Tôles et bobines

Procédé de production de l’acier inoxydable

La production d'acier inoxydable comprend principalement la fonte de l'acier brut, le laminage à chaud, le laminage à froid et d'autres étapes. Ce qui suit est une présentation simplifiée du procédé de production de l'acier inoxydable :

1. Procédure de fonte de l'acier brut inoxydable

Actuellement, les procédés de fusion permettant de produire de l’acier inoxydable dans le monde se divisent principalement en méthodes monostade, bistade et tristade, ainsi qu’en méthodes intégrées nouvelles. La fusion monostade consiste en : fonte liquide + AOD (four d’affinage argon-oxygène) ; la méthode bistade est la suivante : FAE (four à arc électrique) + AOD (four d’affinage argon-oxygène). La méthode tristade est la suivante : FAE (four à arc électrique) + AOD (four d’affinage argon-oxygène) + VOD (four d’affinage sous vide). En complément de plusieurs procédés de production traditionnels, de nombreuses entreprises adoptent également le procédé de production intégré actuel, c’est-à-dire le procédé de production allant directement de la fonte liquide à l’acier inoxydable. Ce procédé de production est le suivant : RKEF (four rotatif-four électrique) + AOD (four d’affinage argon-oxygène).

2. Procédé de laminage à chaud de l’acier inoxydable

Le procédé de laminage à chaud de l'acier inoxydable utilise des brames (principalement des brames issues de la coulée continue) comme matières premières ; après chauffage, celles-ci sont transformées en bandes d'acier au moyen d'unités de laminage grossier et d'unités de finition. La bande d'acier chaude sortant du dernier laminoir de la ligne de finition est refroidie jusqu'à la température prédéfinie par un système de refroidissement à flux laminaire, puis enroulée en bobine d'acier par l'enrouleuse. La bobine d'acier refroidie présente une couche d'oxyde à sa surface et apparaît noire, ce qui lui vaut couramment le nom de « bobine noire en acier inoxydable ». Après recuit et décapage, cette couche oxydée est éliminée, donnant ainsi naissance à la « bobine blanche en acier inoxydable ». La plupart des produits laminés à chaud commercialisés sur le marché de l'acier inoxydable sont des bobines blanches en acier inoxydable. Le procédé spécifique de production de l'acier inoxydable laminé à chaud est le suivant :

3. Procédé de laminage à froid de l'acier inoxydable

Après laminage à chaud de l'acier inoxydable, certains produits en acier inoxydable laminés à chaud sont utilisés directement par les clients en aval, tandis que d'autres produits laminés à chaud doivent subir un laminage à froid supplémentaire avant utilisation.

Le laminage à froid de l'acier inoxydable utilise principalement des produits en acier inoxydable laminés à chaud d'une épaisseur comprise entre 3,0 et 5,5 mm. Après traitement sur des équipements de laminage à froid, ces produits sont transformés en acier inoxydable laminé à froid. Actuellement, deux procédés de production principaux sont employés pour le laminage à froid de l'acier inoxydable : le laminage à froid monocadre et le laminage à froid multicadre de l'acier inoxydable. Le procédé de production spécifique est le suivant :

Après laminage à froid de l'acier inoxydable, celui-ci doit passer par des unités de recuit et de décapage. Le recuit de l'acier inoxydable après laminage à froid vise à éliminer l'écrouissage par le processus de recristallisation afin d'atteindre un objectif d'adoucissement ; le décapage a pour but d'éliminer la couche d'oxyde formée à la surface de la bande d'acier durant le procédé de recuit, ainsi que de passeriver la surface de l'acier inoxydable afin d'améliorer la résistance à la corrosion de la tôle.

Procédé de production de l'acier laminé à chaud

1. Chauffage de la billette : La billette froide est chauffée à une température de laminage appropriée au moyen d’un four de chauffage. La température de chauffage dépend de facteurs tels que la composition, la forme et les exigences de laminage de l’acier. Laminage grossier : la billette chauffée est introduite dans l’unité de laminage grossier et laminée à haute température à travers plusieurs trains de cylindres. Le but du laminage grossier est d’ajuster préliminairement la forme et les dimensions de la section transversale de la billette afin de s’approcher des spécifications cibles. Laminage intermédiaire : la billette issue du laminage grossier est introduite dans l’unité de laminage intermédiaire pour un laminage supplémentaire, permettant d’ajuster davantage la forme de la section transversale.

