Importance de la modélisation de l’écoulement des fluides et des transferts de chaleur pour la compréhension des processus sidérurgiques (Importance of Fluid Flow and Heat Transfer Modelling for Understanding Iron Steelmaking Processes) (en anglais seulement)

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Dans le domaine de la métallurgie extractive, toutes les opérations impliquent des réactions complexes où interviennent des transferts de chaleur, de fluides et de matières, où ces transferts jouent un rôle de premier plan. Les lois en jeu régissent notamment la cinétique des phénomènes physiques observés en sidérurgie (flux de chaleur et de matière à contre-courant, réactions faisant intervenir les trois états de la matière, entraînement des scories et des gaz dans l’acier brut liquide, dégazage, fusion et mélange des alliages, mouvements et flottation des inclusions, baisses de température à la fusion, durées de séjour dans les cuves, érosion des revêtements réfractaires, etc.). L’évolution de nos techniques et de nos connaissances relatives aux flux sous une ou plusieurs phases ainsi qu’aux processus de transfert de chaleur ou de matière correspondants – évolution qui a permis de contrôler de mieux en mieux ces flux et processus – a énormément contribué à l’exploitation efficace des procédés existants, à la recherche de perfectionnements et à la mise au point de nouveaux procédés. Le professeur Roderick Guthrie a écrit : « Dans ce domaine, l’ignorance peut condamner une opération de transformation à rejoindre la longue liste des échecs métallurgiques ». Dans l’industrie sidérurgique, l’analyse des écoulements de fluides et des transferts de chaleur est depuis longtemps un moyen très efficace d’améliorer les procédés et d’accroître la qualité des produits. L’avènement de la dynamique numérique des fluides et la commercialisation des outils logiciels auxquels elle a donné le jour en ont fait l’approche la plus répandue auprès de ceux qui conçoivent des opérations de transformation du fer et de l’acier ou qui cherchent à en optimiser le rendement. Après avoir souligné l’importance que revêtent les transferts de chaleur et de matière ainsi que les écoulements de fluides pour les procédés sidérurgiques, l’auteur de l’article fait une lecture critique de certaines études de premier plan qui s’y rapportent.