Galvanisation

Réalisé par O.Redouane

Année 2006-2007

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TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION……………………………………………………………………………...6

CHAPITRE I : GALVANISATION…………………………………………………………..7

I. Caractéristiques du zinc………………………………………………….…………………...7

I.1. Propriétés physiques……………………………………………………………………...7

I.2. Propriétés électrochimique……………………………………………………………….8

II. Protection anticorrosion des aciers par le zinc………………………………………………8

II.1. Protection électrochimique…………………………...…………………………………8

II.2. Protection physico-chimique………………………….....…………………………..….9

CHAPITRE II : LE PRINCIPE DE LA GALVANISATION………………..….……....11

I. Réaction de revêtement par galvanisation…..…………………………..……….…………11

I.1. Formation de couche superficielle…………..……………………..…..……….………11

I.2. Propriété des phases………..………..…………………………………………………12

II.2.1. Couche d’alliage Fe-Zn………………………………………………………….12

II.2.2. Couche d’alliage Zn-Al…………………………………………………………13

II.2.3. Couche d’alliage Zn-Fe-Al……………………………………………...………13

I.3. Principaux Paramètres de la réaction de galvanisation……….………….……………13

II.3.1. Composition de l’acier……………………………………………………...……13

II.3.2. Composition du bain………………………………………………….…………15

II.3.3. Température du bain………………………………………………..……………15

II. les Étapes d’une opération de galvanisation……………………………..……………...…16

CHAPITRE III : LES PROCEDES DE LA GALVANISATION.…………………..…18

I. Galvanisation au trempé des pièces finies………………………………………….………18

I.1. Présentation générale………………………………………………………………..…18

I.1.1. Les applications de cette technique………………………………………………18

I.1.2. La galvanisation au trempe dans l’ industrie…………….………………………19

I.1.3. Les étapes du processus…………………………..………………………………19

I.2. Préparation de surface………………………………………………….………………20

I.3. Galvanisation…………………………………………………..………………………24

I.5. Défauts de galvanisation………………………………………………………………28

II. Galvanisation en continu des tôles……………………………………………...…………29

II.1. Présentation générale……………………………………………………….…………29

II.2. Structure de la ligne industrielle………………..……………..……………………....29

II.3. Paramètres importants………………………………………………….……………..30

II.4. Les Défauts les plus courants ……………………………..……………………….…34

III. Galvanisation des fils……………………………………………………………..………35

III.1. Présentation.………………………………………………….………………………35


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III.2. Classification…………………..……………..…..…………………………………..35

IV. Mise en oeuvre des produits galvanisés……………………………………..…...……….36

IV.1. Caractéristiques des revêtements……………………………………………………36

IV.2. Stockage et transport des produits galvaniser……………………...….……………36

IV.3. Découpage et Formage………………………………………………….……………37

VI.4. Assemblage……………………………………………………………………...……38

VI.5. Mise en peinture………………………………………..…………………………….39

VI.6. Résistance à la corrosion……………………………………..………………………39

VI.7. Utilisation des produits galvaniser…..…………………...…………………………42

CHAPITRE IV : LA GALVANISATION ET L’ENVIRONNEMENT...………...…43

I. Sous-produits issus de la galvanisation……………………………….……………………43

I.1. Cendres de galvanisation………………………………………………………………43

I.2. Mattes de galvanisation………………………………….……………………………44

II. Environnement…………………………………………………………….……………..…46

II.1. Protection de l’environnement contre les fumées……………….……………………46

II.2. Recyclage des déchets de galvanisation…………………………..………………….46

II.3. Recyclage des ferrailles zinguées……………………………………..………………47

II.4. Galvanisation au trempé et environnement……………………………………….…48

III. Procédés et technologies du recyclage…………………………………………….………48

III.1. Recyclage du zinc et de l'acier dans les procédés sidérurgiques……………….……48

III.2. Recyclage du zinc des poussières des fours électriques……………………………..49

III.3. Technologies modernes de recyclage du zinc et de l'acier………………………..…50

CONCLUSION…………………………………………………………………………..……51


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LISTE DES FIGURES

Figure 1: Deux cas possibles de protection : active ou sacrificielle (a et b), passive

ou barrière (c et d )…………………………………………………………………9

Figure 2: les différentes couches d'alliages dans un revêtement galvanisé………10

Figure 3: Revêtement galvanisé avec un bain de zinc pur…………………………...12

Figure 4: Revêtement galvanisé avec un bain Zn + 0,16 % Al……………………….12

Figure 5: Effet du silicium sur la structure des revêtements galvanisés………….14

Figure 6: les différent Effet Sandelin………………………………………………………14

Figure 7: Influence de l’aluminium sur l’effet Sandelin (Température du bain

450°C)…………………………………………………………………………………15

Figure 8: Influence de la température de galvanisation sur la prise de zinc…….16

Figure 9: Procédé de la galvanisation d’un produit fini………………………………16

Figure 10: Galvanisation d'une structure automobile (Photo : Renault)…………18

Figure 11: Schéma des étapes de galvanisation à chaud……………………………..19

Figure 12: Exemples de problèmes courants lier a la mauvaise Préparation de

surface………………………………………………………………………………20

Figure 13: Représentation schématique de deux procédés de galvanisation au

trempé…….……………………………………………………………………..…23

Figure 14: Les 3 classes d'aciers aptes à la galvanisation, suivant la teneur du Si

et P. (Extrait de la norme NF A 35-503)…………………………………….24

Figure 15: Gammes d’épaisseurs de revêtement (mini et maxi) obtenues après

5 minutes d’immersion (source : Union Minière)………………………26

Figure 16: Divers cas de réactivité (Examen au microscope électronique à

balayage des alliages Fe-Zn à l’interface Grossissement 150 )…………31

Figure 17: Globules de plomb à la surface d’un acier galvanisé (Examen au

microscope électronique à balayage, Grossissement 1 250)…………..32

Figure 18: Aspect du fleurage des tôles galvanisées( Grossissement 4)…………...33

Figure 19: Influence du skin-pass sur la structure de la surface d’un acier

galvanisé (Examen au microscope électronique à balayage -

grossissement 4)……………………………………………………………….…34

Figure 20: dépôt de zinc avec passivation……………………………………………….37

Figure 21: Vitesse approximative de corrosion de l’acier galvanisé dans divers

milieux atmosphérique………………………………………………………...41

Figure 22: Particules de mattes (Grossissement 1 200)……………………………….45

Figure 23: Procédé du four électrique à arc………………………………………………49

Figure 24: Le procédé Waelz…………………………………………………………………50


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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Comparaison des Propriétés physiques du zinc avec d'autres

Métaux……………………………………………………………………………....7

Tableau 2: Comparaison des Conductibilité électrique de quelques métaux…….8

Tableau 3: Caractéristiques des phases Fe-Zn…………………………………………..12

Tableau 4: Compositions des bains de galvanisation…………………………………25

Tableau 5: Masses de zinc déposées sur les divers produits galvanisés…………..36

Tableau 6: Nature des produits d’oxydation formés en fonction des constituants

de l’atmosphère dans les différents milieux……………………………..41

Tableau 7: Principaux rejets en cours de galvanisation………………………………47


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Introduction

’histoire de la galvanisation a commencé en l’an 1712, où le chimiste français

Melouin, lors d’une présentation à l’Académie royale française, décrivait une

méthode de protection du fer par immersion dans une solution de zinc en fusion Mais

il ne comprit pas pourquoi un revêtement de zinc protégeait l'acier de la rouille.