2. Le procédé de recuit à chaud après laminage : désigne le recuit du matériau métallique après laminage à chaud afin d’éliminer ses contraintes internes et d’améliorer sa ductilité et sa ténacité. Son procédé de base est le suivant : Laminage à chaud : Le matériau métallique est mis en forme à haute température pour lui conférer des dimensions et une forme prédéterminées. Décapping : Les impuretés telles que la rouille présentes à la surface du métal après laminage à chaud sont éliminées par décapping.

3. Laminage finisseur : Le laminage finisseur vise à ajuster l’épaisseur et la largeur de la bobine aux dimensions spécifiées, tout en produisant une surface et une forme lisses à une température de finition appropriée, adaptée à son usage prévu. Nos équipements les plus récents, notamment les laminoirs à conversion de travail, les laminoirs à crosses doubles et les meules de rectification de cylindres en ligne (ORG), améliorent la productivité de l’usine et la qualité des bobines finies en contrôlant la forme de la courbure (« crown »).

4. Table d’expulsion et enroulage : Les bandes d'acier, après le laminoir de finition, sont acheminées vers la table de refroidissement où elles sont enroulées. Pendant leur déroulement sur la table, les bandes sont pulvérisées avec de l'eau afin de les refroidir à la température appropriée pour l'enroulement.

Procédure de production de tôle d'acier à froid

Le flux de procédure de fabrication des tôles d'acier à froid comprend le recuit des billettes, le stockage, le décapage de la rouille, l'enroulement, le décapage, le laminage à froid, la modification de la solution de décapage, la découpe des bandes d'acier, le revenu et l'emballage final.

1. Les bobines d'acier provenant du laminoir à chaud sont refroidies et stockées dans l'entrepôt des bobines d'acier situé devant l'unité de décapage, selon leur type et leurs spécifications ; ensuite, les bobines d'acier sont acheminées, conformément au planning, vers le convoyeur de bobines d'acier dans la section d'alimentation de l'unité de décapage.

2. Dérouler, souder, décaper mécaniquement et tremper dans la cuve de décapage de l’unité afin d’éliminer la couche d’oxyde de fer présente à la surface de la bande d’acier, puis rincer. La plupart des bandes d’acier doivent être laminées et traitées en continu, tandis que les bandes d’acier laminées conventionnellement ne font pas l’objet d’un traitement de purification ni d’un huilage ultérieur.

3. Lorsque la tôle laminée à froid est laminée en continu, la bobine d’acier est stockée au moyen d’un boucleur. Lorsqu’un laminage conventionnel est adopté, la bobine d’acier est déroulée sur le débobineur situé dans la section d’alimentation, et la bande d’acier traverse successivement chaque cage de laminage. Le rebobineur situé dans la section de décharge enroule à nouveau l’acier sous forme de bobines et les achemine vers différentes unités de traitement, selon les produits concernés.

4. Recuit et nivelage. Pour la plupart des usages courants, les tôles laminées à froid destinées à l’emboutissage profond ou à des emboutissages spéciaux sont recuites dans un four vertical afin d’améliorer les propriétés mécaniques de la bande. Lors du nivelage de la tôle laminée à froid, un agent de nivelage peut être pulvérisé pour un nivelage humide, ou un nivelage à sec peut être utilisé. En général, le taux de nivelage est inférieur à 3 %. Après nivelage, les propriétés mécaniques et la qualité de la bande sont encore améliorées. Certaines tôles laminées à froid sont déroulées et soudées dans un four continu de recuit, stockées dans une boucle (looper), puis traitées en surface et nettoyées, avant d’entrer continuellement dans un four vertical pour recuit. À la sortie du four de recuit, elles sont à nouveau nivelées, dégauchies puis dressées, puis enroulées en bobines d’acier selon le poids spécifié, et acheminées vers l’entrepôt intermédiaire par un convoyeur.

Procédé de normalisation des aciers au silicium non orientés et orientés

L'acier au silicium est un matériau magnétique doux et le matériau allié le plus couramment utilisé parmi les matériaux magnétiques. Selon la direction d'orientation des grains dans le produit, il se divise en acier au silicium orienté et en acier au silicium non orienté. Les aciers au silicium non orientés de haut grade et à haut rendement, ainsi que les aciers au silicium orientés à forte induction magnétique, doivent subir un traitement de recuit normalisant au cours du processus de fabrication afin d'obtenir la texture granulaire et les propriétés magnétiques requises.

