Comment est fabriqué l’acier : du minerai au produit

Acier est l'un des matériaux de construction les plus importants et les plus polyvalents au monde. Il est utilisé dans une grande variété d’applications, notamment dans la construction, les automobiles, les appareils électroménagers et les machines. Le processus de fabrication de l’acier est complexe et comporte plusieurs étapes, depuis l’extraction du minerai de fer de la terre jusqu’à sa transformation en produits sidérurgiques finis.

Étape 1 : Extraction du minerai de fer

La première étape du processus de fabrication de l’acier consiste à extraire le minerai de fer. Le minerai de fer est une roche qui contient du fer, principal ingrédient de l'acier. Le minerai de fer se trouve dans des gisements du monde entier et le processus d'extraction varie en fonction de l'emplacement et du type de gisement.

Étape 2 : Traitement du minerai de fer

Une fois le minerai de fer extrait, il est transporté vers une usine de traitement où il est concassé, broyé et séparé des impuretés. Le minerai de fer traité est ensuite transformé en pellets ou en frittés, qui sont de petits morceaux denses de minerai de fer plus faciles à transporter et à utiliser lors de l'étape suivante du processus.

Étape 3 : Fabrication du fer

Les pellets ou l'aggloméré sont ensuite introduits dans un haut fourneau, qui est un haut fourneau cylindrique qui utilise du coke, du calcaire et de l'air chaud pour faire fondre le minerai de fer et extraire le fer. Le fer en fusion, appelé métal chaud, est ensuite extrait du haut fourneau et transporté vers un four de fabrication d’acier.

Étape 4 : Fabrication de l'acier

Dans le four de fabrication de l'acier, le métal chaud est raffiné pour éliminer les impuretés telles que le carbone, le soufre et le phosphore. Ce processus est appelé fabrication d’acier primaire. Il existe deux méthodes principales de fabrication de l'acier primaire : le procédé de base de fabrication d'acier à l'oxygène (BOS) et le procédé de four à arc électrique (EAF).

Dans le processus BOS, de l'oxygène est insufflé dans le métal chaud pour brûler les impuretés. Dans le processus EAF, l’électricité est utilisée pour chauffer et faire fondre la ferraille et le minerai de fer, puis de l’oxygène est ajouté pour affiner l’acier en fusion.

Étape 5 : Fabrication d'acier secondaire

Après la fabrication de l'acier primaire, l'acier en fusion est affiné davantage dans un processus appelé fabrication de l'acier secondaire. Ce processus peut impliquer l'ajout d'éléments d'alliage tels que le manganèse, le chrome, le nickel ou le vanadium pour créer différentes qualités d'acier aux propriétés spécifiques.

Étape 6 : Coulage et formage

L'acier fondu est ensuite versé dans des moules ou des lingots, où il refroidit et se solidifie en blocs d'acier. Ces blocs d'acier sont ensuite laminés, forgés ou extrudés sous diverses formes, telles que des tôles, des barres ou des poutres.

Étape 7 : Finition

La dernière étape du processus de fabrication de l’acier est la finition. Cela peut impliquer des processus tels qu'un traitement thermique, une galvanisation ou une peinture pour améliorer les propriétés de l'acier ou le protéger de la corrosion.

Le processus de fabrication de l’acier est un processus complexe et fascinant qui transforme le minerai de fer brut en un matériau polyvalent et essentiel utilisé dans une grande variété d’applications. En comprenant les différentes étapes impliquées dans le processus, nous pouvons mieux apprécier l'importance de l'acier et les défis liés à sa production.

Si vous souhaitez en savoir plus sur le processus de fabrication de l'acier, de nombreuses ressources sont disponibles en ligne et dans les bibliothèques. Vous pouvez également visiter une aciérie pour voir le processus de première main.