Presque cent ans plus tard, un autre français, Stanislas Sorel, ingénieur d’état,

introduis le terme de « galvanisation » dans ses brevets déposés avec son associé Hector

Ledru en 1837, on parlait du procédé sous l’appellation d’« étamage au zinc ». Le terme

de galvanisation fait référence aux découvertes de Galvani dont le nom est associé à

l’action d’un courant électrique « courant galvanique », Sorel s’inspira des observations

de Davy qui constata que dans la pile Volta, constituée d’électrodes de zinc et de

cuivre, ce dernier était toujours protégée. Sorel proposa ce principe pour la

conservation du fer par le zinc.

Bien que le procédé soit utilisé commercialement depuis cette époque, il demeure

l'un des procédés les plus avancés pour la protection de l'acier contre la corrosion, Si

bien qu'aujourd'hui, la moitié de la production mondiale de métal de zinc est utilisée

pour protéger l'acier de la rouille, puisque les problèmes de corrosion dans l’industrie

se chiffrent De nos jours en milliards de dollars.

La protection de l’acier par un revêtement de zinc est appelée zingage. Cette

protection peut être réalisée selon divers procédés. Les plus connus sont la

galvanisation à chaud et le zingage électrochimique. Il existe d’autres techniques,

moins utilisées, comme le Zingage électrolytique (déposition électrolytique de zinc), le

Zingage par projection à chaud (recouvrement par projection de zinc fondu au

pistolet), la matoplastie (recouvrement par écrasement de particules de zinc à l’aide

d’impacts de billes de verre), la shérardisation (diffusion superficielle de zinc dans

l'acier), etc.

La galvanisation à chaud s’avère le procédé le plus utilisé, du fait qu’il est un

procédé à faible coût et qu’il procure une protection intégrale des pièces avec des

propriétés mécaniques remarquables et qu’il peut être adapté à plusieurs applications

industrielles, dans la suite Nous traiterons plus précisément ce procédé

L

Chapitre I : Galvanisation


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Chapitre I : galvanisation

Un revêtement par galvanisation à chaud assure, grâce au recouvrement de l’acier

par le zinc, une double protection, d’une part physico-chimique en raison de l’effet

barrière isolant l’acier de l’atmosphère, cette barrière perdurant à cause de la formation

de sels de zinc protecteurs, d’autre part électrochimique due à l’effet de protection

cathodique apporté par le zinc vis-à-vis du fer qui se fait sentir à l’aplomb des blessures

de revêtement.

Au coure du revêtement galvanisé il se produit une réaction métallurgique de

double diffusion entre le zinc et le fer qui conduit à la formation de couches d’alliages

Fe-Zn, composés intermétalliques liées à la fois aux caractéristiques des aciers à

galvaniser et aux conditions opératoires.

I. Caractéristiques du zinc Le zinc est présent naturellement dans l'air, l'eau et le sol, c’est un élément essentiel

pour toute forme de vie, depuis le plus petit micro-organisme jusqu'à l'être humain, en

effet Le zinc joue un rôle spécifique et essentiel dans diverses réactions biologiques, Le

zinc est par exemple, vital pour le fonctionnement correct de plus de 200 enzymes,

pour la stabilisation de l'ADN et l'expression des gènes, ainsi que pour la transmission

des signaux du système nerveux.

Ce pendant des concentrations élever de ce métal peut tout de même provoquer

des problèmes de santé importants.

Le zinc peut être exploité dans le domaine pharmaceutique comme astringent et

calmant, et dans le domaine cosmétiques pour le soin et la protection de la peau

contre les agressions du soleil.

L'une des plus grandes caractéristiques du zinc est sa capacité à protéger l'acier

contre la corrosion ainsi il est utilisé dans des procédés de traitement de surface, tel

que la galvanisation, le traitement thermique et thermochimique, le revêtement

électrolytique, et la peintures.

I.1. Propriétés physiques

Les principales caractéristiques physiques du zinc sont données dans le (tableau 1).

Aluminium Fer Nickel Cuivre Zinc

Symbole

Numéro atomique

Masse atomique (g.mol-1)

Masse volumique (g .cm-3) à 20°C

Température de fusion (°C)

Température d’ébullition (°C)

Conductivité thermique (W.m-1.K-1)

Al

13

26,98

2,7

658

2467

237

Fe

26

55,85

7,8

1536

2750

80,2

Ni

28

58,70

8,9

1455

2913

90,7

Cu

29

63,55

8,9

1083

2567

401

Zn

30

65,38

7,14

419

907

116

Tableau 1: Comparaison des Propriétés physiques du zinc avec d'autres métaux



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Le zinc est un métal utilisé pour lutter contre la corrosion, l’oxydation, et l’usure, il

possède un bel éclat métallique et en le trouve dans la nature sous forme de minerai

(sphalérite ZnS), sa concentration naturelle dans la croûte terrestre varie entre 10 et

300 mg/kg, La production du zinc métallique se fait à la fois à partir de d’extraction du

minerais, et du recyclage des produits contenant du zinc.

Le zinc a une bonne conductibilité électrique, on comparaison avec d'autres

métaux. (tableau 2).

Métal Conductibilité électrique

Titane

Or

Plomb

Etain

Inox 316

Platine

zinc

Aluminium

Cuivre

Argent

1

2,4

2,5

3,8

4

5

10,6

19

32

33

Tableau 2: Comparaison des Conductibilité électrique de quelques métaux

I.2. Propriétés électrochimiques

Le zinc est un métal qui ne présente pas une grande stabilité thermodynamique. En

présence d’agents oxydants, il s’oxyde très rapidement, libérant des ions Zn++

(Zn→ Zn++

+ 2e–

), avec degrés d’oxydation: Zn (+II).

Les ions Zn++

ainsi émis peuvent en général précipiter pour donner avec d’autres

espèces chimiques présentes des produits de corrosion peu solubles et ayant donc un

rôle protecteur, comme :

le carbonate de zinc, le plus compact, ZnCO3.

un hydroxycarbonate, Zn5(CO

3)

2(OH)

6 .

l’hydroxyde de zinc, Zn(OH)2 .

