Affinage sur sole
Fonderie et moulage de l’acier - Évolution des procédés d’élaboration

C’est en 1884 que, en s’inspirant des études de Réaumur, le français P. Martin réussit, pour la première fois, à fondre sur la sole d’un four à réverbère un mélange de fonte et de ferrailles et obtint de cette manière de l’acier, il régla ainsi le délicat problème du réemploi des riblons dont les quantités ne cessaient de croître depuis la mise en œuvre des convertisseurs. Globalement, le procédé Martin (figure 2) est simple, il consiste à porter à la température de fusion (1 600 ^oC environ) la charge métallique qui a été introduite sur la sole du four. Pour atteindre industriellement ce niveau élevé de température sur une sole, il est nécessaire de porter l’air de combustion et le combustible à une température de l’ordre de 1 000 à 1 200 ^oC. Cette opération de préchauffage est réalisée selon le principe du four à récupérateur, mis au point par les frères Siemens (1856), qui utilise la chaleur contenue dans les fumées pour chauffer des empilages de briques sur lesquels viennent ensuite se réchauffer les gaz de combustion. Il s’agit d’un système discontinu fonctionnant avec deux empilages de briques comportant alternativement une phase de récupération et une phase de restitution d’énergie. Une autre difficulté résolue par Martin a consisté à mettre au point un garnissage de sole capable de résister à haute température. Il fut d’abord siliceux (marche acide), puis à base de magnésie (marche basique). Ce procédé est caractérisé par une très grande souplesse en ce qui concerne d’une part la charge (fonte, ferrailles, minerai) et d’autre part le combustible qui peut être gazeux (gaz de sidérurgie), liquide (mazout) ou solide (charbon pulvérisé). Dans ce type de four, l’affinage est réalisé par l’intermédiaire du laitier qui joue un rôle essentiel entre le métal liquide et l’atmosphère oxydante du four qui peut être renforcée par addition de minerai de fer. En marche basique, l’élimination du soufre apporté par la charge et par le combustible s’opère facilement avec un laitier riche en chaux et la désoxydation finale poussée...