Schéma des principes du convertisseur et du four à arc électrique, non pris dans une aciérie cliente
Aujourd’hui, un client étranger, lors d’une discussion sur un matériau sur mesure, nous a demandé quel type de procédé sidérurgique était utilisé par l’aciérie : le four électrique ou le convertisseur ?
Cette question mérite une réponse sérieuse. Pour les matériaux sur mesure, connaître leur mode de production fait partie intégrante de la communication technique.
Cependant, cette question peut facilement donner lieu à une idée fausse : suffit-il de connaître le type de four pour juger de la qualité de l’acier ?
En résumé : le convertisseur et le four électrique désignent simplement les méthodes de fabrication de l’acier, et non son niveau de qualité. Pour bien les distinguer, il faut d’abord examiner deux éléments : ce qui est introduit dans le four, et d’où provient la chaleur nécessaire à la fusion.
Le convertisseur : reçoit la fonte liquide et affine sa composition
Principe du convertisseur : on utilise principalement de la fonte liquide, avec ajout d’acier de récupération, et l’on procède à la fusion par soufflage d’oxygène
Le convertisseur ne charge généralement pas directement du minerai de fer, mais reçoit plutôt de la fonte liquide déjà produite en haut-fourneau, à laquelle on ajoute une certaine quantité d’acier de récupération.
Mais que la fonte soit déjà liquide ne signifie pas qu’elle soit devenue l’acier désiré. Sa teneur en carbone est souvent trop élevée et doit encore être ajustée.
L’action clé du convertisseur consiste à insuffler de l’oxygène dans le bain métallique. L’oxygène réagit avec le carbone et d’autres éléments présents dans la fonte, abaissant ainsi la teneur en carbone, tout en permettant, grâce au laitier, d’éliminer une partie des impuretés.
Il est intéressant de noter que ces réactions libèrent elles-mêmes une grande quantité de chaleur, ce qui contribue à maintenir la température nécessaire à la fusion et permet également de fondre l’acier de récupération ajouté. Ainsi, le convertisseur ne peut pas être considéré simplement comme « une grande marmite où l’on fait fondre le fer ». Il sert surtout à affiner davantage la composition du bain métallique déjà chaud issu du haut-fourneau. Référez-vous au processus de fabrication de l’acier
Le four électrique : utilise un arc électrique pour fournir la chaleur nécessaire à la fusion et à la transformation du métal
Principe du four à arc électrique : des électrodes en graphite génèrent un arc électrique qui chauffe et fait fondre les matières premières métalliques, puis assure la transformation
Le four électrique dont il est question ici désigne principalement le four à arc électrique utilisé pour la production d’acier.
Les personnes ayant déjà vu du soudage à l’arc savent que cet arc est très lumineux et atteint des températures extrêmement élevées. Le four à arc électrique exploite lui aussi la chaleur intense de l’arc électrique, mais à une échelle, avec des équipements et des finalités différentes : il utilise des électrodes pour générer un arc électrique, fondre les matières premières métalliques et effectuer une première étape de transformation.
Cependant, le four électrique ne se limite pas uniquement à la phase de fusion par courant électrique ; il doit également contrôler la composition et traiter les impuretés. Les fours électriques modernes utilisent même d’autres sources d’énergie auxiliaires. Référez-vous aux routes de production de l’acier
Pour retenir la différence principale en une phrase : le convertisseur travaille essentiellement avec de la fonte liquide et utilise le soufflage d’oxygène pour transformer le métal ; le four à arc électrique, lui, utilise principalement la chaleur générée par l’arc électrique et offre une plus grande souplesse dans le choix des matières premières métalliques.
Est-ce que l’acier fabriqué à partir de ferraille est forcément de mauvaise qualité ?
Le terme « ferraille » évoque facilement l’idée de déchet. Mais dans une aciérie, il s’agit d’une matière première métallique pouvant être réutilisée, et l’on ne peut pas assimiler automatiquement le recyclage à une baisse de qualité.
De plus, le four électrique n’utilise pas obligatoirement que de la ferraille : il peut aussi fonctionner avec des produits issus de la réduction directe du minerai de fer, de la fonte brute ou de la fonte liquide ; le convertisseur peut également utiliser de la ferraille. Diviser ces deux procédés en « l’un utilise des matières neuves, l’autre de la ferraille » n’est donc pas exact. World Steel Association : Matières premières pour la production d’acier
Ce qui compte vraiment, c’est de savoir si la provenance des matières premières est claire, si leur combinaison est appropriée et si les étapes ultérieures sont correctement maîtrisées.
C’est un peu comme lorsque vous allez au restaurant. Vous ne pouvez pas décider si le repas sera bon en vous contentant de demander « quel type de poêle la cuisine utilise-t-elle ». Les ingrédients, le talent du cuisinier et le contrôle de chaque étape influencent le résultat.
La fabrication de l’acier suit le même principe. Chaque type de four possède ses propres caractéristiques, mais il ne remplace pas un contrôle qualité rigoureux de l’ensemble du processus de production.
Pour ceux qui utilisent l’acier, qu’est-ce qui importe finalement ?
La fonte issue du convertisseur ou du four électrique n’est pas immédiatement prête à être transformée en vis. Des étapes supplémentaires suivent, telles que l’affinage, la coulée et le laminage, adaptées aux spécifications du produit. Si l’une de ces étapes n’est pas correctement contrôlée, cela peut affecter le matériau livré au client.
Ainsi, pour les entreprises de tête-froid, « le type de four utilisé » est certes intéressant à connaître, mais la vraie question est plutôt la suivante : cette fourniture répond-elle aux exigences du produit et permet-elle un usinage continu et stable ?
Revenons à la question de notre client : nous devons d’abord vérifier précisément la chaîne de production réelle de l’aciérie, puis discuter en tenant compte des besoins et des applications spécifiques du client, sans préjuger d’avance de la supériorité relative des différents types de fours. Il convient également de clarifier si le client a déjà défini une méthode précise.
Le type de four est une piste pour comprendre le matériau, mais il ne constitue pas une garantie absolue de sa qualité.
Le groupe Creation Group ne se contente pas de savoir de quel four sort l’acier, il s’intéresse avant tout à sa capacité à s’adapter aux conditions réelles d’usinage sur les machines de ses clients.
Si, lors de votre sélection de matériaux, vous rencontrez des cas où « la nuance est identique, mais les performances d’usinage diffèrent », n’hésitez pas à nous contacter en nous présentant vos produits et vos conditions d’utilisation.
Les illustrations sont des schémas simplifiés générés par IA et ne représentent ni les équipements réels, ni l’état de fonctionnement, ni la chaîne de production de l’aciérie cliente. Les flux d’air, les arcs électriques et les coupes structurelles ont été visualisés ; les proportions et les détails des équipements ne constituent pas une référence technique.
Ce document est destiné uniquement à un usage interne et n’a pas été publié sur le site web.