Une mauvaise qualité métallurgique de l’acier a un impact majeur sur sa qualité. Certains défauts peuvent même entraîner la mise au rebut de l’acier, tandis que d’autres peuvent provoquer des défaillances de laminage. La qualité des billettes d’acier influence directement la qualité du produit, la consommation de métal et la cadence de production. Les laminoirs à fil à grande vitesse ont des exigences strictes quant à la composition de l’acier en raison du grand nombre de passes de laminage, de la vitesse élevée, du laminage contrôlé et du refroidissement contrôlé. De nombreux défauts de qualité métallurgique des billettes d’acier ne peuvent être évalués par une inspection macroscopique. Le contrôle du processus métallurgique, l’amélioration des capacités de contrôle qualité de la fusion, du moulage et des autres procédés, la garantie de l’outillage et la sécurité du processus sont les moyens ultimes de garantir la qualité des billettes.
Par conséquent, lors de l’organisation de la production de fils de laminage à grande vitesse, la qualité des billettes d’acier doit être appréhendée dès la fusion. Il est nécessaire de définir des exigences de contrôle qualité pour les différents types de produits et de les intégrer dans les spécifications de chaque procédé.
Afin de permettre aux aciéries qui utilisent des fours à moyenne fréquence comme principal équipement de production de produire des billettes d’acier qui répondent aux exigences sans être limitées par la qualité de la ferraille, notre société a développé de manière indépendante le procédé de fabrication d’acier IF+LOD+LRF pour compenser le manque de capacité de raffinage du four à moyenne fréquence lui-même.
Exigences relatives à la fusion de l’acier en fusion
- Contrôler avec précision les teneurs en C, S, H₂, O₂, N₂ et P de l’acier en fusion. Les variations de teneur en éléments majeurs tels que C, Mn et Si doivent être faibles, et celles en carbone ne doivent généralement pas dépasser 0,04 %. Actuellement, les normes chinoises stipulent que la variation admissible de la teneur en carbone est de 0,08 %. La qualité réelle de certains produits étrangers échantillonnés lors du contrôle par échantillonnage montre que la variation de la teneur en carbone par lot n’est que de 0,02 %.
- Propreté extrêmement élevée. Après la fusion, l’acier en fusion doit être séparé du laitier. Ce dernier doit d’abord être bloqué ou éliminé. Il est interdit de verser simultanément l’acier et le laitier dans la poche de coulée. L’inclusion de laitier entraînerait des inclusions.
- Faible plage de fluctuation de température, telle qu’une surchauffe inférieure à 15 degrés Celsius.
Pour satisfaire aux exigences susmentionnées, l’affinage en poche est souvent utilisé. On parle également d’affinage hors four ou d’élaboration secondaire de l’acier. L’élaboration secondaire de l’acier permet d’obtenir un acier propre.
Les principales fonctions de la sidérurgie secondaire
- Même la composition chimique et la température de l’acier en fusion ;
- Éliminer les inclusions non métalliques ;
- Contrôler la morphologie des inclusions non métalliques ;
- Désoxydation et désulfuration ;
- Déshydrogénation (déazotation) ;
- Ajout et alliage de carbone ;
- Chauffage de l’acier en fusion ; désoxydation ou décarburation sous vide.
Ces fonctions peuvent être réalisées séparément ou en combinaison par agitation, pulvérisation, traitement sous vide et chauffage.
- Agitation Soufflez du gaz inerte argon (Ar) dans la poche pour remuer l’acier en fusion, ou agitez électromagnétiquement pour égaliser la composition chimique et la température, et induire les inclusions à flotter et le gaz à s’échapper.
- Pulvérisation Utilisez un pistolet pulvérisateur pour pulvériser du désoxydant en poudre et du matériau d’alliage dans la poche, ou placez du fil d’alliage ou du matériau d’alliage (granulaire) dans la poche tout en remuant avec du gaz pour atteindre l’objectif de désoxydation, de désulfuration et d’alliage.
- Le traitement sous vide place la poche dans une chambre à vide pour réduire la pression partielle du gaz afin d’induire l’échappement des gaz nocifs.
La protection par injection est également un élément important de la production d’acier secondaire. Elle joue un rôle essentiel dans le contrôle de la propreté de l’acier en fusion en empêchant l’oxydation secondaire et l’absorption d’azote. Dans la production d’acier en fusion ultra-propre, le rôle de la protection par injection est particulièrement important.
Les points suivants doivent également être notés lors du transfert et de l’injection d’acier en fusion
- Fabrication d’acier sans laitier – contrôle strict avec des tiges de remplissage, des boules de laitier, des siphons ou d’autres méthodes pour garantir que l’acier fondu versé du four de fabrication d’acier dans la poche est absolument sans laitier.
- Récipient – tiges de bouchon et barrages à scories pour bloquer les scories.
- Poche de coulée, répartiteur et cristallisoir : un laitier protecteur et un liquide de gaz inerte sont appliqués à la surface de l’acier en fusion. Ces éléments sont essentiels pour préparer un acier propre.
