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four utilisé pour la fabrication de l'acier De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Un convertisseur est un four servant de réacteur chimique pour une opération d'affinage des métaux en fusion.
Le convertisseur apparaît avec l'invention du procédé Bessemer. Jusqu'ici l'affinage de la fonte en acier se faisait à l'état solide (fabrication d'acier naturel, puddlage, etc.), mais le four-réacteur inventé par Henry Bessemer est si différent des procédés connus jusqu'alors qu'un nouveau terme apparaît pour le désigner. Par extension, tous les appareils d'affinage des métaux en fusion qui en dérivent prennent le même nom. Les fours d'affinage du procédé Martin-Siemens sont d'un principe très différent, mais comme leur fonction est la même, ils ont pris — dans la langue française — le même nom.
On distingue deux types de convertisseurs :
Ces deux technologies ont coexisté jusqu'à l'avènement des convertisseurs fonctionnant à l'oxygène pur, qui sont une amélioration des cornues Bessemer-Thomas. Quant au four Martin-Siemens, dont la polyvalence lui permet d'affiner la fonte comme de recycler les ferrailles, il a été remplacé par le four à arc électrique, exclusivement destiné au recyclage de ferrailles. On recense actuellement :
Quantités de matières premières (en kg) consommées par tonne d'acier produite | Énergie et apport en O2 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Procédé | Fonte brute | Ferraille | Additions diverses (laitier et métal) |
Mise au mille | Combustible (MJ/t) | Oxygène (m³/t) | |||
Liquide | Solide | Acier | Fonte moulée | ||||||
Procédé Martin-Siemens | Acide | 182 | 848 | 47 | 85 | 1 162 | 6 200 | ||
Basique | 493 | 93 | 492 | 32 | 185 | 1 299 | 4 280 | ||
Convertisseurs à l'oxygène | Kaldo | 583 | 11 | 425 | 137 | 127 | 1 283 | 65 | |
LD | 838 | 12 | 282 | 4 | 316 | 1 252 | 57 | ||
Rotor | 840 | 160 (minerai de fer) | NC* | NC | 72,5 | ||||
Four à arc électrique | 19 | 32 | 1 002 | 23 | 105 | 1 181 | 1 283 (485 kWh) | 4 |
NC: Non Communiqué
Le convertisseur Manhès-David, est développé dans les années 1870 par l'industriel français Pierre Manhès et son ingénieur Paul David, pour affiner les mattes de cuivre. Inspiré du procédé Bessemer, il consiste en l'utilisation d'un convertisseur Bessemer pour oxyder avec de l'air les éléments chimiques indésirables (essentiellement le fer et le soufre) contenus dans la matte afin de l'affiner pour obtenir du cuivre pur. L'adaptation la plus notable consiste en des tuyères latérales, puis en une forme de cylindre horizontal. En 1905, les américains William H. Peirce et Elias Anton Cappelen Smith augmentent significativement ses performances en changeant son revêtement réfractaire[3]. Au début du XXIe siècle les convertisseurs Peirce-Smith interviennent dans 90 % de l'extraction du cuivre[4], et dans 60 % de l'extraction du nickel[5].
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