II. Protection anticorrosion des aciers par le zinc La corrosion est la destruction des métaux sous l’effet d’un environnement agressif,

ce qui correspond au retour spontané d’un métal comme le fer, par exemple, à un état

naturel de plus grande stabilité physico-chimique, c’est-à-dire l’état combiné (oxyde,

hydroxyde...).

Un revêtement par galvanisation à chaud assure, grâce au recouvrement de l’acier

par le zinc, une double protection, d’une part physico-chimique en raison de l’effet

barrière isolant l’acier de l’atmosphère, d’autre part électrochimique due à l’effet de

protection cathodique apporté par le zinc vis-à-vis du fer.

II.1. Protection électrochimique

S’il apparaît des discontinuités dans le revêtement de zinc appliqué sur l’acier

(blessure), et en présence d’humidité, il y aura formation d’une pile où le zinc sera



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anode et le fer cathode. Ce dernier sera donc protégé par le zinc qui se dissoudra dans

une réaction cathodique lente dont la cinétique définira la durée de protection.

L’attaque du zinc se fera avec formation des sels à caractère protecteur qui conduisent à

une cicatrisation locale de la détérioration du revêtement (figure 1).

Figure 1: Deux cas possibles de protection :

active ou sacrificielle (a et b), passive ou barrière (c et d )

La protection électrochimique est parfois connue sous le nom de protection

sacrificielle. C’est parce que le zinc se sacrifie lui-même pour protéger l’acier auquel il

est allié, ceci continuera de se produire presque jusqu’au dernier atome de zinc, ainsi,

on peut être sûr que tant que le revêtement de galvanisation existe, même s’il est en

mauvaise condition après de nombreuses années sans entretien, l’acier sous-jacent

aura toujours son intégrité structurelle

REMARQUE

L’électrode ayant le potentiel le plus électronégatif est appelée anode. On y trouve

les phénomènes d’oxydation (perte d’électrons) donc de corrosion.

L’électrode ayant le potentiel le moins électronégatif est la cathode. On y observe

les phénomènes de réduction (gain d’électrons) donc de protection.

II.2. Protection physico-chimique

Le revêtement par galvanisation conduit a La formation de sels de zinc protecteur

comme ZnCO3 , Zn

5(CO

3)

2(OH)

6 , Zn(OH)

2 , Une fois cette couche de produits formée,

La vitesse de corrosion et par conséquence la dure de vie du revêtement, sera fonction

de la vitesse de diffusion des espèces réactives telles que l’oxygène au travers de cette

couche.

Les conditions atmosphériques, avec alternance de phases sèches et humides,

permettent la formation des sels précédemment cités. C’est en fait la compacité de ces



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couches liée au pH, à la présence de carbonate, etc., qui fera la protection du zinc, et

donc la durabilité (si ces produits ne sont pas éliminés par raclage mécanique,

lessivage, etc.) car elles créent un milieu confiné entre zinc et milieu extérieur favorable

à la formation de sels de plus en plus protecteurs.

Par contre, la présence de SO2 dans l’atmosphère conduit à des transformations des

produits protecteurs en sulfite de zinc puis en sulfate soluble avec ensuite destruction

du revêtement (suppression de la barrière passivant).

Chapitre II : Principe de la galvanisation à chaud


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Chapitre II : principe de la galvanisation

à chaud

I. Réaction de revêtement par galvanisation Lorsqu’on immerge un élément en acier dans le zinc liquide et qu'on le retire du

bain, il n’y a pas simplement entraînement et solidification du zinc à la surface de

l’acier comme pourrait l’être par exemple une peinture, mais Il s’agit réellement d’une

réaction métallurgique liée à l'acier de base, car il se produit une réaction de diffusion

entre le zinc et le fer, cette diffusion conduit à la formation de couches d’alliages Fe-Zn

composés intermétalliques.

Le revêtement galvanisé est donc composé :

d’une ou plusieurs couches de composés intermétalliques dépendant de la

nature du bain (présence d’aluminium en particulier), et du procédé technologique.

d’une couche finale de zinc a 100 %.

Ces différentes couches d'alliages plus dures que l'acier de base ont une teneur en

zinc de plus en plus élevée au fur et à mesure que l'on se rapproche de la surface du

revêtement. Ainsi, cette spécificité liée au procédé de galvanisation offre au revêtement

protecteur : adhérence, imperméabilité, et résistance mécanique (figure 2).

Figure 2: les différentes couches d'alliages dans un revêtement galvanisé

I.1. Formation de couche superficielle

Lorsque on plonge un élément en acier dans un bain de zinc en fusion, différents

phénomènes se produisent plus ou moins conjointement :

le mouillage de l’acier par le zinc lié à la composition superficielle de l’acier

d’une part, et aux caractéristiques du bain (composition et température) d’autre part.

une attaque du fer par le bain avec dissolution.

des réactions de diffusion conduisant à la formation d’alliages intermétalliques

de type Fe-Zn ou Fe-Al, dépendant du bain et des conditions opératoires (temps

température).



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I.2. Propriété des phases

I.2.1. Couche d’alliage Fe-Zn

Divers auteurs (Schramm, Gellings, Ghoniem...) ont proposé différentes revêtement

Fe-Zn avec une ou deux phases Γ, et avec la présence de 2 phases δ1 [compacte (δ1K,

côté Γ) et palissade (δ1p, côté ζ)], etc.

Figure 3 : Revêtement galvanisé avec un bain

de zinc pur

Figure 4 : Revêtement galvanisé avec

un bain Zn + 0,16 % Al

Sur un revêtement du type de la figure 3, on distingue successivement plusieurs

phases (tableau 3) :

Γ toujours très fine et difficile à visualiser ;

δ1 composée de deux couches de mêmes caractéristiques physiques, mais se

différenciant par leur structure métallographique :

δ1K bande continue fine,

δ1p bande plus épaisse à l’aspect microfissuré (au total 15 à 20 % de l’épaisseur

du revêtement).

ζ sous forme de bâtonnets perpendiculaires au métal support, Cette phase peut

atteindre 50 % du revêtement.

Phase Composé Fer (% en masse)

Système cristallin Masse

volumique (g/cm3)

Dureté Vickers HV

Êta (η) Zn ≤ 0,03

Hexagonal

a = 0,266 nm ;

c = 0,495 nm

7,14 37

Dzêta (ζ) FeZn13 5 à 6 7,18 270

Delta (δ1) FeZn7 7 à 12

Hexagonal

a = 1,28 nm ;

c = 5,76 nm

7,25 450 à 470

Gamma (Γ)

FeZn3

FeZn10

Fe5Zn21

21 à 28 Cubique a = 0,9 nm 7,36 510 à 550

Acier 100 Cubique a faces

centrées 7,85 150

Tableau 3: Caractéristiques des phases Fe-Zn



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On peut noter que les alliages Fe-Zn sont d’une grande dureté par rapport à l’acier

de base, cela offre au revêtement une résistance exceptionnelle, ainsi qu'une bonne

adhérence.

