Numéro |
Matériaux & Techniques
Volume 108, Numéro 1, 2020
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Numéro d'article | 104 | |
Nombre de pages | 15 | |
Section | Métaux et alliages / Metals and alloys | |
DOI | https://doi.org/10.1051/mattech/2020017 | |
Publié en ligne | 19 juin 2020 |
Regular Article
La production des aciers inoxydables: Histoire de son développement et des procédés de fabrication. Partie II. Évolutions de l’élaboration des aciers inoxydables au four électrique à arc. La tentation de la fonte au chrome et la production d’aciers inoxydables dans l’usine intégrée
Stainless steels making: history of developments. Part II: Processing in electric arc furnace; refining of chromium containing hot metal; stainless steels production in integrated steel-plants
1
Cercle d’Études des Métaux, École Nationale Supérieure des Mines,
42023
Saint-Étienne Cedex 2, France
2
Centre de Recherches UGITECH,
73400
Ugine, France
3
Université de Grenoble SIMaP,
38000
Grenoble, France
* e-mail: jean.saleil@orange.fr
Reçu :
11
Décembre
2019
Accepté :
18
Mars
2020
La production d’aciers inoxydables à bas carbone a nécessité la mise au point de procédés d’affinage complexes, depuis (i) la décarburation (affinage oxydant) initialement dans le seul four à arc, jusqu’aux méthodes (ii) d’affinage sous vide (VOD) puis avec dilution à l’argon (AOD). Les tentatives d’affinage de la fonte au chrome ont nécessité d’adapter des convertisseurs d’affinage à l’oxygène en usage dans les aciers non alliés (Kaldo, convertisseurs à soufflage par le fond), mais c’est le procédé AOD qui a eu le dernier mot. Des exigences qualitatives particulièrement sévères ont nécessité la mise au point de procédés spécifiques : refusion ESR (propreté inclusionnaire), VOD poussé (très basses teneurs en C et N) ; refusion sous pression (PESR pour les nuances fortement renitrurées), métallurgie des poudres. Des filières modernes de production d’aciers inoxydables en produits plats dans des usines intégrées se sont aussi greffées sur la chaîne traditionnelle de traitement de la fonte (haut-fourneau, convertisseur, coulée continue, train à bandes).
Abstract
Production of low carbon stainless steels implies specific and complex refining processes, starting with melting and refining in EAF, and proceeding further with refining under vacuum (VOD) or with Ar dilution (AOD). Increasing quality requirements for the most stringent specifications resulted in more specific refining processes: ESR remelting (cleanliness), deep VOD (ultralow C&N content), PESR (high nitrogen content), powder metallurgy. Refining of chromium containing hot metal was performed in adapted converter used for refining non-alloyed hot metal (Kaldo, QBOP) for carbon steels production. EAF melting and AOD refining is nowadays the most widespread route of production of stainless steel, however some integrated steel plants for low alloyed flat products (blast furnace hot metal, converter, continuous casting, continuous strip rolling) designed specific routes for stainless steels production.
Mots clés : four à arc électrique / procédé VOD / procédé AOD / procédé CLU / procédé KALDO-VAC / fonte au chrome / propreté inclusionnaire / refusion ESR / métallurgie des poudres
Key words: electric arc furnace melting / VOD refining / AOD refining / CLU converter / KALDO-VAC process / refining chromium containing hot metal / cleanliness / ESR remelting / powder metallurgy
Ingénieur civil des Mines (Nancy 59) : carrière dans les sociétés Ugine (Moutiers), Imphy, Creusot-Loire, Ascometal ; longtemps en charge des développements en matière de procédés d’élaboration.
Directeur scientifique UGITECH ; chercheur associé SIMaP, Grenoble INP. e-mails : marc.mantel@ugitech.com ; marc.mantel@simap.grenoble-inp.fr.
© SCF, 2020
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