Il existe deux principaux procédés de coulée utilisés dans la production de lingots et de billettes d’acier : la coulée sous pression et la coulée continue. Chaque procédé présente ses propres avantages et limites. Bien que la coulée continue joue un rôle prépondérant dans la production d’acier moderne, la coulée sous pression reste irremplaçable dans certaines applications.
Lors du procédé de coulée sous pression, un lot d’acier en fusion est coulé par intermittence dans plusieurs moules pour former des lingots individuels. Après solidification et refroidissement, le moule est retiré pour obtenir le lingot fini. L’acier moulé sous pression présente généralement une structure dense et des propriétés mécaniques supérieures. La répartition des inclusions d’alumine et des carbures est plus uniforme que dans les matériaux coulés en continu, ce qui se traduit par une résistance à la fatigue de contact plus élevée.
Cependant, le moulage sous pression est moins adapté aux opérations à haute productivité. Certaines nuances d’acier ne sont pas compatibles avec les techniques de coulée continue, et les composants de grande taille, tels que les rotors de turbines hydroélectriques ou les arbres principaux de navires de très grande taille, sont généralement produits par moulage sous pression.
Le procédé de coulée continue implique l’écoulement constant d’acier en fusion dans un panier de coulée, d’où il est distribué dans un moule. Là, l’acier est rapidement refroidi et solidifié en billettes ou en brames, utilisées comme produits semi-finis pour les laminoirs. Cette méthode permet de produire plus de 500 types d’acier, dont des aciers ultra-purs, des aciers au silicium de haute qualité, des aciers inoxydables, des aciers Z (résistants à la déchirure lamellaire), des aciers pour pipelines et des aciers pour rails lourds.
Comparé au moulage sous pression, le procédé de coulée continue nécessite moins d’étapes de production, réduit l’encombrement de l’usine d’environ 30 % et diminue les coûts d’exploitation d’environ 40 %. Il diminue également la consommation de matériaux réfractaires de 15 %. Les pertes de coupe en tête et en queue de billette sont minimisées et le rendement global en métal est amélioré d’environ 9 %. De plus, le procédé est hautement automatisé, ce qui réduit considérablement la charge de travail des opérateurs.
