{"id":798,"date":"2022-02-08T16:49:25","date_gmt":"2022-02-08T16:49:25","guid":{"rendered":"https:\/\/metalpie.com\/?p=798"},"modified":"2025-08-26T05:01:05","modified_gmt":"2025-08-25T21:01:05","slug":"comment-lacier-est-il-fabrique-dans-une-usine-siderurgique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/metalpie.com\/fr\/blog\/comment-lacier-est-il-fabrique-dans-une-usine-siderurgique\/","title":{"rendered":"Comment l'acier est-il fabriqu\u00e9 dans l'usine sid\u00e9rurgique ?"},"content":{"rendered":"

Les technologies de pointe dans les usines sont plus que jamais essentielles pour rendre l'industrie sid\u00e9rurgique plus efficace et plus durable. L'intelligence artificielle tente de transformer la fa\u00e7on dont l'acier est fabriqu\u00e9.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

\"Comment fabrique-t-on l'acier ?\" est une question fr\u00e9quemment pos\u00e9e par nos apprenants. La proc\u00e9dure est simple \u00e0 comprendre. Cette page explique le processus et montre chaque \u00e9tape de \"Comment fabrique-t-on l'acier ?\".<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Fabrication de l'acier et aper\u00e7u du march\u00e9<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'acier est l'un des m\u00e9taux les plus utilis\u00e9s dans le monde d'aujourd'hui. Il est peu co\u00fbteux, durable et polyvalent. Avec une production annuelle de pr\u00e8s de 750 millions de tonnes, l'acier est le deuxi\u00e8me produit de masse au monde, derri\u00e8re le ciment.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

\"La fabrication de l'acier est un processus qui se d\u00e9roule 24 heures sur 24 et qui n\u00e9cessite un approvisionnement constant en mati\u00e8res premi\u00e8res ainsi que d'\u00e9normes quantit\u00e9s d'\u00e9nergie. En outre, il n\u00e9cessite un approvisionnement constant en mati\u00e8res premi\u00e8res ainsi que des quantit\u00e9s massives d'\u00e9nergie.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Selon la World Steel Association, la production mondiale d'acier brut est pass\u00e9e de 851 millions de tonnes en 2001 \u00e0 1 606 millions de tonnes en 2013. Par ailleurs, l'utilisation moyenne d'acier par habitant dans le monde a augment\u00e9 r\u00e9guli\u00e8rement, passant de 150 kg en 2001 \u00e0 225 kg en 2013.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

La teneur en carbone de l'acier varie de 0,08 \u00e0 1,5 %. En raison de sa composition, il est plus difficile \u00e0 travailler que le fer forg\u00e9. Mais ils ne sont pas aussi fragiles que la fonte.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'acier poss\u00e8de un m\u00e9lange unique de duret\u00e9, de flexibilit\u00e9 et de r\u00e9sistance \u00e0 la traction. Il est enti\u00e8rement recyclable et consomme tr\u00e8s peu d'\u00e9nergie. Gr\u00e2ce aux efforts de l'industrie sid\u00e9rurgique, la consommation d'\u00e9nergie et les \u00e9missions de CO2 sont aujourd'hui inf\u00e9rieures de moiti\u00e9 \u00e0 celles des ann\u00e9es 1960. Gr\u00e2ce \u00e0 cette technique, l'acier devient plus respectueux de l'environnement et plus durable.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Les articles en acier comprennent les lignes ferroviaires, les ol\u00e9oducs et les gazoducs, les tours, les ascenseurs, les m\u00e9tros, les ponts, les automobiles, les navires, les couteaux et les fourchettes, les rasoirs et le mat\u00e9riel chirurgical, pour n'en citer que quelques-uns.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Comment l'acier est-il fabriqu\u00e9 ?<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le processus \"Comment fabrique-t-on l'acier ?\" consiste \u00e0 chauffer le minerai de fer et \u00e0 le faire fondre dans des fours afin d'\u00e9liminer les impuret\u00e9s et d'ajouter du carbone pour fabriquer de l'acier. Ce processus permet de produire la majorit\u00e9 de l'acier de deux mani\u00e8res : dans un haut fourneau ou dans un four \u00e0 arc \u00e9lectrique.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Les hauts fourneaux utilisent des mati\u00e8res premi\u00e8res, avec un peu de ferraille pour faire bonne mesure, tandis que les fours \u00e9lectriques \u00e0 arc utilisent principalement de la ferraille.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Qu'est-ce qu'un haut fourneau ?<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n

