Vue d'ensemble complète des techniques de fabrication de l'acier

La fabrication de l'acier (steelmaking) désigne les processus de fabrication de l'acier à partir de minerai de fer ou de ferraille. Le fer de fonte est bien connu comme le bloc de base de tous les métaux ferreux, produit à partir de minerai de fer affiné dans un haut fourneau avec addition de charbon de bois, calcaire et air. L'acier peut être obtenu si le fer de fonte est davantage affiné et qu'une certaine quantité de carbone est ajoutée. Si cela est fait, la structure cristalline du métal change, l'acier est alors obtenu. C'est le processus de fabrication de l'acier le plus connu.

Aujourd'hui, vous découvrirez les diverses méthodes de fabrication de l'acier et comment elles sont réalisées.

Diverses méthodes de fabrication de l'acier

Il existe diverses méthodes de fabrication de l'acier, trois processus ont été expliqués dans cet article.

Comme expliqué dans l'article précédent, l'acier est obtenu à partir de fer qui perd certaines de ses impuretés comme la silice, le phosphore et le soufre. Ces impuretés sont volontairement éliminées car elles causent une faiblesse sérieuse à l'acier. Les types sont :

Procédé au four à ciel ouvert (Open-hearth furnace)

Dans le processus de fabrication de l'acier, le minerai de fer, le fer de fonte et le calcaire sont versés par le haut du four à ciel ouvert qui est ensuite chauffé à environ 1 600 °F (871 °C). Après le chauffage, le minerai et le calcaire forment une scorie plus légère que le fer qui flotte à la surface. Les impuretés comme le carbone oxydé s'échappent du fer vers la scorie. Après tout cela, de l'acier au carbone est produit.

Regardez la vidéo ci-dessous pour apprendre le four à ciel ouvert pour la fabrication de l'acier :

Procédé Bessemer de fabrication de l'acier :

Le second procédé pour produire de l'acier à partir de fer de fonte est le procédé Bessemer. Ce processus implique aussi l'oxydation des impuretés dans le fer de fonte, réalisée en soufflant de l'air à travers le fer en fusion dans un convertisseur Bessemer. À ce stade, la chaleur d'oxydation élève la température et maintient le fer en fusion.

L'air joue un rôle important car il réagit avec le fer de fonte en fusion et transforme les impuretés en oxydes, le monoxyde de carbone brûle et les autres impuretés forment la scorie.

Procédé au four à oxygène basique (Basic oxygen furnace)

Un four à oxygène basique est un autre procédé de fabrication de l'acier. Son processus de fabrication est environ 10 fois plus rapide qu'un four à ciel ouvert. Ce procédé est réalisé quand de l'oxygène de haute pureté souffle à travers le fer de fonte en fusion, abaissant les niveaux de carbone, silicium, manganèse et phosphore. Les niveaux de soufre et phosphore sont réduits avec l'ajout d'un agent de nettoyage chimique appelé "flux".

L'ajout d'alliage à l'acier aide à créer différentes propriétés. Par exemple, pour la production d'acier inoxydable, 10 à 30 % de chrome seront ajoutés à l'acier. Cela aide l'acier à résister fortement à la rouille. Et pour la production d'acier chrome-molybdène, du chrome et du molybdène seront ajoutés. C'est connu comme un acier très résistant et léger.

Regardez la vidéo ci-dessous pour apprendre le procédé au four à oxygène basique :

C'est tout pour cet article, où trois procédés de fabrication de l'acier sont discutés. J'espère que vous en avez beaucoup appris, si c'est le cas, partagez avec d'autres étudiants. Merci pour votre lecture, à la prochaine !