recyclage des ferrailles, qu'obtient-on comme métal?

Bonjour ,

Je vais essayer , de mémoire , en restant dans les généralitées , c'est un peu de la cuisine :=)
Les aciers sont tous constitués à la base de fer et de carbone , celui ci en proportion variable , donc en fondant les differents morceaux , on se retrouvera avec un acier avec un certain % de carbone et des caracteristiques qu'il faudra mesurer .
Seulement , voila suivant la provenance d'origine du minerai ils sont , dans des proportions variables , aussi constitués d'impuretés , silicium , soufre , phosphore ...
Même si ces constituants sont en grande partie éliminées lors de la transformation de la fonte en acier , il en reste toujours , qui altèrent leurs caracteristiques mécaniques .
S'il y avait d'autres elements , du chrome ,du nickel , du molybdene etc... ils vont se trouver "dilués dans la masse en fusion .
Les aciers suédois , et d'autres , étaient reputés , car à l'origine , le minerai n'avait pas beaucoup d'impuretés .

Bonsoir,

Il me semble (J'ai vu cela il y a tres longtemps en Meurthe-et-Moselle) que les aciers de recuperation sont fondus dans des fours speciaux pouvant les raffiner (Four Martin).

@+
Jean-Charles

On parle plutôt "d'affinage" dans le cas de l'acier.
L'affinage poussé se fait au four électrique. Il permet d'utiliser en même temps que la fonte des aciers de récupération (riblons).

"Raffinage" est utilisé dans l'industrie du pétrole et du sucre, entre autres.

Bonjour

Tout ça dépend beaucoup (mais alors vraiment beaucoup) de la manière dont le métal est fondu. typiquement, avec des fours électriques, la composition du métal ne change pas. avec un cubilot, quoique vous ayez mis dedans à la base (pas de l'alu non plus, faut pas exagérer ), il ressortira de la fonte. Ensuite, le métal est affiné. on fait passer de l'air ou de l'oxygène dans le métal liquide. Les éléments qui ont le plus d'affinité avec l'oxygène brulent en premier. De mémoire, le silicium, le phosphore, le manganèse... Au bout d'un certain temps, le fer est presque pur. Ne restent que des éléments ayant moins d'affinité avec l'oxygène que le fer (souffre !). A ce moment, connaissant la quantité de fer, on peut y ajouter les éléments nécessaire (carbone, manganèse, silicium, chrome...) pour en faire un acier de la qualité souhaitée.

En ce qui concerne l'acier suédois, la qualité de cet acier tenait a plusieurs facteurs. d'abord, le minerai était pauvre en souffre. Ensuite, disposant de forets plutôt que de charbon, la suède faisait son acier avec du charbon de bois. Le charbon de bois est également pauvre en souffre, ce qui n'est pas le cas du charbon de terre. Ils avaient donc un acier très pauvre en souffre, ce qui donne de très bonnes caractéristiques mécaniques a l'acier.
De nos jours, on utilise du coke, qui est un charbon raffiné, principalement pour en éliminer le souffre.

edit : bizarre, impossible d'ajouter un lien
sur wikipedia cherchez Histoire_de_l'acier

Le coke est du charbon qui a subi une pyrolise c'est à dire qu'il a été chauffé en absence d'air. D'ailleurs le charbon de bois est aussi le résultat de la pyrolise du bois. Le coke était un sous-produit de la fabrication du gaz de ville jusqu'à l'arrivée du méthane aujourd'hui.

Bonsoir Cr3m ,

"la composition du métal ne change pas. avec un cubilot, quoique vous ayez mis dedans à la base , il ressortira de la fonte. "

D'ou vient le supplément de carbone ??

" Ensuite, le métal est affiné. on fait passer de l'air ou de l'oxygène dans le métal liquide "

C'est ce qui est fait avec un convertisseur Bessmer ou Thomas , mais avec un cubilot ??

