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Principe de base à la fabrication des aciers
Domaine Science Sous domaine Physique, Technologie et TIC
Section Technique Option Mécanique
Discipline Technologie des Bâtiments Classe 5ème
Matériel didactique Une pièce en acier Auteur SCHOOLAP.COM
Objectif opérationnel A l'issue de cette leçon, l'élève sera capable de donner les procédures de l'obtention de l'acier.
Réference Notes de syllabus
Activité initiale

Rappel

Quels sont les produits sidérurgiques que vous connaissez ?

 Quelle est la composition exacte de la fonte ?

Rappel

Les produits sidérurgiques sont :

  • La fonte
  • Le fer
  • L'acier

La fonte est composée de:

Fe+C+Si+S, P, Mg

Motivation

A quoi consiste l'affinage de la fonte?

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.

Annonce du sujet

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

Activité principale

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

Synthèse

Cfr. Activité principale

Cfr. Activité principale