I.2.2. Couche d’alliage Zn-Al

À l’état liquide, il y a miscibilité totale des deux métaux. À l’état solide, le système

est biphasé avec absence de composés intermétalliques, les deux phases sont α (solution solide riche en Al) et β (solution solide riche en Zn).

I.2.3. Couche d’alliage Zn-Fe-Al

On constate que (figure 4) :

il existe une grande affinité entre Fe et Al conduisant à la formation d’un grand

nombre de composés intermétalliques.

Fe2Al

5 et FeAl

3 peuvent contenir du zinc en solution solide en quantité notable

(10 à 15 %).

la solubilité de l’aluminium dans les phases Γ et ζ est faible, contrairement à la

solubilité dans δ1.

la phase δ (Fe-Zn), ne peut exister qu’au-dessus de 600 °C, en présence

d’aluminium, sa température d’apparition va diminuée vers 500 °C.

I.3. Principaux paramètres de la réaction de galvanisation

Les principaux paramètres qui contribuent à la formation des alliages sont les

caractéristiques de l’acier, la composition du bain de zinc, et la température du bain.

D’autre paramètre peuvent influer sur les caractéristiques des produits galvanisés

tels que la durée d’immersion, la vitesse d’émersion, les dispositifs de refroidissement.

I.3.1. Composition de l’acier

Le revêtement d'une pièce galvanisée à chaud (épaisseur, structure et aspect) varie

principalement suivant la composition de l'acier, sa teneur en silicium et en phosphore

joue un rôle important sur sa réactivité vis-à-vis du zinc liquide, en effet ces deux

éléments on un rôle cumulatif, ils conduisent à la formation de couches de

galvanisation très épaisses avec une structure de phases à grains fins non stratifiée. On

l’appelle l’effet Sandelin (figure 5).



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Figure 5 : Effet du silicium sur la structure des revêtements galvanisés

Pour cet effet, on distingue trois domaines ou classe de concentration (figure 6).

Domaine A (Si ≤ 0,04 % et P ≤ 0,05 %) croissance et structures normales.

Domaine B (dit domaine de Sandelin : 0,04% < Si < 0,15% et

0,05 %< P < 0,12 %), c’est le domaine le plus néfaste, il correspond à une prise de zinc

très importante (jusqu’à 500 µm) et à une modification de l’aspect du produit par la

présence de La phase ζ qui peut représenter 90 % de l’épaisseur du revêtement. Alors

que La phase δ1 est très faible voire inexistante.

Figure 6 : les différents Effet Sandelin



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Domaine C (domaine hyper Sandelin : Si ≤ 0,15 % et P ≤ 0,12 %) les épaisseurs

de revêtement sont acceptables quoique encore élevées. La phase ζ se compose de gros

cristaux et forme environ les 3/4 du revêtement. La surface est en général constituée de

zinc pur sauf très localement.

Il est à noter que l’effet de ces éléments (Si et P) n’est notable qu’à l’état non lié. À

l’état oxydé (par exemple au cours de traitements thermiques), il n’y a pas d’effet

Sandelin.

I.3.2. Composition du bain

Dans un bain type galvanisation en continu des tôles, c’est-à-dire contenant 0,15 à

0,2 % d’aluminium, on assiste à un phénomène d’inhibition de la croissance des

couches Fe-Zn par formation d’une barrière de type Fe2Al

5 contenant 10 à 15 % de zinc,

cette barrière présente un temps d’inhibition qui dépendant de la température et de la

quantité d’aluminium dans le bain (a une température et quantité d’aluminium élevé

correspond une durée d’inhibition élevé), ensuite des phases Fe-Zn apparaissent.

Cet effet d’inhibition existe aussi dans le cas de l’effet Sandelin, sans toutefois le

supprimer complètement (figure 7). Pour avoir cet effet On peut aussi ajouter d’autres

éléments comme le nickel, l’étain et le magnésium.

Ces effets ont conduit à la mise au point de bains alliés (Polygalva®

) et

(Technigalva®

), pour les aciers au silicium.

Figure 7 : Influence de l’aluminium sur l’effet Sandelin (Température du bain 450°C)

I.3.3. Température du bain

L’effet de la température du bain sur la réactivité est plus ou moins notable suivant

la nature de l’acier (figure 8).

En général, on constate une croissance quasi linéaire de la réactivité entre 420 et

480 °C, puis en accélération plus ou moins nette vers 500-520 °C.



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Figure 8: Influence de la température de galvanisation sur la prise de zinc

II. les Étapes d’une opération de galvanisation Quel que soit le procédé, certaines opérations de base ont les mêmes fonctions,

appliquées avec des technologies différentes.

Tout ces étapes du procédés sont aussi important les un comme les autre pour

réussir l’opération de galvanisation, (on se qui concerne cet étape en va les revoir plus

on détail dans le chapitre III).

Figure 9 : Procédé de la galvanisation d’un produit fini

Préparation de surface

Le but principal est de nettoyer la surface de l’acier de ses salissures exogènes

(poussières, huiles, fines d’abrasion) et endogènes (oxydes).

En fonction du procédé, elle peut se compléter d’une étape de fluxage pour

améliorer et régulariser la réactivité acier/zinc.

Ces opérations donnent la qualité de l’interface (régularité, répartition des alliages)

et, par conséquent, concourent à l’adhérence finale du revêtement.

Trempé dans le métal fondu

Cette opération donne la composition chimique du revêtement.

Sortie du bain

L’adaptation de la quantité de zinc libre entraîné permet de répondre au cahier des

charges demandé par le produit sans surplus. Les technologies sont très variées :



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égouttage, vibrage, essorage par jets de gaz, par électromagnétisme…etc. et permettent

de contrôler l’épaisseur du revêtement.

Les post-traitements

Les conditions de refroidissement donnent la cristallisation superficielle, des post-

traitements chimiques peuvent améliorer la tenue dans le temps du produit et l’aspect

du revêtement.

Chapitre III : Procédés de la galvanisation à chaud


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Chapitre III : procédés de la galvanisation

à chaud

La galvanisation à chaud des alliages ferreux est une opération de revêtement par

trempé dans un bain de zinc ou d’alliage de zinc en fusion à une température voisine

de 460 °C. Elle concerne les pièces finies, les tôles et les fils revêtus par procédé continu,

Les pièces en acier ainsi revêtues sont appelées produits galvanisés (Figure 10).

