Vidéo: Fabrication de l'acier 2025
L'acier est le matériau de construction le plus populaire au monde en raison de sa combinaison unique de durabilité, d'ouvrabilité et de coût. C'est un alliage de fer qui contient entre 0,2 et 2% de carbone en poids.
Selon la World Steel Association, en 2016, la production mondiale d'acier brut a atteint 1 628,5 millions de tonnes. De ce nombre, environ les trois quarts ont été produits à l'aide de centrales BOS, tandis que les installations EAF représentaient le quart restant.
Certains des plus grands pays producteurs d'acier sont la Chine, le Japon, les États-Unis et l'Inde. La Chine représente environ 50% de cette production.
Les plus grands producteurs d'acier au monde sont ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO et Nippon Steel.
Le processus de production moderne en 6 étapes
Les méthodes de fabrication de l'acier ont considérablement évolué depuis le début de la production industrielle à la fin du XIXe siècle. Les méthodes modernes, cependant, sont toujours basées sur la même prémisse que le processus original de Bessemer, qui utilise l'oxygène pour abaisser la teneur en carbone dans le fer.
Aujourd'hui, la production d'acier utilise à la fois des matériaux recyclés, ainsi que des matières premières traditionnelles, telles que le minerai de fer, le charbon et le calcaire. Deux processus La fabrication d'acier basique à l'oxygène (BOS) et les fours à arc électrique (EAF) représentent la quasi-totalité de la production d'acier.
La sidérurgie moderne peut être décomposée en six étapes:
1. Sidérurgie : Dans un premier temps, les matières premières, le minerai de fer, le coke et la chaux sont fondus dans un haut-fourneau.
Le fer fondu résultant, également appelé «métal chaud», contient encore 4 à 4 atomes de carbone. 5% de carbone et d'autres impuretés qui le rendent cassant.
2. Sidérurgie : Il existe deux méthodes principales de fabrication de l'acier: le BOS (Basic Oxygen Four) et les méthodes plus modernes EAF (Electric Arc Furnace). Les méthodes BOS ajoutent de la ferraille recyclée au fer fondu dans un convertisseur.
À haute température, de l'oxygène est soufflé dans le métal, ce qui réduit la teneur en carbone entre 0 et 1. 5%. Les méthodes EAF, cependant, alimentent les rebuts d'acier recyclés en utilisant des arcs électriques à haute puissance (températures jusqu'à 1650 ° C) pour faire fondre le métal et le transformer en acier de haute qualité.
3. Sidérurgie secondaire : La sidérurgie secondaire consiste à traiter l'acier liquide produit à partir des voies BOS et EAF pour ajuster la composition de l'acier. Ceci est fait en ajoutant ou en supprimant certains éléments et / ou en manipulant la température et l'environnement de production. En fonction des types d'acier requis, on peut utiliser les procédés secondaires suivants:
- agitation
- four à poche
- injection à la poche
- dégazage
- CAS-OB (réglage de la composition par barbotage d'argon scellé à l'oxygène Souffler).
4. Coulée continue : Dans cette étape, l'acier fondu est coulé dans un moule refroidi, ce qui provoque la solidification d'une fine coquille d'acier. Le boudin de coquille est retiré en utilisant des rouleaux guidés et entièrement refroidi et solidifié. Le fil est coupé dans les longueurs désirées en fonction de l'application; dalles pour produits plats (plaques et bandes), blooms pour profilés (poutres), billettes pour produits longs (fils) ou lames fines.
5. Formage primaire : L'acier moulé est ensuite façonné en diverses formes, souvent par laminage à chaud, procédé qui élimine les défauts de coulée et permet d'obtenir la forme et la qualité de surface requises.
Les produits laminés à chaud sont divisés en produits plats, produits longs, tubes sans soudure et produits spéciaux.
6. Fabrication, fabrication et finition : Enfin, les techniques de formage secondaire confèrent à l'acier sa forme et ses propriétés finales. Ces techniques comprennent:
- façonnage (par exemple laminage à froid)
- usinage (par exemple perçage)
- assemblage (par exemple soudure)
- revêtement (galvanisation par exemple)
- traitement thermique (trempe)
- surface traitement (p.ex. cémentation)
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