1. Procédure de production normalisée de l'acier au silicium non orienté : 1. La bande d'acier est chauffée à 1000 ℃ après la section de préchauffage sans oxydation ; 2. La section de chauffage par tubes radiants, la section de chauffage/refroidissement et la section de maintien sont toutes utilisées comme sections de maintien pour le traitement de normalisation ; 3. La section n° 2 de chauffage/refroidissement est utilisée comme section de refroidissement dans le four afin de refroidir la bande d'acier à 850 ℃ ; 4. L'essuie-air, la section de refroidissement par brouillard et la section n° 1 de pulvérisation d'eau constituent la première section de refroidissement lent à l'extérieur du four, permettant de refroidir la bande d'acier en dessous de 750 ℃ ; 5. La section de refroidissement par chemise d'eau constitue la deuxième section de refroidissement lent à l'extérieur du four, permettant de refroidir la bande d'acier en dessous de 600 ℃ ; 6. La section n° 2 de pulvérisation d'eau constitue la section de refroidissement rapide permettant de refroidir la bande d'acier en dessous de 80 ℃.

2. Procédure de production normalisée de l'acier électrique à grains orientés : 1. La bande d'acier traverse la section de préchauffage sans oxydation et est chauffée à 1100 ℃ ; 2. Elle traverse la section de chauffage par tubes radiants et est chauffée à 1120 ℃ ; 3. Elle traverse la section de chauffage/refroidissement n° 1 et est refroidie à 950 ℃ ; 4. La section d'homogénéisation et la section de chauffage/refroidissement n° 2 sont toutes deux utilisées comme sections d'homogénéisation pour le traitement de normalisation ; 5. Refroidissement rapide à 550 ℃ dans la section de refroidissement par brouillard ; 6. Enfin, refroidissement en dessous de 80 ℃ dans la section de pulvérisation d'eau n° 1.

3. Recherche sur la réduction des pertes fer dans l’acier électrique à grains orientés. Les principales mesures visant à réduire davantage les pertes fer de l’acier électrique à grains orientés comprennent l’affinement du domaine magnétique (méthode particulièrement efficace pour réduire les pertes fer des aciers Hi-B et des produits d’épaisseur ≤ 0,23 mm), l’augmentation de la teneur en silicium, la réduction de l’épaisseur de la tôle et la diminution de la taille des grains obtenus par recristallisation secondaire. Toutefois, une teneur trop élevée en silicium dans l’acier électrique entraîne une détérioration de la malléabilité à froid ; par conséquent, l’effet de réduction des pertes fer par augmentation de la teneur en silicium est limité. Ainsi, l’objectif principal de réduction des pertes fer demeure l’affinement du domaine magnétique et la réduction de l’épaisseur de la tôle.

4. La température de chauffage de la lingotière doit être comprise entre 1360 et 1380 °C (la température de dissolution complète du MnS à l’état d’équilibre étant de 1320 °C).

Procédure de fabrication de la tôle d’acier

Comprend principalement les étapes suivantes :

1. Procédure de production de coke : L'opération de cokéfaction consiste à mélanger et broyer du charbon à coke, puis à l'introduire dans le four à coke afin de le distiller pour produire du coke chaud et du gaz de haut-fourneau.

2. Procédé de production de fritté : L'opération de frittage consiste à mélanger et granuler du minerai de fer en poudre, divers fondants et du coke fin, puis à les introduire dans la machine à fritter au moyen du système de répartition. Le coke fin est enflammé par le four d'allumage, et la réaction de frittage est achevée par aspiration de l'air grâce au ventilateur d'extraction. Le minerai fritté à haute température est broyé, refroidi et tamisé, puis acheminé vers le haut-fourneau comme matière première principale pour la fonte du fer liquide.

3. Procédé de production au haut-fourneau : L'opération au haut-fourneau consiste à charger du minerai de fer, du coke et des fondants par le haut du haut-fourneau, puis à souffler de l'air chaud à haute température par les tuyères situées à la base du four afin de produire un gaz réducteur qui réduit le minerai de fer et permet d'obtenir du fer liquide et des scories.