Bonsoir a tous,

Le cubilot de sert qu'a produire de la fonte à partie de fonte (Fonte de deuxieme coulée). On ajoute de l'acier de composition connue en quantité moindre pour controler le pourcentage de carbone du resultat final (Pour ameliorer les caracteristiques mecaniques de la fonte finale).

@+
Jean-Charles

Bonjour ,

Le recyclage des ferrailles est fait beaucoup par four Martin .
La charge d'un tel four est la fonte , les dechets d'acier , du minerai de fer ...
L'affinage a lieu essentiellement par oxydation .

Dans un cubilot, le métal se charge en carbone car il est en contact avec le coke. (un cubilot, c'est un tube en acier avec des souffleries au premier tiers) on met le feu, on charge du coke et du metal, on souffle. Au dessus des tuyères, on a du gaz CO chaud qui réduit les oxydes et préchauffe le métal. Au niveau des tuyères, on a la zone des hautes températures, ou le métal fond. En dessous, on stocke le métal en attente de coulée. d'un bout à l'autre, le métal est en contact avec du coke incandescent.

Bonjour ,

Oui , mais les cubilots ne servent pas au recyclages des ferrailles mais a la seconde fusion de la fonte .

Bonsoir,
pour le recyclage des ferrailles, il y a des classements qui sont fait, puis vient la fonte dans les fours électriques à électrodes (3 en général) l'élaboration du bain ce fait par correction / affinage / traitement sous vide. Il apparait des problèmes avec les oxydes d'alu qui font des points durs (céramiques), ce problème fut entre autre solutionné par l'ajout de Calcium (le Ca fait un enrobage des oxydes et facilite la coupe lors de l'usinage, le Ca est en fusion et ménage la plaquette.) ces aciers on l'appellation IM (inclusion modified pour Corus, XM pour INEXA ou mécamax pour SIDENOR).
Les Suédois ces dernières années complétaient encore avec du minerai de Kirkenes, c'était un gage de qualité ! le savoir faire et les métallurgistes de INEXA (Luléa) fut même exporté lors des délocalisations vers la Slovénie.

C'est du reste ce qui fait encore la différence entre les "bons aciéristes" et les autres, c'est l'élaboration des aciers et la maîtrise des inclusions et des oxydes, la composition peut être conforme mais avoir des plages de sulfures et de ferrite, des inclusions provoquant des amorces de ruptures

Slts

Pour le recyclage des ferrailles c'est une technique particulière.

La plupart du temps on procède à la fusion avec un four électrique, on forme des arcs sous très haute intensité, le pilon défonce les ferrailles qui fondent joyeusement.

Il y a un décrassage du laitier, on prélève des échantillons, on maintient le tout liquide sous une poche d'argon (comme ça on ne fait pas évoluer le mélange.

Après analyse, on balance des éléments d'addition de manière à épurer les merdouilles (formation d'un nouveau laitier qui est retiré par décantation) et des ajouts de manière à allier ou à micro-allier la poche d'acier en fusion. A partir de là on élabore une coulée.

Je ne sais pas si la filière ferraille est dotée d'infrastructure pour faire des coulées continues, qui présuppose une quantité de ferraille énorme, une grande disponibilité électrique (pas toujours possible) et une homogénéité de la chimie finale (qui me parait difficile compte-tenu de la diversité des ferrailles de recyclage)

Par contre la filière électrique permet l'obtention d'aciers de qualité supérieure et spéciaux , plus ou moins alliés en fonction du produit convoité.

A noter que l'acier suédois a la particularité enviable de contenir naturellement des lanthanides (niobium notamment), en proportion intéressante dans les minerais de fer, ce qui leur a conféré une grande tenue et une réputation internationale (Sandvik par exemple). Ils ont un savoir-fer qui date du bas moyen-âge (premier moulin à fer en 1192 !) et ont toujours été un peuple de sidérurgistes talentueux.

Voilà voilà.

JeanYves a dit:

Bonjour ,
Les aciers suédois , et d'autres , étaient reputés , car à l'origine , le minerai n'avait pas beaucoup d'impuretés .

Cliquez pour agrandir...