Figure 10 : Galvanisation d'une structure automobile (Photo : Renault)

Derrière le nom générique de galvanisation à chaud, une grande variété de produits

de composition et de structure très différentes existent actuellement, soit à cause du

procédé lui-même (trempé de pièces finies ou procédé continu), soit à cause de la

composition du bain (aluminium de 0,05 à 55 %, silicium, magnésium, etc.) ou du

post-traitement (alliation, minimisation du fleurage, etc.). Il y a donc des

galvanisations à chaud et des produits galvanisés.

I. Galvanisation au trempé des pièces finies I.1. Présentation générale

Chaque fois que l’on a besoin d’une protection anticorrosion de longue durée et

que l’état de surface ne requiert pas une régularité parfaite, on peut utiliser la

galvanisation au trempé, les pièces ainsi traitées sont recouvertes d’une couche épaisse

d’alliages fer-zinc et de zinc, qui leur conférant une grande durée de vie (30 ans et plus

en atmosphère rurale), on contrepartie l’aspect du surface sera parfois irrégulier, Pour

remédier a ceci, on recouvre les pièces d’une couche de peinture soit en atelier

immédiatement après galvanisation, soit ultérieurement après un traitement de

surface approprier.

I.1.1. les applications de cette technique

La galvanisation après fabrication (Galvanisation au trempé des pièces finies)

représente 40 % du tonnage de zinc utilisé en galvanisation. Les principaux secteurs



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d'utilisation sont le bâtiment (charpentes, balcons, chemins de câbles, caillebotis, fers à

béton, boulonneries, tuberies, etc. ), le mobilier urbain (glissières de sécurité,

candélabres d'éclairage, clôtures, etc. ), l'automobile (éléments de suspension, berceaux

moteurs, structures de véhicules), l'énergie (les pylônes de télécommunication et de

transport d'électricité), l'agriculture (les serres et vérandas, les équipements pour

l'élevage, le matériel pour l'agro-alimentaire, ...).

I.1.2. La galvanisation au trempe dans l’industrie

Les progrès faits dans le domaine des produits de traitement de surface avant

peinture, permettent, aujourd’hui, d’utiliser la galvanisation au trempé comme

traitement anticorrosion et de la recouvrir d’une couche de peinture décorative. On

trouve cette application notamment dans le mobilier urbain.

L’industrie automobile s’intéresse de plus en plus à cette technique, après le châssis

de ‘l’Espace’ galvanisé au trempé par Renault pendant de nombreuses années, les

constructeurs automobiles s’adressent à la galvanisation au trempé pour les pièces de

liaison au sol qui sont soumises à une forte agressivité.

Outre les ateliers intégrés, il existe en France un certain nombre d’installations de

galvanisation ayant des possibilités de traitement divers. Les dimensions des bains

vont de 1,80 m à 17,00 m en longueur, 1,00 m à 2,30 m en largeur et 1,10 m à 3,30 m

en profondeur.

I.1.3. les étapes du processus

Les principales étapes du processus sont

indiquées sur la figure 11. On note que l’on

peut procéder de différentes façons pour la

préparation de surface, pour la galvanisation

proprement dite et pour les traitements

ultérieurs.

La qualité du revêtement dépendra de la

réactivité du métal vis-à-vis du zinc, donc de

l’acier, et des différentes étapes de préparation

de sa surface. Elle dépendra également de la

durée d’immersion des pièces dans le bain de

zinc, de la vitesse d’émersion et des

traitements ultérieurs (centrifugation, vibrage,

refroidissement, etc.).

Figure 11 : Schéma des étapes de galvanisation

à chaud



Année 2006-2007

Page 20

I.2. Préparation de surface

La préparation de surface a pour but de mettre à nu la surface de l’acier et de la

protéger jusqu’à son contact avec le zinc, tous les bacs dans lesquels vont s’effectuer les

différents traitements ont les mêmes dimensions, dupliquées sur celles du bain de

zinc.

La qualité du revêtement dépendra d’une grande partie de la réussite de la gamme

de traitement car Les problèmes liés à la galvanisation découlent dans la majorité des

cas d’une mauvaise préparation (Figure 12), les étapes de préparation de surface seront

critiques à l’obtention d’un revêtement de qualité.

La photo ci-contre présente un défaut de surface associé à

une mauvaise préparation de surface. Les résidus de

peinture, d’huile et/ou de graisse restés sur une petite

zone du profilé en acier n’ont pas permis d’obtenir une

bonne adhérence du zinc liquide lors du traitement de

galvanisation à chaud.

La photo suivante révèle un problème généralement

rencontré au niveau de pièces mises en contact soit par

soudage ou par toute autre technique. Après

galvanisation, il arrive souvent que des dépôts d’acides

(utilisés lors du décapage) restent emprisonnés entre les

surfaces et réagissent avec le revêtement de zinc causant

l’apparition de traces de rouille

Figure 12 : Exemples de problèmes courants lier a la mauvaise Préparation de surface

I.2.1.Accrochage

Les pièces sont accrochées à des portiques ou balancelles et vont y rester durant

toutes les opérations conduisant à l’obtention de pièces galvanisées, leur

positionnement sur les portiques est primordial et doit assurer la libre circulation des

liquides comme prévu à la conception des pièces, l’accrochage est également l’occasion

d’examiner les pièces et de déceler la présence de pollutions telles que des traces de

peintures, de vernis, de sable…etc., qui empêcheront les traitements et par conséquent,

les réactions fer-zinc.

I.2.2. Dégraissage

Cette étape est capitale pour la suite, en effet, les traitements se faisant dans des

milieux aqueux, il convient d’éliminer toute trace de corps gras susceptible d’empêcher

la mouillabilité des pièces par les liquides de traitement et de polluer les bains suivants

(décapage, fluxage).



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Page 21

Plusieurs moyens existent pour dégraisser les pièces.

Le dégraissage alcalin

C’est la méthode la plus utilisée, il se fait dans des bains contenant du carbonate de

sodium ou de la soude caustique additionnée de détergents (polyphosphates ou

silicates de sodium) et de tensioactifs à une température comprise entre 60 et 80 °C.

Il doit être suivi d’un rinçage en eau pour éliminer toute trace de produit ainsi que

les corps gras surnageant qui auraient pu être entraînés lors de la sortie des pièces du

bain de dégraissage.

Le dégraissage acide

Dans ce cas, on utilise des savons agissant en milieu acide, ils ont l’avantage de ne

pas perturber le décapage en cas de mauvais rinçage et de plus, d’initier le décapage.

Sans être impératif, il est conseillé, après le dégraissage acide, d’opérer un rinçage

efficace afin d’éliminer les traces de corps gras.

Le dégraissage à la vapeur de solvant

Ce procédé, bien qu’ayant une action sur les peintures, n’est plus utilisé de nos

jours pour des raisons de pollution de l’environnement et de sécurité.

