Dans la sidérurgie moderne, la désoxydation composée est devenue la méthode dominante. Comparée à la désoxydation traditionnelle par un seul élément, elle offre des avantages considérables en termes d’efficacité, d’utilisation des alliages et de propreté de l’acier en fusion.
1. Principe de désoxydation des composés
L’oxygène est un élément essentiel qui influe sur la pureté et la qualité de l’acier. Les désoxydants composés sont généralement constitués de plusieurs éléments tels que le silicium (Si), le calcium (Ca), l’aluminium (Al), le baryum (Ba), le manganèse (Mn), le chrome (Cr) et le molybdène (Mo).
Ces éléments réagissent simultanément dans l’acier en fusion, produisant des inclusions à bas point de fusion qui ont tendance à s’agglomérer en grosses particules liquides. Ces inclusions remontent rapidement à la surface et sont absorbées par le laitier,
2. Principaux avantages des désoxydants composés
(1) Produits de désoxydation à bas point de fusion pour une élimination facile
Les produits de désoxydation formés par les désoxydants composés sont liquides ou semi-liquides et peuvent remonter à la surface et se séparer efficacement de l’acier en fusion, améliorant ainsi la propreté de l’acier.
(2) Utilisation accrue des éléments d’alliage
En ajustant avec précision les proportions d’éléments de densités et de tendances à l’oxydation différentes (par exemple, en associant du fer, du baryum ou du molybdène de haute densité à du silicium ou du calcium de plus faible densité), les désoxydants composés permettent une meilleure homogénéité de la densité de l’alliage, réduisant ainsi les pertes par oxydation et améliorant l’utilisation des éléments d’alliage. Ceci garantit une composition d’acier plus homogène et stable.
(3) Suppression effective des inclusions
Les désoxydants composés favorisent la formation d’inclusions plus grandes et plus fluides qui s’agrègent et flottent plus facilement, ce qui améliore considérablement la pureté de l’acier et réduit la teneur en inclusions non métalliques.
3. Évolution de la désoxydation simple à la désoxydation composée dans la sidérurgie
Le développement de la technologie de désoxydation a évolué, passant de l’utilisation de désoxydants mono-élémentaires aux désoxydants composés multi-composants d’aujourd’hui.
Au début du XXe siècle, l’aluminium, le ferrosilicium et le ferromanganèse étaient couramment utilisés pour la désoxydation. Bien que l’aluminium soit un puissant désoxydant capable d’affiner le grain et d’améliorer la ténacité, ses produits de désoxydation sont difficiles à éliminer, ce qui limite la pureté de l’acier.
Avec le développement de l’industrie sidérurgique, la production moderne d’acier a exigé une qualité et une homogénéité accrues. Les désoxydants mono-élémentaires ne pouvaient plus répondre à ces exigences en raison de plusieurs limitations :
- Un contrôle précis de la composition en éléments principaux et de faibles niveaux d’impuretés sont essentiels pour les aciers de haute pureté ;
- Une désoxydation, une désulfuration et une déphosphoration à haut rendement avec des inclusions à bas point de fusion facilement séparables sont nécessaires ;
- Amélioration de la nucléation des cristaux et de la distribution des carbures lors de la solidification ;
- Des formes d’ajout flexibles telles que des poudres et des fils fourrés pour augmenter l’efficacité de l’alimentation ;
- Distribution uniforme des éléments d’alliage avec une ségrégation minimale.
Compte tenu de ces exigences techniques, les désoxydants composés sont devenus le choix privilégié dans la sidérurgie moderne en raison de leur efficacité de désoxydation supérieure, de leur taux élevé de récupération d’alliages et de leur grande adaptabilité.
