Français
  • Accueil
  • Métallurgie - Sidérurgie - Fonderie

Métallurgie - Sidérurgie - Fonderie

Optimisation des procédés de fabrication en métallurgie, sidérurgie et fonderie


Four de frittage

Dans le four de frittage, les matières premières (minerai pulvérisé, calcaire et eau) sont enflammées par brûleur. Elles sont cuites au four pour être transformées en assiette et pulvérisées à nouveau. Enfin, elles sont tamisés pour devenir des particules de même taille. Pour un fonctionnement efficace d'un haut fourneau, la taille des grains du minerai de fer (utilisé comme matière première d'acier) doit être uniformisée.
Dans ce processus, il est nécessaire de maîtriser la température à l'intérieur du four, le rapport air-carburant et de contrôler les émissions nocives.


four de frittage

Instrumentation pour le four de frittage :

 

Cokerie

Le four à coke permet la transformation du charbon en coke en supprimant des substances inutiles pour le processus de fusion réductrice. Pour cela le coke est cuit, à l'abri de l'air et à 1 100 °C durant plusieurs heures.
Le four à coke est un élément crucial du processus de fabrication du coke. Pour optimiser ce procédé, le contrôle de la combustion et la surveillance des gaz d'échappement sont essentiels.



cokerie

Instrumentation pour four à coke :

 

Système de refroidissement à sec du coke (CDQ)

Le système de refroidissement à sec du coke (CDQ) est un système de récupération de chaleur qui permet de refroidir le coke rouge chaud, tout juste sorti du four à coke, à une température appropriée pour le transport.
C'est un système de récupération énergétique: durant le processus de trempe, la chaleur émise par le coke rouge chaud est récupérée et utilisée pour la production d'électricité ou de vapeur.
Durant la trempe, il est nécessaire de surveiller le gaz issu du procédé de trempage afin d'éviter l'explosion causée par le CO vaporisé du coke chaud rouge H2.


Système de refroidissement à sec du coke (CDQ)

Instrumentation pour CDQ :

 

Haut fourneau

Le haut fourneau transforme les matières premières en fonte liquide. Le minerai aggloméré et le coke solide sont enfournés par le haut.
L’air chaud (1250°C) insufflé à la base du haut fourneau provoque la combustion du coke réduisant les « oxydes de fer », dont le minerai est essentiellement composé, en captant leur oxygène et isolant le fer. La chaleur dégagée par la combustion fait fondre fer et résidus en une masse liquide appelée fonte. Durant ce processus, de la chaleur, du CO et du CO2 sont produits.
Pour obtenir le meilleur rendement du haut fourneau, il faut un contrôle de la qualité de la fonte, un contrôle de la combustion du four et une surveillance des gaz émis.


haut fourneau

Instrumentation pour haut fourneau :

 

Convertisseur à oxygène

La fonte est déversée dans le convertisseur, dans lequel se trouvent des ferrailles. De l’oxygène pur est soufflé sur le bain métallique pour brûler l’excédent de carbone et les impuretés.
On obtient de l’acier liquide dit « sauvage ». Il n'est pas nécessaire de produire de la chaleur supplémentaire car la chaleur générée lors de l'oxydation est soufflée dans le convertisseur. Les gaz de combustion produits dans le convertisseur sont réutilisés pour la production d'électricité ou pour le chauffage dans le processus de laminage.
Pour obtenir une transformation optimale de la fonte en acier liquide, il est nécessaire de surveiller le processus de décarburation et la quantité d'oxygène soufflée.

convertisseur à oxygène

Instrumentation pour convertisseur :

 

Dégazeur sous vide

Les dégazeurs sous vide sont installés dans de nombreux hauts fourneaux et aciéries afin d'éliminer le H2 et les inclusions afin d'améliorer la productivité.
Le dégazage est un procédé métallurgique secondaire: une chambre sous vide avec deux tubes plongeurs est placée à l'intérieur d'une poche. L'argon est introduit dans l'un des tubes plongeurs pour aspirer l'acier liquide dans la chambre et retirer le H2 02 N2 et l'inclusion non métallique.

degasseur

Instrumentation pour dégazeur sous vide :

Machine de coulée continue

L'acier fondu décarburé dans le four de convertisseur est injecté dans une poche de coulée et transporté vers un équipement de coulée continue pour être moulé. Le gaz argon est versé dans la poche de coulée pour empêcher l'oxydation de l'acier fondu.
La surveillance de l'oxygène est nécessaire pour s'assurer qu'il n'y a pas d'oxygène à l'intérieur de la poche de coulée.

Machine de coulée continue

Instrumentation pour machine de coulée continue :

Four de réchauffage

Les brames d’acier sont chauffées dans le four de réchauffe (800°C à 1000°C) de façon à ce qu'elles deviennent suffisamment molles pour rouler.
Un contrôle optimal de la combustion est nécessaire porter le métal à une température permettant sa transformation dans des conditions optimales de qualité, productivité coûtet sécurité environnementale.

four de réchauffage

Instrumentation pour four de réchauffage :

Train de laminage à chaud

La  brame est réchauffée dans un four à 1200°C  pour rendre le métal plus malléable. Elle est ensuite  amincie et étirée par écrasements progressifs entre les cylindres du laminoir.
La bande d’acier se transforme en bobines ou en plaques de 1,2 à 20 millimètres d’épaisseur.
Les bobines subissent ensuite une deuxième réduction à froid afin d’obtenir un produit aussi fin qu’une feuille de papier (jusqu’à 0,1 millimètre d’épaisseur).

train de laminage à chaud

Instrumentation pour le train de laminage :

 

Four de carburation, four de recuit, générateur de gaz

Durant ces procédés les composants gazeux liés au potentiel carbonique (CO2, CO, CH4, NH3, H2ou O2) doivent être surveillés et contrôlés.

Four de carburation, four de recuit, générateur de gaz

Instrumentation pour four de carburation, four de recuit and générateur de gaz :