I.2.3. Décapage

Le décapage consiste à éliminer tous les oxydes pouvant recouvrir la surface des

pièces, Ces oxydes peuvent provenir des traitements métallurgiques à chaud

(calamine), des conditions de stockage de l’acier ou des pièces (rouille) ou de la mise en

forme à chaud ainsi que des assemblages par soudure.

Il est réalisé soit par voie sèche sablage ou grenaillage, soit par voie humide en

milieu acide chlorhydrique ou acide sulfurique en présence d’inhibiteurs de corrosion.

II..22..33..11.. DDééccaappaaggee ppaarr vvooiiee ssèècchhee

Il est réalisé généralement par grenaillage, il consiste à projeter de la grenaille

métallique sur les pièces en acier ou en fonte, l’action est purement mécanique et

permet d’éliminer toutes traces de peinture, de sable de coulée sur les pièces de

fonderie ou les restants de laitier sur les cordons de soudure, il est utilisé pour éliminer

les pollutions de surface qui ne peuvent être éliminées par voie chimique, et il crée une

certaine rugosité qui conduit à une prise de zinc plus élevée.

II..22..33..22.. DDééccaappaaggee ppaarr vvooiiee hhuummiiddee

Il se fait par immersion des pièces dans un bain d’acide. Le plus utilisé est l’acide

chlorhydrique dilué (concentration de 120 à 210 g/L), on l’emploie à température

ambiante ou légèrement tiédi, il a l’avantage de donner un bon aspect de surface satiné

et de ne provoquer qu’un faible risque de fragilisation du métal, en plus Les chlorures

sont facilement récupérables et recyclables.

On peut utiliser l’acide sulfurique, mais celui-ci nécessite une température

d’environ 70 °C et une extraction rigoureuse des fumées, le décapage sulfurique n’est

pratiquement plus utilisé.



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Le décapage doit être suivi d’un rinçage avec l’eau pour éliminer les sels entraînés

en sortie de bain et éviter la pollution du bain de fluxage qui le suit.

Le contrôle des bains acides est très facile et permet donc une gestion aisée des

bains de décapage et leur neutralisation avant élimination.

I.2.4. Fluxage

II..22..44..11.. GGéénnéérraalliittééss

L’opération de fluxage a trois objectifs :

Terminer la préparation de surface (dissolution des oxydes de fer reformés à la

surface au cours de l’opération de rinçage).

Protéger la surface de toute oxydation avant immersion dans le bain de zinc.

Assurer une bonne mouillabilité de la surface des pièces par le zinc fondu.

Le bain est préparé à partir de sel double ZnCl2,2(NH

4Cl) ou de sel triple

ZnCl2,3(NH

4Cl).

Le flux agit en fournissant une atmosphère décapante de gaz chlorhydrique par

décomposition du chlorure d’ammonium lors de l’immersion dans le bain de zinc à

une température de l’ordre de 450 °C.

Le chlorure de zinc peut avoir un rôle décapant, mais il agit essentiellement en tant

qu’agent fondant, il peut fixer une partie du NH3 dégagé lors de la décomposition de

NH4Cl, il piège les résidus d’oxydes métalliques ainsi que certaines molécules

organiques.

Les réactions chimiques globales mises en jeu sont les suivantes :

Décomposition du flux :

Attaque des oxydes :

Pour assurer son rôle multiple, le flux doit posséder un certain nombre de

propriétés physiques comme :

une faible viscosité (addition de chlorures alcalins)

une faible tension superficielle (meilleure mouillabilité)

une faible température de fusion : elle est très variable et dépend de la

composition en ZnCl2 et en NH

4Cl (de 180 à 230 °C) auxquels on ajoute

industriellement des chlorures alcalins (KCl, HCl, etc.) qui peuvent diminuer

notablement cette température en jouant le rôle de fondants.

Le chlorure de fer, qui provient de l’attaque du fer par le flux, réagit avec le zinc

pour produire du chlorure de zinc et du fer, ce fer naissant, au contact du zinc liquide,



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réagit immédiatement pour former le composé Fe-Zn (7 % Fe - 93 % Zn) et donc

augmente la formation de mattes.

II..22..44..22.. FFlluuxxaaggee ppoouurr ggaallvvaanniissaattiioonn ppaarr vvooiiee ssèècchhee ((ff iigguurree 1133aa ))

Les pièces sont plongées dans une solution concentrée de flux dans de l’eau (400 à

600 g/L) puis étuvées dans une zone chauffée par la proximité du bain de zinc pour

former une couche de flux à la surface du métal (cet étuvage contribue à élever

légèrement la température des pièces avant galvanisation).

La solution fluxante est à une température d’environ 60 °C afin de limiter le temps

de séchage des pièces pour éliminer l’eau de constitution des sels, Le séchage doit être

complet pour éviter les projections de zinc liquide lors de l’introduction des pièces

dans le bain de zinc (l’eau, au contact du bain à 450 °C, se vaporise immédiatement

sous la surface bain et provoque des projections de zinc liquide).

Le bain de fluxage doit être contrôlé périodiquement (densité, pH et teneur en fer).

La purification s’effectue par addition d’eau oxygénée qui précipite les sels de fer

ferrique au fond d’une cuve qu’il suffit de siphonner. Ces opérations sont réalisées

dans des stations de traitement situées à proximité des halles de galvanisation.

II..22..44..33.. FFlluuxxaaggee ppoouurr ggaallvvaanniissaattiioonn ppaarr vvooiiee hhuummiiddee ((ff iigguurree 1133bb ))

Par voie humide, le flux fondu constitue une couche liquide d’une épaisseur

d’environ 30 cm à la surface du bain de zinc. Les pièces entrent dans le bain après avoir

traversé cette couche et en ressortent dans une zone dépourvue de flux.

Cette technique n’est utilisable que pour des bains pauvres en Al (Al < 0,01 %),

sinon des réactions préférentielles se produisent (consommation de l’aluminium du

bain par le flux), diminuant l’efficacité du flux.

La couche de flux s’appauvrit en NH4Cl du fait des réactions flux métal à traiter.

Son entretien se fait par ajouts réguliers de ce sel.

La majorité des usines de galvanisation effectue le traitement à sec, la galvanisation

humide est réservée pour de petites pièces ou pour la galvanisation de feuillards ou de

fils.

Figure 13 : Représentation schématique de deux procédés de galvanisation au trempé



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I.3. Galvanisation

Toutes les opérations de traitement de surface s’étant déroulées correctement, on

peut considérer que la surface des pièces est prête à assurer de bonnes réactions fer-

zinc, l’immersion dans le bain de zinc peut maintenant être réalisée, les paramètres

principaux pour la réussite de cette opération sont :-la nature de l’acier, -la

composition du bain de zinc, -la température du bain de zinc, -la vitesse d’immersion,

-la durée d’immersion, -la vitesse d’émersion, -le vibrage et la centrifugation, -le

refroidissement.

