SIDÉRURGIE

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Les matières premières

Les minerais de fer

Les minerais de fer sont des oxydes : Fe3O4 (magnétite), Fe2O3 (hématite), des hydroxydes : Fe2O3H2O (goethite) et, plus rarement, des carbonates : FeCO3 (sidérose) et des silicates.

La gangue est formée d'oxydes, principalement de calcium, de silicium, d'aluminium et de magnésium. Au cours de la fusion réductrice, les oxydes de fer et quelques autres oxydes sont réduits. Les oxydes non réduits forment le laitier. Celui-ci doit avoir une bonne fluidité et être désulfurant.

Si la gangue permet d'obtenir la composition voulue du laitier sans addition de corps appelés fondants, le minerai est dit autofondant. Dans le cas contraire, le minerai est accompagné de fondants (calcaire, magnésie, plus rarement silice), ce qui appauvrit le lit de fusion et augmente le poids du laitier.

La richesse du minerai varie en sens inverse du poids de la gangue et des fondants nécessaires. Les minerais pauvres supportent mal les frais de transport. Par ailleurs, leur transformation en fonte et laitier consomme plus de coke, combustible coûteux et rare.

L'opération d'enrichissement consiste à éliminer une partie de la gangue.

Traitements mécaniques

Les traitements mécaniques comprennent la comminution (concassage et broyage) et le classement suivant la taille des morceaux.

Comminution

Par le concassage, on cherche à obtenir des morceaux limités à une dimension déterminée, supérieure toutefois à 10 mm. L'opération s'accompagne néanmoins de la production de fines particules de taille inférieure. Son but est de donner une charge calibrée. Les concasseurs utilisés sont à mâchoires, à cône, à cylindres et à marteaux. Les trois premiers types donnent un rapport de réduction limité, le dernier permet d'avoir un rapport de réduction important.

Le broyage fournit des morceaux de moins de 10 mm (ou, mieux, de 6 mm) en vue de l'agglomération, ou des morceaux de [...]

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Convertisseur Bessemer

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Four de fusion à induction

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Métallurgie du fer vers 1780

Métallurgie du fer vers 1780
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Écrit par :

  • : ingénieur E.C.P., docteur ingénieur, directeur de l'Ecole supérieure de fonderie, chargé de cours titulaire au Conservatoire national des arts et métiers

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Pour citer l’article

Jean DUFLOT, « SIDÉRURGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 juillet 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/siderurgie/