4. Procédé de production au convertisseur : L'usine sidérurgique envoie d'abord l'acier en fusion vers la station de prétraitement pour désulfuration et déphosphoration. Après le soufflage dans le convertisseur, il est acheminé vers la station de raffinage secondaire (station de dégazage sous vide RH, station de soufflage dans la poche à acier par injection de ladle, station de décarburation sous vide avec soufflage d'oxygène VOD, station de mélange STN, etc.) afin d'y subir divers traitements adaptés aux caractéristiques et aux exigences de qualité de l'acier commandé, et la composition de l'acier en fusion est ajustée. Enfin, il est envoyé vers la machine à couler en continu des billettes d'acier massives et des billettes d'acier plates, où il est transformé en semi-produits de billettes d'acier à chaud. Après inspection, meulage ou élimination par brûlage des défauts de surface, ces billettes peuvent être directement acheminées vers les ateliers en aval pour laminage, afin d'obtenir des produits finis tels que bandes d'acier, fils-machine, tôles d'acier, bobines d'acier et feuilles d'acier.

5. Procédé de coulée continue : L'opération de coulée continue consiste à transformer l'acier en fusion en billettes d'acier. L'acier en fusion, issu des opérations en amont, est transporté jusqu'au plateau tournant dans une poche à acier, réparti en plusieurs brins par un répartiteur d'acier en fusion, puis injecté dans une cuve de coulée d'une forme spécifique. Il commence alors à se refroidir et à se solidifier, formant ainsi une pièce coulée comportant une enveloppe solidifiée à l'extérieur et de l'acier en fusion à l'intérieur. Cette pièce coulée est ensuite tirée dans un canal de coulée en arc de cercle et poursuit sa solidification après un refroidissement secondaire, jusqu'à ce qu'elle soit entièrement solidifiée. Après redressage, elle est découpée en blocs selon la longueur commandée. La forme carrée correspond à la grande pièce coulée, tandis que la forme plate correspond à la pièce coulée plate. Ce produit semi-fini est envoyé au laminoir pour laminage, après traitement de surface de la pièce coulée, le cas échéant.

6. Procédure de production des petites billettes : Le gros lingot d'acier est produit par la machine de coulée continue, puis il est chauffé, décapé, brûlé, laminé à chaud grossièrement, laminé à chaud finement et découpé pour produire un petit lingot d'acier dont la section transversale mesure 118 mm × 118 mm. Ensuite, 60 % de ces petits lingots d'acier sont inspectés et meulés afin d'éliminer les défauts de surface, puis fournis aux usines de barres et de fils pour être laminés en produits d'acier sous forme de barres, de bobines de fil et de barres droites.

7. Procédé de production de l'acier laminé à chaud : Le laminage à chaud signifie que le matériau doit être chauffé pendant ou avant le laminage. Généralement, il n'est laminé qu'après avoir été chauffé au-dessus de la température de recristallisation. Caractéristiques des produits laminés à chaud : les produits laminés à chaud possèdent d'excellentes propriétés, telles qu'une résistance élevée, une bonne ténacité, une facilité de mise en œuvre et de formage, ainsi qu'une bonne soudabilité ; ils sont donc largement utilisés dans des industries manufacturières telles que la construction navale, l'industrie automobile, les ponts, le bâtiment, la mécanique et les récipients sous pression.

8. Procédé de production de fils : L'opération de production dans l'usine de fil consiste à chauffer la petite billette dans le four de réchauffage, puis à la laminer successivement sur l'unité de laminage grossier, l'unité de laminage intermédiaire, la finisseur et la machine de réduction-formage, à l'enrouler ensuite à l'aide de la machine à enrouler, à la transporter sur le tapis roulant de refroidissement, puis à l'acheminer vers la zone de finition pour les opérations finales.

9. Procédé de production des tôles d'acier : L'opération de production des tôles d'acier utilise des billettes plates comme matières premières. Ces billettes plates sont chauffées à 1200 °C dans le four de réchauffage, puis laminées, refroidies, nivelées et découpées (à la flamme) afin d'obtenir des produits finis. Ce qui précède constitue le flux de procédure principal de fabrication des tôles d'acier. Il convient de noter que certaines tôles d'acier peuvent nécessiter des traitements complémentaires, tels que des traitements de surface ou des traitements thermiques, afin de répondre à des exigences spécifiques d'application.