FAUX les aciers suédois étaient de meilleure qualité car le minerai contenait un peu de Manganèse.
celui-ci réagit avec le souffre (sulfure de Mn MnS) est diminue son impact négatif sur l'allongement, la résistance à la rupture et la résilience...

on n'a compris cela que dans les années 1800 si ma mémoire est bonne

Bonsoir à tous,

Je reviens un peu à l' origine du post

Le résultat métallurgique sera carrément inconnu

Au niveau industriel, on arrive par une série de test et d'' analyse à classer le résultat de la coulée par rapport aux caractéristiques des autres aciers.

Il y a même parfois sur une même coulée une non homogénéité du produit résultant.

cordialement,

Alproc

Je ne sais pas si la filière ferraille est dotée d'infrastructure pour faire des coulées continues, qui présuppose une quantité de ferraille énorme, une grande disponibilité électrique (pas toujours possible) et une homogénéité de la chimie finale (qui me parait difficile compte-tenu de la diversité des ferrailles de recyclage)

Cliquez pour agrandir...

Oui l’aciérie électrique LME (laminés marchands européens). Dans le bassin minier du Nord-Pas de calais exactement 2 rue Emile Zola
59125 TRITH SAINT- LEGER (voir la vue satellite) elle fait partie du groupe Beltrane Italie. j’ai eu une occasion privilégié de passer une journée dans cette usine.
expérience inoubliable, sur le plan humain aussi.

L'aciérie électrique de Neuves-Maison (à coté de Nancy)fabrique essentiellement des fer à beton avec des barres d'environ 100x100mm de section obtenue en coulée continue.
Le système de coulée est alimenté en acier à partir de four électriques qui recycle des ferrailles. Le labo analyse et ajuste chaque charge de four pendant la fusion avec des additifs pour être dans les caractéristiques du fer à béton.
Les trois électrodes sont en graphite-carbone font environ 80cm de diamètre. Les transfos d'alimentation 225KV/ je ne sais sais plus la "basse tension" (6000V?)...alimentent en direct les électrodes.
Aucun système de protection n'est possible entre le transfo et l'arc produit.
Le courant s'ajuste en réglant la distance des électrodes par rapport au bain. Au départ le contact entre les bouts de ferraile qui sont le plus haut et les électrodes provoque de jolies explosions à l'intérieur du four et au fur et à mesure que la fusion augmente, l'arc électrique se stabilise le bruit devient régulier.
L'appel de courant est tel à l'amorçage que cela affecte brutalement le réseau.
Je crois qu'avant chaque démarrage EDF est prévenu pour ne pas qu'il y aie confusion avec un court circuit sur une ligne réseau.
Un petit lien pour voir les électrodes dans le couvercle de la "marmite"

http://fr.wikipedia.org/wiki/Four_%C3%A ... 9lectrique

alproc a dit:

Bonsoir à tous,
Je reviens un peu à l' origine du post
Le résultat métallurgique sera carrément inconnu
Au niveau industriel, on arrive par une série de test et d'' analyse à classer le résultat de la coulée par rapport aux caractéristiques des autres aciers.
Il y a même parfois sur une même coulée une non homogénéité du produit résultant.
cordialement,
Alproc

Cliquez pour agrandir...

Il est vrai que nous avons perdu un peu le fil...
dans l'industries les "charges" c'est le nom qu'on donne aux retour de fabrication sont triées en fonction de leurs nuances.
cela pour deux raisons :
-le prix des éléments d'alliages est si élevé (en particulier le Molybdène, le Nickel, Chrome et beaucoup d'entre eux en fait )
que nous optimisons le recyclage
-certains élément agissent comme des poisons dans certaines nuances...

lors de la refonte, certains éléments se retrouve dans le laitier (impuretés, crasses) ou dans les fumées.... le zinc par exemple (tôles galvanisées) est rarement valorisable car il s'évapore et peut causer des défauts comme des piqûres et soufflures (ce que vous appeler les bulles)

As-tu la réponse à ta question ?