November 21, 2025
Différences entre les procédés de fabrication d'acier inoxydable AOD et VOD
Procédé AOD (Décarburation à l'argon-oxygène)
Dans le procédé AOD, la fusion initiale est effectuée dans un four conventionnel. Le métal en fusion est ensuite transféré dans un convertisseur AOD, où l'affinage est réalisé grâce à des réactions redox contrôlées. Un mélange d'argon et d'oxygène est insufflé dans le bain en fusion à travers des tuyères (buses), assurant une agitation continue du bain.
L'injection d'argon et d'oxygène favorise non seulement le mélange, mais soutient également des réactions exothermiques qui élèvent la température à environ 1650°C. La réaction principale est la décarburation, au cours de laquelle l'excès de carbone se combine à l'oxygène pour former du monoxyde de carbone, ce qui permet de réduire les niveaux de carbone à aussi bas que 0,015 %. La perte par oxydation du chrome est minimisée grâce à des rapports d'oxygène et d'argon soigneusement calibrés. Une fois la composition chimique cible atteinte, l'acier est coulé en continu ou dans des moules à lingots.
Procédé VOD (Décarburation à l'oxygène sous vide)
L'étape de fusion initiale dans le VOD est similaire à celle de l'AOD. La principale différence est que l'acier en fusion est versé dans une poche, qui est ensuite placée à l'intérieur d'une chambre à vide. La chambre est mise sous vide à une pression initiale d'environ 3 mbar et stabilisée près de 0,6 mbar. L'environnement sous vide améliore la décarburation tout en empêchant une oxydation excessive du chrome.
L'argon est introduit à travers des bouchons poreux au fond de la poche pour agiter et "laver" l'acier. L'oxygène est soufflé par le haut dans le bain en fusion via une lance, se répandant sur la surface et accélérant la formation de monoxyde de carbone. Cela permet de réduire le carbone à des niveaux d'environ 0,015 %. Une fois la teneur en carbone cible atteinte, des ajustements sont effectués sur d'autres éléments, tels que le chrome.
Étant donné que la réaction de décarburation elle-même génère une chaleur importante, le procédé VOD nécessite relativement peu d'énergie externe pour maintenir des températures élevées. Après l'affinage, l'acier est coulé et versé dans des moules.
Résumé
Les deux procédés décarburent efficacement l'acier inoxydable tout en préservant le chrome, mais ils diffèrent dans leurs environnements d'exploitation et leurs méthodes d'agitation : l'AOD utilise la pression atmosphérique avec une injection de gaz à travers des tuyères, tandis que le VOD fonctionne sous vide avec une combinaison de soufflage d'oxygène par le haut et d'agitation d'argon par le bas.
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