1.18 : Fabrication de l'acier

La fabrication de l'acier est un processus en plusieurs étapes qui commence par la fusion du minerai de fer en fonte dans un haut fourneau. Cette étape initiale consiste à superposer du minerai de fer avec du coke, un type de combustible, et du calcaire broyé dans le four. Le coke est enflammé avec un volume d'air important, ce qui entraîne la création de monoxyde de carbone, qui agit pour réduire le minerai de fer en fer pur.

Au cours de ce processus de fusion, le calcaire joue un rôle crucial en formant des scories. Les scories capturent les impuretés présentes dans le fer en fusion, telles que la silice, le phosphore et l'alumine, et flottent au-dessus du métal en fusion, ce qui permet une séparation facile. Le fer en fusion purifié est ensuite drainé et déplacé vers l'étape suivante pour le traitement de l'acier.

Cependant, ce fer en fusion contient généralement un excès de carbone et d'autres impuretés qui doivent être éliminées pour créer un acier de qualité. Cela se fait par le biais du procédé à l'oxygène de base, dans lequel une lance refroidie à l'eau est plongée dans un mélange de fer en fusion et de ferraille. L'ajout de chaux et de flux de fluorine permet de former des scories en réagissant avec le phosphore, qui sont ensuite éliminées.

Après le raffinage, la composition de l'acier peut être encore modifiée en introduisant de nouveaux éléments métalliques pour répondre à des exigences spécifiques. L'acier est alors prêt à être façonné ; il est soit coulé dans des moules pour former des lingots, soit traité dans une machine de coulée en continu. Les moules à lingots sont de grande taille, avec des diamètres et des hauteurs pouvant atteindre plusieurs mètres.

L'étape finale de la fabrication de l'acier consiste à couler en continu l'acier raffiné dans des formes épaisses et brutes appelées ébauches de poutres ou blooms, qui sont ensuite prêtes à être transformées en divers produits en acier.