Au milieu des ann\u00e9es 1850, Henry Bessemer a mis au point le haut fourneau. Bessemer a trouv\u00e9 un moyen de fabriquer de l'acier en poussant de l'air \u00e0 travers le fer fondu pour l'oxyder et \u00e9liminer les impuret\u00e9s dans la production d'acier.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le haut-fourneau contemporain est un \u00e9norme cylindre d'acier recouvert de briques r\u00e9sistantes \u00e0 la chaleur, en forme de cylindre. Par le haut, le minerai de fer, le coke et le calcaire sont introduits dans le four. Ils descendent ensuite progressivement vers le bas, devenant de plus en plus chauds.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le gaz issu de la combustion du coke lib\u00e8re l'oxyg\u00e8ne du minerai de fer dans la partie sup\u00e9rieure du four. Le calcaire interagit avec les impuret\u00e9s du minerai et du coke pour g\u00e9n\u00e9rer des scories dans la partie inf\u00e9rieure du four.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Les temp\u00e9ratures au fond du four atteignent plus de 3 000 degr\u00e9s Fahrenheit. Une encoche dans le four peut drainer le laitier en fusion. Ce laitier flotte sur l'acier en fusion. L'acier en fusion est ensuite \u00e9vacu\u00e9 de la sole du four par un trou de coul\u00e9e.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Qu'est-ce qu'un four \u00e0 arc \u00e9lectrique ?<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n

Les fours \u00e9lectriques \u00e0 arc sont principalement utilis\u00e9s pour cr\u00e9er de l'acier de haute qualit\u00e9 alli\u00e9 \u00e0 d'autres m\u00e9taux dans la production d'acier. Les fours \u00e9lectriques ordinaires peuvent \u00e9galement produire des aciers non alli\u00e9s. Contrairement aux fours, ce proc\u00e9d\u00e9 n'utilise pas de m\u00e9tal chaud. Ils utilisent des d\u00e9chets d'acier provenant de mat\u00e9riaux recyclables.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Un pont roulant a d\u00e9vers\u00e9 la ferraille d'acier dans le four \u00e9lectrique \u00e0 arc. Lorsque le four est plein, la machine ferme le couvercle qui recouvre la partie sup\u00e9rieure du four. Elle fait ensuite tomber les \u00e9lectrodes dans le four par le couvercle. Le processus consiste \u00e0 appliquer un courant \u00e9lectrique puissant aux \u00e9lectrodes. Il cr\u00e9e de la chaleur et fait fondre la ferraille.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

La production d'acier ajoute des ferro-alliages \u00e0 l'acier pendant qu'il fond pour lui donner la bonne composition chimique. Ensuite, la machine pompe de l'oxyg\u00e8ne dans le four pour nettoyer l'acier. La chaux et le spath fluor sont ajout\u00e9s aux impuret\u00e9s, ce qui les fait fusionner et g\u00e9n\u00e8re du laitier.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le laitier en fusion flotte au-dessus de l'acier en fusion en faisant basculer le four et peut \u00eatre \u00e9vacu\u00e9. En m\u00e9langeant divers m\u00e9taux pour cr\u00e9er des alliages d'acier, les fours \u00e9lectriques \u00e0 arc peuvent produire une vari\u00e9t\u00e9 d'aciers de haute qualit\u00e9. L'acier inoxydable, le chrome et le nickel sont les qualit\u00e9s anticorrosion les plus utilis\u00e9es.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Les aciers utilis\u00e9s dans l'ing\u00e9nierie, l'a\u00e9rospatiale et le blindage font partie des autres aciers sp\u00e9cifiques produits dans les fours \u00e0 arc \u00e9lectrique.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Comment l'acier est-il fabriqu\u00e9 dans une aci\u00e9rie ?<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'usine sid\u00e9rurgique fabrique de l'acier \u00e0 partir de minerai de fer ou de ferraille. Le minerai de fer est un agr\u00e9gat min\u00e9ral qui peut \u00eatre transform\u00e9 de mani\u00e8re \u00e9conomique en fer m\u00e9tallique.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

La composition du minerai de fer d\u00e9termine sa teneur. Il est souhaitable que la concentration en fer soit \u00e9lev\u00e9e et que les teneurs en soufre et en phosphore soient faibles. Le monde regorge de minerai de fer, mais sa concentration en fer varie en fonction de l'emplacement et des facteurs \u00e9cologiques.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

\"Comment fabrique-t-on l'acier ?\" collecte d'abord les d\u00e9chets d'acier et les r\u00e9utilise en tant que mati\u00e8re premi\u00e8re pr\u00e9cieuse pour la fabrication de l'acier pendant de nombreuses d\u00e9cennies.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