I.3.1. Aciers à galvaniser

Tous les aciers réagissent avec le zinc pour former un revêtement composé

d’alliages fer-zinc, la qualité du revêtement obtenu dépend de la composition de l’acier.

Les aciers dont la composition correspond au domaine de Sandelin sont rejetés car les

revêtements sont épais, fragiles et peu adhérents.

Aciers courants de construction

La norme NF A 35-503 définit trois classes d’aciers préconisés pour la galvanisation

en fonction de la composition des aciers en silicium et en phosphore (Figure 14) :

Figure 14 : Les 3 classes d'aciers aptes à la galvanisation, suivant la teneur du Si et P.

(Extrait de la norme NF A 35-503)

Cette norme est susceptible d’évoluer dans les années qui viennent.

Aciers à haute résistance

Grâce à l’utilisation d’inhibiteurs de décapage appropriés évitant l’absorption

d’hydrogène, donc la fragilisation de l’acier, des aciers à très haute limite d’élasticité

(1 600 MPa, méga-pascal) peuvent être protégés par galvanisation, c’est le cas plus

spécialement des fils formant les câbles des ponts suspendus par exemple.

I.3.2. Bains de galvanisation

Différents bains sont utilisés pour la galvanisation (figure 15), à part le bain

classique composé de zinc non allié initialement utilisé, d’autres bains ont été

développés pour tenter de limiter l’effet Sandelin.

Dans l’ordre chronologique nous trouvons le Polygalva®

, qui n’est plus utilisé

aujourd’hui, le Technigalva®

largement utilisé, et le tout récent Galveco®

, d’autres bains



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ont été proposés, mais n’ont pas donné lieu à des développements industriels. Le

tableau 4 regroupe les compositions de ces différents bains.

Type de bain

Teneur

minimale en

zinc (%)

Pb (%) Al (%) Mg (%) Sn (%) Ni (%) Bi (%)

Zinc classique 99,5 0,1 à 1 0,001 à

0,010 - - - -

Polygalva® 98,5 0,1 à 1 0,035 à

0,040

0,002 à

0.005 - - -

Technigalva® 98,5 0,1 à 1 0,001 à

0,010 - -

0,03 à

0,06 -

Galveco® - Visé 0% 0,001 à

0,010 -

1,0 à

1,8

0,05 à

0,06

0,2 à

0,5

Tableau 4 : Compositions des bains de galvanisation

II..33..22..11.. BBaaiinn PPoollyyggaallvvaa®®

Ses avantages :

Il résout en grande partie les problèmes liés au silicium.

L’aluminium diminue la réactivité des aciers, le magnésium évite les manques de

prise possibles compte tenu de la teneur en Al (rôle réducteur superficiel).

Ses inconvénients :

Il exige une préparation de surface rigoureuse, notamment au niveau du

dégraissage et du séchage qui risquent de donner des défauts.

Il exige un suivi analytique hebdomadaire régulier du bain de zinc à cause d’une

fourchette serrée en aluminium.

On constate une légère diminution de fluidité du zinc à cause de la présence de

magnésium.

II..33..22..22.. BBaaiinn TTeecchhnniiggaallvvaa®®

Ses avantages :

Il diminue les problèmes dus au silicium jusqu’à une concentration de 0,20 % en

Si.

Il est facile d’emploi.

Il présente une meilleure fluidité par rapport au zinc normal.


Il ne résout pas les problèmes au-delà de 0,20 % de Si, il contribue seulement à

une amélioration de l’aspect par la présence d’une fine couche de zinc libre en surface ;

Les aciers à bas silicium présentent une légère sous-épaisseur de revêtement

(environ 10 µm) par rapport au bain de zinc classique. Cela peut poser quelques

problèmes pour le respect d’un cahier des charges. Le remède consiste à augmenter

(parfois fortement) le temps d’immersion ;

On constate parfois une légère augmentation du taux de mattes.



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Page 26

II..33..22..33.. BBaaiinn GGaallvveeccoo®®

Ses avantages :

Il diminue très fortement l’effet Sandelin ;

La surface du revêtement obtenu est toujours constituée de zinc et confère aux

pièces galvanisées un aspect fleuré. Il n’y a plus de marbrures grises sombres ;

Sa fluidité permet de diminuer la température du bain de zinc de 10 à 15 °C, d’où

une économie sur la consommation d’énergie ;

Remplacement du plomb par l’étain et le bismuth non toxiques.


Il s’agit d’un nouvel alliage de galvanisation. À la date de rédaction de cet article,

environ 50 000 t d’acier ont été galvanisées par ce procédé et il n’est pas apparu

d’inconvénient majeur.

Figure 15 : Gammes d’épaisseurs de revêtement (mini et maxi) obtenues

après 5 minutes d’immersion (source : Union Minière)

II..33..22..44.. AAuuttrreess bbaaiinnss

De nombreux autres bains ont été proposés, au congrès Intergalva 1997 ont été

présentés des bains de zinc additionné d’aluminium à plus de 0,03 %, de vanadium et

de titane, de bismuth, ou d’étain. Au congrès Intergalva 2000, outre le bain Galveco®

déjà cité, ont été proposés des bains additionnés d’étain-vanadium-nickel, bismuth-

nickel ou de nickel seul, mais à des concentrations supérieures à 0,06 %.

L’avantage revendiqué dans la majorité des cas est la diminution de l’épaisseur du

revêtement, le bain avec une forte teneur en nickel est supposé donner un revêtement

à forte résistance à la corrosion.



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La plupart de ces bains ont été testés en vraie grandeur mais n’ont pas donné lieu à

développement ultérieur, les autres sont restés au stade du laboratoire.

I.3.3. Température de galvanisation

II..33..33..11.. IInnfflluueennccee ddee llaa tteemmppéérraattuurree ddee ggaallvvaanniissaattiioonn

La température du bain de zinc sera définie en prenant en compte les différents

paramètres de la galvanisation, le zinc fondu doit avoir une fluidité suffisante pour

mouiller correctement les pièces immergées et s’écouler facilement lors de leur sortie

du bain pour éviter des épaisseurs de revêtement trop importantes, la fluidité dépend

des éléments ajoutés au zinc.

Les réactions mises en jeu au cours de la galvanisation sont thermiquement

activées (réactions Fe-Zn, décomposition du flux, formation de cendres, etc.).

Dans le domaine compris entre 490 et 530 °C, les réactions Fe-Zn sont très intenses

avec formation de mattes importante et donnent un revêtement épais et fragile.

Le meilleur compromis actuel se situe entre 445 et 460 °C pour un bain de zinc

classique, ou Technigalva®

, et entre 430 et 440 °C pour le Galveco®

.

