Ensemble des techniques qui permettent d'élaborer et de mettre en forme le fer, les fontes et les aciers.

Affinage par le vent

Les procédés Bessemer et Thomas, actuellement en voie de disparition, ont joué un rôle historique considérable. La fonte liquide arrivant du mélangeur est versée dans le convertisseur, au fond duquel souffle un intense courant d'air qui brûle les impuretés du métal. Cette combustion dégage en même temps la chaleur nécessaire pour élever la température du bain de 1 200 °C (fusion de la fonte) à 1 600 °C (fusion de l'acier). Dans le procédé Thomas, destiné aux fontes riches en phosphore et pauvres en silicium, on charge, en même temps que la fonte, la chaux qui sert à éliminer le phosphore. Le silicium, le carbone, puis le phosphore sont successivement oxydés. Le procédé acide, ou Bessemer, permet de traiter les fontes non phosphoreuses riches en silicium.

Procédés à l'oxygène

Production de l'acier

Le soufflage avec de l'air enrichi en oxygène est aujourd'hui universellement employé. Il permet le traitement de grandes capacités de fonte et l'élaboration d'aciers de haute pureté. Le procédé autrichien LD (Linz Donawitz) utilise de l'oxygène pur, soufflé dans une cornue sous une pression de 10 bars. La turbulence créée à la surface du bain permet la décarbonisation de la fonte et sa transformation en acier. Le procédé LD Pompey fait appel, d'une part, au soufflage d'oxygène pur et, d'autre part, à un laitier enrichi en chaux facilitant la déphosphoration.

Conçu par le professeur Kalling pour traiter les fontes phosphoreuses et accepter des additions de ferrailles, le procédé Kaldo utilise une cornue inclinée, oscillante et rotative, l'oxygène pur étant soufflé en surfaces sous une pression de 4 bars. La progression de ce procédé, comme celle du procédé Rotor, a été freinée par une importante consommation de garnissages réfractaires. Dans ce dernier procédé, la lance à oxygène possède deux tuyères : l'une souffle de l'oxygène pur dans le bain, l'autre, à 75 % d'oxygène, oxyde le carbone en surface. Le procédé OLP (oxygène-lance-poudre), enfin, consiste à injecter de la poudre de chaux dans le jet d'oxygène, et s'adapte bien aux fontes phosphoreuses.

Affinage au four électrique

Four électrique à arc

Le chauffage est assuré par un arc électrique jaillissant entre des électrodes de carbone et les matières placées dans le four. L'affinage s'effectue après fusion, par l'intermédiaire de laitiers oxydants (élimination du silicium et du carbone), puis ultrabasiques (déphosphoration).