygène ont été placées dans la voûte, dans le mur arrière et passées par les portes .

    Des gains de productivité considérables ont ainsi été obtenus aux États-Unis, au Canada et au Japon, où cette technique a été la plus développée,...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  World Steel Association. – Steel Statistical Yearbooks, http://www.worldsteel.org.

  • (2) - HUSSON (G.) -   Emploi de l’oxygène en sidérurgie  -  Rev. de Métal, 47, n° 1, p. 88-91 (1950).

  • (3) -   Oxygen for decarburization (Emploi de l’oxygène pour la décarburation)  -  Steel USA, 121, n° 19, p. 126-128-141 (Trad. CDS, n° 5, mai 1948).

  • (4) - KIRKPATRICK (J.W.) -   Oxygen in Open Hearth Steelmaking  -  AISI Yearbook, p. 199-234 (1961).

  • (5) - JACKSON (A.) -   The Ajax furnace and process (Le four et le procédé Ajax)  -  J. Metals (USA) 13, n° 2, p. 148-52 [Trad. dans CIT du CDS, 18, n° 7 et 8, p. 1621-34 (1961)].

  • (6) - KLEIN (E.), GEBHARD (K.) -   Rotor steelmaking and the Tandem furnace (Les procédés Rotor et Tandem)  -  J....

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