N'oubliez pas que le BF utilise principalement des mati\u00e8res premi\u00e8res, avec un peu de ferraille pour faire bonne mesure, tandis que le FEA utilise principalement de la ferraille.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

\"Comment\r\n
Comment l'acier fait<\/a> dans une usine sid\u00e9rurgique<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

Processus de fabrication du fer<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n

La question \"Comment fabrique-t-on l'acier ?\" n\u00e9cessite du fer fondu pour produire de l'acier. Le minerai de fer et le charbon sont les deux mati\u00e8res premi\u00e8res utilis\u00e9es pour produire du fer fondu. L'usine sid\u00e9rurgique transforme le minerai de fer en minerai fritt\u00e9 dans une usine de frittage et convertit le charbon en coke brut dans une cokerie.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

La production d'acier d\u00e9verse ensuite les mat\u00e9riaux trait\u00e9s dans un haut fourneau. Il les chauffe \u00e0 1200\u00b0C gr\u00e2ce \u00e0 l'air chaud introduit par des tuy\u00e8res par le bas. Il produit du fer fondu en oxydant le coke et en r\u00e9duisant le minerai fritt\u00e9. Examinez le diagramme ci-dessus.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Pr\u00e9paration du four \u00e0 coke<\/h4>\r\n\r\n\r\n\r\n

Dans la production d'acier, une batterie de coke se compose de plusieurs fours. Avant de charger l'acier dans un four \u00e0 coke, le charbon est broy\u00e9 et m\u00e9lang\u00e9. Ensuite, la production d'acier livre le charbon m\u00e9lang\u00e9 \u00e0 chaque four \u00e0 l'aide d'un v\u00e9hicule de transport.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le processus consiste \u00e0 chauffer le charbon \u00e0 1 800\u00b0F dans le four \u00e0 coke pendant une p\u00e9riode pouvant aller jusqu'\u00e0 18 heures. Pendant cette p\u00e9riode, le charbon est pouss\u00e9 dans les effluents gazeux, ce qui laisse une forme de carbone pur appel\u00e9e \"coke\".<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Lorsque la production d'acier expose le coke \u00e0 l'oxyg\u00e8ne, il s'enflamme et br\u00fble instantan\u00e9ment. Lorsque le processus pousse le coke hors du four et dans un wagon, il refroidit le coke pour arr\u00eater le processus de combustion.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Apr\u00e8s refroidissement, \"how is steel made\" d\u00e9pose le coke dans un dock \u00e0 charbon. Il est ensuite transport\u00e9 vers une installation de filtrage et de calibrage avant d'\u00eatre introduit dans le haut fourneau.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Frittage<\/h4>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le frittage est une technique d'agglom\u00e9ration thermique des fines de minerai de fer dans le processus de production d'acier. Ce processus permet de r\u00e9cup\u00e9rer les produits de la fabrication du fer, les fondants, les agents de formation du laitier et les combustibles solides.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'objectif du processus de frittage est de cr\u00e9er un produit aux propri\u00e9t\u00e9s ad\u00e9quates pour alimenter le haut fourneau.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le processus a fait l'objet d'\u00e9tudes approfondies afin de d\u00e9terminer les conditions id\u00e9ales pour obtenir une qualit\u00e9 de frittage optimale. Le processus de frittage met en \u00e9vidence ce que le m\u00e9lange subit une fois granul\u00e9 et introduit dans la bande de frittage.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

\u00c0 une temp\u00e9rature de 1 300 \u00e0 1 480 \u00b0C, \"how is steel made\" fait fondre le m\u00e9lange de frittage. Il cr\u00e9e le g\u00e2teau de frittage par une s\u00e9rie de processus. Il est ensuite plac\u00e9 dans le haut fourneau pour produire de la fonte brute.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Haut fourneau<\/h4>\r\n\r\n\r\n\r\n

