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Domain :
Science
Sub-domain :
Physique, Technologie et TIC
Section :
Technique
Option :
Mécanique
Course :
Technologie des Bâtiments
Class :
5th

Author :
Mbala Kangamar Marc
Reference :
Notes de syllabus

Matériel didactique :
Une pièce en acier
Didactic material :
A l'issue de cette leçon, l'élève sera capable de donner les procédures de l'obtention de l'acier.

Initial activity

Rappel

Les produits sidérurgiques sont :

  • La fonte
  • Le fer
  • L'acier

La fonte est composée de:

Fe+C+Si+S, P, Mg

Motivation

L'affinage de la fonte consiste à obtenir soit le fer soit l'acier.

Annonce du sujet

Nous allons étudier les principes de base à la fabrication de l'acier.

Main activity

PRINCIPES DE BASE A LA FABRICATION DE L'ACIER

Nous avons signalé ci-haut que l'acier est un produit intermédiaire entre le fer et la fonte. On peut donc proposer deux méthodes pour l'avoir:

A partir du fer, on ajoute du carbone (0,05 +1,5 % C)

A partir de la fonte, on enlève le carbone (5 - 1,5 % C)

N.B : La grande partie de l'acier produit actuellement est obtenue par le second procédé.

C'est une méthode plus facile car il est très simple de brûler le carbone contenu dans la fonte que d'ajouter le fer qui est un produit coûteux et une exigence de la température de fusion plus élevée (1530°c) et de la fonte (1300°c).

 Composition

a) La fonte

Voici l'ordre décroissant des éléments contenus dans la fonte :

  • Le fer
  • Le carbone 2,5 à 5% 
  • Du silicium 0,5 à 5%
  • Manganèse 2 à 4%
  • Les impuretés : Phosphore, soufre (P,S)

b) L'acier

Il doit rester que du Fer et du Carbone 0,05 à 1,5 % C. 

Pas de P et de S, or ceux-ci augmentent la fragilité de l'acier.

Comment passer de la fonte à l'acier ?

La fabrication de l'acier se fait avec la fonte comme matière première. Les corps tels que: C, Si, Mn, P, S peuvent s'oxyder, c'est à dire brûler, mais d'où peut provenir cet oxygène?

Cet oxygène peut provenir soit : 

- De l'air : Procédé au convertisseur (Bissemer et Thomas) 

- De ferrailles ou riblons avec de minerai : Procédé du F.S.M (four à sol) on le chauffe avec le gaz du H.F

Synthesis

Cfr. Activité principale