Contexte
L'acier est un métal fabriqué à partir du minerai de fer et présente des traces de carbone. Il est à la fois plus fort que le fer forgé et moins fragile que la fonte. Il se présente sous 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. en acier inoxydable, par exemple, en mélangeant dans un certain pourcentage de chrome et de 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 processus Bessemer a dominé la production d'acier dans la seconde moitié des années 1800, mais a été déplacé par la méthode de production d'acier foyer ouvert par le début des années 1900. Il existe actuellement deux procédés de fabrication d'acier largement utilisées: la technique du four à oxygène basique et le four à arc électrique.
La production de fer
La première étape du procédé 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-fritter. 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 moulé comme la fonte brute. Une autre méthode est la réduction directe. La réduction directe implique le broyage du minerai et l'utilisation du charbon, du monoxyde de carbone et de l'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 à arc électrique. La dernière méthode est la fusion de réduction. Il existe plusieurs procédés de fusion, mais la fusion implique généralement l'utilisation de coke de charbon 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 Molten, qui peut provenir du processus de fusion ou le haut-fourneau, est introduit directement dans le four à oxygène. Le fer fondu subit une décarburation (oxydation du carbone), ce qui conduit à 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 en fusion. Ces deux méthodes produisent de l'acier brut, qui sont traitées par coulée continue. Cet acier semi-fini doit être terminé dans l'acier au carbone ou en acier allié. L'acier au carbone est ré-enroulé essentiellement comme est dans une forme souhaitée. acier allié doit être traité avec les éléments chimiques appropriés avant d'être relancés.