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Maquette de convertisseur Thomas

Maquette de convertisseur Thomas
1964.4.1
1880
Fonte, fer, bois
H : 64 cm ; L : 49,5 cm ; L : 43 cm


Le convertisseur Thomas (ou Thomas-Gilchrist) est une machine industrielle dérivée du convertisseur Bessemer. Elle est utilisée dans le domaine sidérurgique et a pour fonction d’affiner la fonte brute afin d’obtenir du fer ou de l’acier. Son invention remonte à 1877, soit une vingtaine d’années après celle du modèle Bessemer. Elle a vu le jour au Royaume-Uni entre les mains de Sidney Gilchrist Thomas (1850 - 1885) et Percy Carlyle Gilchrist (1851 - 1935), respectivement ingénieur et chimiste.

Le convertisseur Thomas a un revêtement intérieur composé de dolomie (une roche sédimentaire carbonatée) cuite avec du goudron. Ce mélange crée un environnement chimique basique, contrairement au modèle Bessemer qui crée un environnement acide (le revêtement du convertisseur Bessemer se composant, lui, de sable damé). Cette différence chimique a une conséquence importante : le phosphore, contenu en grandes quantités dans la fonte britannique (mais aussi dans la fonte lorraine), a tendance à rendre le fer cassant. Il doit donc être purgé pour obtenir un acier de bonne qualité. Or, un milieu basique comme celui du convertisseur Thomas permet cette séparation car il entraîne la migration du phosphore depuis le fer vers les scories (sous-produits de la transformation de la fonte). Ces scories de déphosphoration sont ensuite réutilisées comme engrais phosphatés qui s’avèrent très efficaces sur les sols acides. De manière générale, l’industrie sidérurgique cherche à recycler le plus de produits possibles et contribue ainsi au fonctionnement d’autres industries.

Dès 1880, le convertisseur Thomas rencontra un vif succès et fit du Royaume-Uni le plus grand producteur d’acier européen. Il s’exporta parallèlement à l’étranger et favorisa si bien l’exploitation de la minette lorraine, riche en phosphore, que le Royaume-Uni perdit bientôt sa position dominante au profit de l’Allemagne (dont la Moselle faisait alors partie) et de la France. Cette machine fut par la suite progressivement remplacée par le procédé du four Martin-Siemens, puis disparut dans les années 1960.

La maquette conservée au Musée de l’Histoire du fer représente un convertisseur Thomas datant de 1880, année marquant l’âge d’or de cette invention. Tout comme le convertisseur Bessemer, la machine se compose d’un réservoir rotatif de forme ovoïde pouvant s’incliner vers le haut ou vers le bas, et pourvu de tuyères (conduits) servant à insuffler de l’air dans la fonte en fusion. Ce souffle d’air permet de transformer la fonte en acier en éliminant le carbone présent dans le métal. Celui-ci est alors libéré sous forme de CO2.