“ Les hauts fourneaux ”
C'est une énorme cuve qui sert de four à combustion où est produit la fonte. La fonte est un métal, qui une fois arrivé à l'aciérie sera décarburée pour devenir, principalement, de l'acier.
Pour produire de la fonte on utilise du minerai de fer, du coke, des pellets (agglomérés) et d'autres constituants spéciaux. Le haut fourneau se distingue par plusieurs étages, du plus bas au plus haut : le creuset, l'étalage, le ventre, la cuve et le gueulard.
Tout comme la cokerie, le haut fourneau ne s'arrête jamais, ce sont des installations en constante production.
On achemine les composants nécessaires, c'est à dire déjà préparé, par l'intermédiaire de bennes qui vont monter et se déverser au niveau du gueulard, grâce à un skip, on y dispose des couches ou "charges" alternées de coke et de minerai.
Le processus se déroule ainsi de haut en bas :
- La calcination : le minerai perd toute son eau (400 degrés)
- La réduction : le minerai perd son oxygène et devient du fer. L'oxygène se combine avec l'oxyde de carbone qui se dégage du coke (400-900 degrés)
- La carburation : le fer se combine avec le carbone et devient de la fonte (900-1200 degrés)
- La fusion : le fonte fond (1600 degrés)
- La séparation : Le laitier se sépare de la fonte par différence de poids.
Pour obtenir une telle température, on envoie de l'air chaud provenant des cowpers au niveau du creuset, grâce aux tuyères qui sont disposées tout autour, à l'intérieur le coke brûle et dégage alors une chaleur suffisante pour faire fondre le minerai et transformer l'oxyde de fer, en fonte.
Après plusieurs heures dans le haut fourneau, il en ressort deux produits, la fonte et le laitier. On fait couler la fonte dans une rigole au plancher de coulée, par un trou de coulée, une foreuse pneumatique va percer un trou et faire couler la fonte. On rebouche ensuite ce trou à l'aide d'une "boucheuse" qui va injecter un bouchon colmatant le trou. L'opération est répétée autant de fois qu'il y a de coulées.
Une coulée s'effectue toutes les quatre à cinq heures, on produit en général de 2000 à 10 000 tonnes de fonte par jour. Il faut trois fois plus de minerai pour produire une tonne de fonte. Le laitier à sa sortie sera transporté vers un crassier. La fonte quand à elle part vers l'aciérie par wagon torpille où elle sera transformée en acier. Il faut alors se dépêcher, afin que la fonte ne se solidifie pas dans le wagon, on utilise parfois des surchauffeurs à l'entrée des aciéries pour éviter ce phénomène.
- Fonte Hématite :
- - Fonte élaborée à partir de minerai pur (l'hématite) (très peu de phosphate quasiment)
- Fonte Phosphoreuse :
- - Fonte contenant du phosphore entre 1.4 et 2%.
- Agglomération :
- - C'est le nom du bâtiment où sont fabriqués les agglomérés. Procédé permettant d'unir étroitement en masses compactes des fragments de minerai.
- Basculeur :
- - C'est un récipient qui reçoit la fonte, par l'intermédiaire d'un bec placé au centre. Au fond du récipient se trouve deux busettes (gros tuyaux), une de chaque côté, en dessous de chacune d'elles viennent se positionnent les torpilles, qui reçoivent donc la fonte. Quand une torpille est pleine, le récipient "bascule" et déverse dans l'autre torpille, et cela sans arrêter la coulée. Une fois que la torpille est pleine une autre prend sa place.
- Circulaire :
- - C'est le nom que l'on donne à l'énorme conduite circulaire qui est située au dessus des tuyères.
- Coulée du Loup :
- - On parle aussi de "Vidange du Loup", comme son nom l'indique elle sert à vider complètement le haut fourneau. Après la dernière coulée, il reste encore de la fonte à l'intérieur qui ne peut s'évacuer par le trou de coulée, un trou est donc effectué au plus bas du creuset pour éliminer toutes les matières en fusion restantes.
- Pellet :
- - Ce sont des billes d'un diamètre de 5 à 20mm issue d'un compactage de minerai de fer. Il sert à la combustion. Il est plus simple à stocker et moins coûteux que des bûches par exemple. On appelle pelletisation l'action de fabriquer des pellets. L'action se divise en trois étapes : broyage, bouletage et chauffage.
- Cowpers :
- - Ce sont de grandes tours cylindriques de trente mètres de haut se trouvant à côté du haut fourneau (un haut fourneau en possède trois en général) Ils servent à produire du vent chaud (1200°) grâce aux gaz du hauts fourneaux, pour pouvoir activer la combustion dans la cuve. Les gaz produits par le haut fourneau sont envoyés vers les cowpers après dépoussiérage, ces gaz vont réchauffer l'air froid venant des turbosoufflantes. Les cowpers sont en rotation permanente, le premier souffle l'air chaud, le second est en phase de chauffe, et le troisième en réserve en cas de panne.
- Gaz de hauts fourneaux :
- - Le gaz qui est récupéré au niveau du gueulard correspond à l'air chaud qui a été envoyé au niveau du creuset, avec la combustion du coke, l'oxygène devient du monoxyde de carbone. Ce gaz est un très bon combustible. Après dépoussiérage il sert à réchauffer l'air pour les cowpers, chauffer le four à la cokerie, réchauffer les fours de l'aciérie ou est envoyé directement vers des centrales thermiques.
- Gueulard :
- - C'est la partie la plus haute du haut fourneau, c'est là que sont introduites les matières premières, et d'où sortent les gaz.
- Intercoulée :
- - C'est le temps qui sépare la fin d'une coulée, jusqu'au début de la prochaine.
- Laitier :
- - Le laitier est la gangue fondue de la fonte, c'est à dire la partie qui n'avait pas de valeur dans le minerai. A sa sortie il sera soit transporté vers un crassier soit granulé à l'eau.
- Plancher de coulée :
- - C'est la base du creuset, c'est ici que l'on effectue les coulées de fonte et de laitier. On appelle trou de coulée ces orifices où sortent les coulées. Ces coulées se déversent dans des rigoles vers lesquelles se trouvent un wagon poche ou torpille. La fonte sera envoyée vers l'aciérie, et le laitier vers les crassiers.
- Refroidisseurs :
- - C'est un système permettant de refroidir la cuve à l'extérieur, soit par un ruissellement d'eau, soit par une circulation d'eau dans des "tubes" en fonte à l'intérieur de la maçonnerie. La température peut approcher les 2000° à l'intérieur du haut fourneau.
- Skip :
- - C'est le plan incliné, on y achemine des bennes contenant le minerai, on pourrait le comparer vulgairement à un funiculaire. Il y a généralement deux bennes quand l'une monte, l'autre descend, une fois en haut elles se vident dans le gueulard par basculement automatique. On utilise un treuil, généralement à la base du skip, pour faire monter ces bennes.
- Systeme Staehler :
- - Le principe reste le même que celui du skip mais ce système est le plus vieux. Il s'agit d'une benne ronde de grande dimension où dépasse une barre au centre qui sert de crochet. Ce crochet sert d'attache au monte charge, qui le hisse verticalement jusqu'en haut du haut fourneau. Le minerai se déverse dans le gueulard grâce au fond qui s'ouvre.
- Tuyères :
- - Elles servent à envoyer l'air chaud des cowpers, dans le haut fourneau. Elles sont placés tout autour du creuset.
Le site s'étend sur 16Km² à une cinquantaine de kilomètres au Nord Ouest de Marseille, sur le port industriel de Fos sur Mer.
