1. Machines de laminage vs laminoirs : concepts fondamentaux du laminage de l’acier
Dans la production d’acier laminé, les équipements de laminoir désignent l’ensemble complet des machines nécessaires à la réalisation des principaux procédés de laminage et des opérations auxiliaires indispensables. Cela comprend non seulement les laminoirs proprement dits, mais aussi les systèmes de manutention des matériaux, de retournement des billettes, de cisaillement, de redressage et autres systèmes liés au processus, qui constituent ensemble une ligne de laminage complète.
Au sens technique strict, un laminoir est la machine principale dans laquelle l’acier est déformé plastiquement entre des cylindres rotatifs afin d’obtenir la forme de section transversale et la précision dimensionnelle souhaitées. Cependant, dans la pratique industrielle, les termes « laminoir » et « installations de laminage » sont souvent utilisés dans un sens plus large pour désigner l’ensemble du système de laminage.
Lorsqu’on parle de contrats EPC ou de livraison clé en main, le périmètre approprié est un projet de laminoir, qui représente un système industriel complet plutôt qu’une simple catégorie d’équipements.
SME Group, en tant que fournisseur de solutions clés en main pour les projets de laminage d’acier, fournit des usines de laminage complètes qui comprennent généralement :
- Machines complètes pour laminoir
- Équipements mécaniques auxiliaires
- Systèmes électriques et d’automatisation
- Systèmes environnementaux tels que les climatiseurs
- Systèmes de réchauffage des billettes
- Systèmes de services publics, systèmes de pesage et autres installations spécifiques au projet.
La configuration finale est toujours déterminée par les exigences spécifiques du projet, la gamme de produits, la capacité de production et les conditions locales.
2. Désignation du laminoir et composition de la chaîne d’entraînement principale
Les laminoirs sont désignés différemment selon le type de produit :
- Les laminoirs à billettes et à profilés sont généralement désignés par le diamètre nominal des cylindres ; dans le cas des laminoirs à plusieurs cages, la désignation fait généralement référence à la cage de finition.
- Les laminoirs à tôles sont désignés par la longueur du corps des cylindres.
- Les laminoirs à tubes sont désignés par le diamètre extérieur maximal du tube qui peut y être laminé.
Sur le plan structurel, la chaîne de transmission principale d’un laminoir se compose généralement des éléments suivants :
- Moteur principal
- Système de transmission
- Support de laminoir (support de travail)
Prenons l’exemple d’un laminoir à trois cylindres : le bâti du laminoir comprend généralement les cylindres, le carter, les paliers des cylindres, les dispositifs de réglage des cylindres, les guides, les dispositifs de mesure fixes et les éléments de fondation. Bien que les détails varient selon le type de laminoir, la logique structurelle de base reste globalement la même.
3. Principales méthodes de classification des laminoirs
En raison de la grande variété de produits et de spécifications d’acier, les laminoirs sont classés de plusieurs manières, les plus courantes étant les suivantes :
- Par application ou par type de produit
- Par configuration structurelle
- Par disposition de l’agencement
En fonction de la disposition des cylindres, et selon la relation entre les axes des cylindres et la direction du mouvement du matériau, les laminoirs peuvent être classés en laminoirs longitudinaux, transversaux ou obliques.
4. Laminoirs classés par application
4.1 Laminoirs de dégrossissage et de laminage de billettes
Les laminoirs de dégrossissage et de laminage de billettes sont utilisés pour transformer des lingots d’acier ou des billettes de grande section en billettes intermédiaires adaptées aux processus de laminage ultérieurs. Ils comprennent généralement :
- Les laminoirs primaires, qui transforment de gros lingots d’acier en blooms, brames ou billettes.
- Les laminoirs secondaires de billettes, qui réduisent davantage les billettes de grande taille en sections transversales plus petites.
Bien que la coulée continue ait largement remplacé le laminage primaire dans la plupart des applications, les laminoirs de dégrossissage conservent un rôle important pour certaines nuances d’acier spéciales, les profilés de très grande taille ou les cas nécessitant des taux de déformation élevés. Par conséquent, les laminoirs de dégrossissage et les lignes de coulée continue continuent de coexister dans certains contextes industriels spécifiques.
4.2 Laminoirs à profilés
L’acier profilé est l’une des trois principales catégories de produits sidérurgiques, aux côtés des tôles et des tubes.
Dans la terminologie de production courante, l’acier profilé désigne généralement les produits en acier de forme autre que les barres rondes, tels que les poutres en I, les profilés en U, les rails et autres profilés similaires.
Cette convention sectorielle se reflète également dans les pratiques de classification des sites web et des produits. Par exemple, le groupe SME établit une distinction claire entre :
Cette classification est basée sur les procédés de production réels, la configuration des équipements et les applications en aval, et fournit un cadre technique plus clair pour la conception des projets et la sélection des équipements.
Selon leurs caractéristiques transversales, les profilés en acier peuvent être classés comme suit :
- Profilés simples : barres carrées, barres plates, cornières, barres hexagonales
- Profilés complexes : poutres en I, profilés en U, rails, profilés de châssis de fenêtre
- Sections variables (périodiques) : comme les barres d’armature et certains produits de type arbre.
De même, les laminoirs à profilés comprennent les laminoirs à rails et à poutres, les laminoirs à profilés de grande, moyenne et petite dimensions, ainsi que les laminoirs à fil machine. Les laminoirs à profilés de moyenne et petite dimensions sont particulièrement répandus dans les projets de construction métallique et constituent l’une des configurations de laminoirs les plus utilisées au monde.
4.3 Laminoirs à tôles et bandes laminées à chaud
Les laminoirs à tôles et à bandes laminées à chaud produisent des tôles ou des bobines d’acier par laminage de billettes ou de brames chauffées. Les configurations typiques comprennent :
- Laminoirs à tôles épaisses
- Laminoirs à bandes à chaud
- Laminoirs à tôles minces à chaud
Ces laminoirs constituent l’épine dorsale des lignes de laminage de produits plats.
4.4 Laminoirs à froid
Les laminoirs à froid transforment les produits intermédiaires laminés à chaud à température ambiante afin d’obtenir une plus grande précision dimensionnelle et une meilleure qualité de surface. Ils comprennent :
- Laminoirs à tôles pour laminage à froid
- Laminoirs à froid pour bandes larges et bandes étroites
- Laminoirs à feuilles
4.5 Laminoirs à tubes
Les laminoirs à tubes sont utilisés pour produire des tubes en acier sans soudure. Dans les systèmes de laminage à chaud, les billettes sont chauffées, perforées et laminées aux dimensions requises. Les configurations courantes comprennent les laminoirs à tubes automatiques et les laminoirs à tubes en continu.
4.6 Laminoirs spéciaux
Des laminoirs spéciaux sont conçus pour des procédés de formage spécifiques qui combinent les caractéristiques du laminage et du forgeage. Les applications typiques comprennent :
- Laminoirs à roues
- Laminoirs à anneaux
- Laminoirs à billes d’acier
- Laminoirs à section variable
- Laminoirs à engrenages
Ces laminoirs sont utilisés pour des applications industrielles de niche, mais essentielles, pour lesquelles les solutions de laminage conventionnelles ne conviennent pas.
