La production d'acier consiste à enlever le carbone du fer
Selon la World Steel Association, 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 d'acier moderne
Les méthodes de fabrication de l'acier ont considérablement évolué depuis que la production industrielle a commencé à la fin du XIXe siècle. Les méthodes modernes, cependant, sont toujours basées sur la même prémisse que le processus initial de Bessemer, qui utilise l'oxygène pour réduire la teneur en carbone dans le fer.
Aujourd'hui, la production d'acier utilise des matériaux recyclés ainsi que des matières premières traditionnelles, telles que le minerai de fer, le charbon et le calcaire. Deux procédés, l'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:
La fabrication de la ferraille, qui est la première étape, implique la fusion des matières premières de minerai de fer, de coke et de chaux dans un haut fourneau. Le fer fondu résultant, également appelé métal chaud, contient encore de 4 à 4,5% de carbone et d'autres impuretés qui le rendent cassant.
La sidérurgie primaire a deux méthodes principales: le BOS (Basic Oxygen Furnace) 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, l'oxygène est soufflé à travers le métal, ce qui réduit la teneur en carbone entre 0 et 1,5 pour cent. Les méthodes EAF, cependant, alimentent les rebuts d'acier recyclés en utilisant des arcs électriques de haute puissance (températures jusqu'à 1650 C) pour faire fondre le métal et le convertir en acier de haute qualité.
La sidérurgie secondaire consiste à traiter l'acier fondu produit à la fois par les 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. Selon les types d'acier requis, les procédés secondaires de fabrication de l'acier suivants peuvent être utilisés:
- Agitation
- Four à louche
- Injection de louche
- Dégazage
- CAS-OB (réglage de la composition par barbotage d'argon scellé avec soufflage d'oxygène)
La coulée continue voit l'acier fondu 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 (poutrelles), billettes pour produits longs (fils) ou bandes fines.
Dans le formage primaire, l'acier qui est coulé est ensuite façonné en diverses formes, souvent par laminage à chaud, un procédé qui élimine les défauts de coulée et qui 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 spécialisés.
Enfin, il est temps pour la fabrication, la fabrication et la finition.
Les techniques de formage secondaire confèrent à l'acier sa forme et ses propriétés finales. Ces techniques comprennent:
- Façonnage (laminage à froid)
- Usinage (forage)
- Rejoindre (soudure)
- Revêtement (galvanisation)
- Traitement thermique (revenu)
- Traitement de surface (cémentation)