La production d'acier n\u00e9cessite avant tout du fer et du carbone. Le fer n'est pas tr\u00e8s r\u00e9sistant en soi, mais une faible teneur en carbone - moins de 1%, selon le type d'acier - lui conf\u00e8re des qualit\u00e9s cruciales.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'acier tire son carbone du charbon et son fer du minerai de fer. Le minerai de fer, quant \u00e0 lui, contient du fer, de l'oxyg\u00e8ne et d'autres composants \u00e0 l'\u00e9tat de traces. L'acier est cr\u00e9\u00e9 en s\u00e9parant le fer de l'oxyg\u00e8ne et en ajoutant une petite quantit\u00e9 de carbone.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Cependant, le processus fait fondre les deux \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e en pr\u00e9sence d'oxyg\u00e8ne et de charbon appel\u00e9 coke.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le minerai de fer lib\u00e8re de l'oxyg\u00e8ne \u00e0 haute temp\u00e9rature, transport\u00e9 par le carbone du coke dans le dioxyde de carbone.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Fe_2 O_3(s) + 3 CO(g) \u2192 2 Fe(s) + 3 CO_2(g)<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

La r\u00e9action se produit parce que le dioxyde de carbone a une \u00e9nergie inf\u00e9rieure \u00e0 celle de l'oxyde de fer. En outre, le processus n\u00e9cessite des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es pour atteindre l'\u00e9nergie d'activation. La teneur en carbone est excessivement \u00e9lev\u00e9e. En outre, une petite quantit\u00e9 de carbone se combine au fer et constitue un interm\u00e9diaire avant l'acier.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Fabrication de l'acier<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n

Un v\u00e9hicule torpille transporte le fer en fusion jusqu'\u00e0 l'usine sid\u00e9rurgique, o\u00f9 il est pomp\u00e9 dans un convertisseur. Ensuite, le \"Comment fabrique-t-on l'acier ?\" fait exploser le convertisseur avec de l'oxyg\u00e8ne, br\u00fblant ainsi toutes les impuret\u00e9s. Il ne reste plus que de l'acier en fusion pur.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Coul\u00e9e continue<\/h4>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le processus de \"fabrication de l'acier\" consiste \u00e0 verser le m\u00e9tal en fusion dans une machine de coul\u00e9e. Ce processus de coul\u00e9e continue permet de produire des billettes, des blooms ou des brames. Il r\u00e9duit le besoin de laminoirs primaires et interm\u00e9diaires, de fosses de trempage et de grandes quantit\u00e9s de lingoti\u00e8res \u00e0 stocker et \u00e0 utiliser.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Il am\u00e9liore \u00e9galement le rendement des produits utilisables \u00e0 partir d'un poids d'acier donn\u00e9. Le processus consiste \u00e0 les transformer en une forme semi-finie plus proche du produit fini.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Un pont roulant transporte une poche d'acier vers l'installation de coul\u00e9e continue. Apr\u00e8s un pr\u00e9traitement, qui peut inclure un brassage avec un gaz inerte, l'ouverture de la poche est recouverte d'un couvercle isolant afin de limiter les pertes de chaleur. Toutefois, l'ouverture de la poche est recouverte d'un couvercle isolant afin de limiter les pertes de chaleur.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

La production d'acier soul\u00e8ve l'ensemble du dispositif sur une tourelle tournante \u00e0 l'aide d'une grue. Il est d\u00e9sormais possible de proc\u00e9der \u00e0 des coul\u00e9es successives de la m\u00eame nuance d'acier sans arr\u00eater la machine. Il s'agit \u00e9galement d'un \u00e9l\u00e9ment important de r\u00e9duction des co\u00fbts.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Cependant, le processus de production de l'acier relie un tube \u00e9tanche au gaz \u00e0 l'ext\u00e9rieur de la tuy\u00e8re de la poche de coul\u00e9e avant le processus de coul\u00e9e. Ce m\u00e9canisme emp\u00eache l'acier liquide d'absorber trop d'oxyg\u00e8ne et d'azote de l'air.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Ensuite, le processus \"Comment fabrique-t-on l'acier ?\" ouvre le bec de la poche. Elle permet ensuite \u00e0 l'acier de s'\u00e9couler \u00e0 un rythme r\u00e9gul\u00e9 de la cuill\u00e8re vers le r\u00e9partiteur. Ensuite, un r\u00e9servoir alimente le moule en cuivre refroidi \u00e0 l'eau du processus de coul\u00e9e.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'acier est entra\u00een\u00e9 vers le bas depuis le fond du moule par un r\u00e9seau incurv\u00e9 de rouleaux de support. Il est ensuite asperg\u00e9 d'eau jusqu'\u00e0 ce qu'il \u00e9merge horizontalement sous la forme d'une solide plaque d'acier \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 de la machine.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Ventilation des lingots<\/h4>\r\n\r\n\r\n\r\n

Le processus de fabrication de l'acier d\u00e9pend de la technologie de trempage des lingots d'acier et de laminage direct, qui comprend les \u00e9tapes suivantes :<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n