Procédé de fabrication de l'acier

Contexte

• L'acier est un métal à base de minerai de fer et a des traces de carbone. Il est à la fois plus fort que le fer forgé et moins fragile que la fonte. Il est livré dans les deux formes alliés et non alliés. L'acier non allié est un acier de base ne contenant que du carbone. Acier allié est produit en mélangeant des éléments chimiques supplémentaires pour donner le métal des caractéristiques spécifiques. L'acier inoxydable, par exemple, est préparée en mélangeant dans un certain pourcentage de chrome et du nickel au cours du processus de fabrication. Professeur Joseph S. Spoerl note que le premier processus qui a permis la production de masse de l'acier a été développé en 1856 par Sir Henry Bessemer. Son procédé Bessemer dominé la production d'acier dans la seconde moitié des années 1800, mais a été déplacé par la méthode de production d'acier de foyer ouvert par le début des années 1900. Il existe actuellement deux procédés de fabrication d'acier à l'utilisation répandue: la technique du four à oxygène de base et le four à arc électrique.

Iron Production

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  La première étape du processus de fabrication de l'acier est de convertir le minerai de fer en fer fondu qui peut être utilisé pour l'acier. Il existe trois méthodes de fabrication du fer. La première méthode est la méthode de haut fourneau de four à coke-frittage. Le minerai est soumis à un frittage, un processus qui prépare le minerai pour le haut-fourneau. Le fer et le coke de charbon sont placés dans un haut fourneau. Le résultat est le fer fondu qui peut être introduit dans le four d'oxygène ou jeté comme de la fonte. Une autre méthode est la réduction directe. La réduction directe consiste à broyer le minerai et l'utilisation de charbon, du monoxyde de carbone et d'hydrogène pour éliminer l'oxygène et d'autres impuretés. Cela produit un fer très pur appelé fer de réduction directe qui peut être utilisé dans les fours électriques à arc. La dernière méthode est la fusion de réduction. Il existe plusieurs procédés de fusion, mais la fusion implique généralement l'utilisation du charbon de coke dans un gesifier pour produire du fer à partir de minerai.

Production d'acier

• La première méthode de production d'acier implique le four à oxygène. Fer fondu, qui peut provenir du processus de fusion ou le haut-fourneau, est introduit directement dans le four de l'oxygène. Le fer en fusion est soumis à la décarburation (oxydation du carbone) qui se traduit par l'acier fondu. L'autre méthode disponible est le four à arc électrique, qui utilise la ferraille d'acier, le fer de réduction directe, ou la fonte et les fait fondre à l'aide d'un arc électrique, qui produit de l'acier fondu. Ces deux méthodes produisent de l'acier brut, qui sont traitées par coulée continue. Cet acier semi-fini doit être terminée soit en acier au carbone ou en acier allié. L'acier au carbone est relancé essentiellement comme est dans une forme souhaitée. Acier allié doit être traitée avec les éléments chimiques appropriés avant d'être relancés.