II..33..33..22.. CChhaauuffffaaggee ddeess ccuuvveess àà zziinncc

Les cuves à zinc fondu sont réalisées soit en fer doux, soit en céramique, la

céramique autorise des températures de fonctionnement plus élevées et ne contribue

pas à la formation de mattes.

La température du bain de zinc doit être la plus homogène possible et il est donc

nécessaire de bien répartir la chauffe pour éviter les points chauds, les déformations

localisées et les percements de cuve, parmi les procédés de chauffe les plus utilisés on

peut citer, Les panneaux de résistances radiants (chauffage électrique), Les brûleurs

radiants (fioul, gaz naturel), La convention forcée (air chauffé par des brûleurs).

I.3.4. Immersion des pièces

L’immersion des pièces dans le bain de zinc déclenche les réactions de

galvanisation, la vitesse avec laquelle celle-ci a lieu, va influer sur l’épaisseur finale du

revêtement et par conséquence sur la qualité du revêtement final, en pratique cette

vitesse dépendra de la taille des pièces à traiter et sera en générale de l’ordre de 2 à 3

m/min et cela pour assurer un bon remplissage des corps creux et éviter les défauts

éventuelle car si la vitesse est trop lente, le flux fondu va s’écouler à la surface du bain

de zinc, laissant les pièces à nu, celles-ci, non protégées, vont se réoxyder avec risque

de défaut de mouillage, et si la vitesse est trop rapide, la surface des pièces va se

refroidir et, par conséquent, la fluidité du zinc va diminuer, l’écoulement par

gravitation sera moins important et la couche sera plus épaisse, les corps creux

risquent de ne pas se vider complètement., de même les égouttures seront plus grosses

et auront beaucoup de difficulté à se détacher.

Pour les petites pièces de type boulonnerie, on utilise la centrifugation pour

éliminer le zinc dans les filetages, cette opération ne peut se faire que si le zinc est



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Page 28

encore suffisamment liquide et la vitesse de sortie des pièces doit être assez rapide pour

minimiser le temps entre la sortie et la centrifugation.

Au cours de la sortie des pièces, on doit s’assurent que les pièces ne se collent pas

les unes aux autres, et cela est réaliser soit par des petits coups donnés sur les supports

de pièces, soit par vibration des balancelles.

I.3.5. Durée d’immersion

Lors de l’immersion, les pièces seront agitées pour permettre au bain de zinc de

bien entrer en contact avec toutes les parties à galvaniser et favoriser le décrochage des

cendres éventuellement entraînées lors de l’immersion.

La durée d’immersion varie, en général, entre 4 et 10 min. Elle va dépendre de trois

points principaux :

La masse et l’épaisseur des pièces, leur mise en température se fait par transfert

d’énergie à partir du bain de zinc liquide.

La position des pièces sur les balancelles, les systèmes de manutention font que

les dernières pièces entrées dans le bain sont les premières sorties. Les pièces situées en

haut resteront moins longtemps dans le bain de zinc que celles situées dans le bas.

La taille des pièces, celle-ci à une grande importance, surtout dans le cas de la

galvanisation de pièces de charpentes. La grande taille des pièces combinée à une faible

vitesse de sortie pour assurer l’écoulement du zinc peut conduire à des écarts de durée

d’immersion de l’ordre d’une dizaine de minutes entre les extrémités.

I.3.6. Refroidissement - parachèvement

Le refroidissement se fait à l’air ambiant dans la grande majorité des cas, il peut être

critique pour les pièces massives qui ont emmagasiné une grande quantité de chaleur,

elles vont permettre aux réactions de diffusion fer-zinc de se poursuivre et donc

augmenter la quantité d’alliages au détriment du zinc pur, les pièces peuvent prendre

un aspect gris sombre dû à l’apparition de cristaux d’alliage en surface. Pour éviter cela,

si les caractéristiques métallurgiques le permettent, les pièces peuvent être refroidies

rapidement par immersion dans de l’eau.

On peut utiliser l’immersion dans un bain refroidissant pour effectuer des

traitements de surface tels que chromatation pour éviter la rouille blanche ou

brillantage de la surface avec de l’huile soluble.

Une fois refroidies, les gouttes de zinc résiduelles sont éliminées, les pièces sont

décrochées et inspectées, puis conditionnées pour l’expédition.

Si des défauts de mouillage sont constatés, ils peuvent être reconditionnés par

nettoyage de la surface et recouvrement par une peinture riche en zinc s’ils sont de

petite taille. S’ils sont trop importants, les pièces sont dézinguées et regalvanisées.

I.4. Défauts de galvanisation

Les principaux défauts rencontrés sont de trois ordres :

les manques de prise de zinc :



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Ils résultent généralement d’un défaut de préparation de surface (dégraissage ou

présence de vernis non décelé par exemple) ou une teneur en aluminium du bain trop

importante empêchant les réactions fer-zinc.

les surfaces grises, les surépaisseurs, les écaillages :

Ils sont bien souvent liés à une réactivité fer-zinc intense (aciers chargés en silicium

ou en phosphore, température de bain élevée, temps d’immersion trop long, etc.).

les mattes flottantes :

Elles proviennent d’une mauvaise décantation du bain dans la cuve causée par des

agitations mécaniques ou bien des effets thermiques ou encore par une quantité de

mattes trop importante dans le bain.

II. Galvanisation en continu des tôles II.1. Présentation générale

La galvanisation en continu décrit la galvanisation de tôles, tubes, tiges ou fils

d'acier, dans ce procédé, la tôle, le tube, ou le fil passent en continu au travers du bain

de galvanisation, l'épaisseur du revêtement de zinc est contrôlée, et selon l'application,

différentes épaisseurs de revêtement peuvent être obtenues. L'une des spécifications les

plus communes est un revêtement de 275 g/m² double face

La technologie de revêtement en continu est plutôt traditionnelle avec des usages

destinés au marché du bâtiment (exemple : bardage et couverture), ses progrès ont

permis de développer une tôle galvanisée avec une régularité et une qualité d’aspect

permettant des usages dans l’automobile et l’électroménager.

Les fortes évolutions technologiques des vingt dernières années ont conduit à des

lignes industrielles automatisées, rapides (vitesse de bande maximale jusqu’à 200

m/min), fournissant des produits de grande qualité.

II.2. Structure de la ligne industrielle

La tôle revêtue à chaud en continu est obtenue à partir des bandes d’acier laminées

à froid (pour les faibles épaisseurs) et laminées à chaud (pour les fortes épaisseurs),

déroulées sur des lignes qui assurent :

le recuit en continu pour les bandes laminées à froid (750 °C ≤ T ≤ 850 °C).

le chauffage pour les bandes laminées à chaud.

La bande passe ensuite dans le bain de zinc puis après refroidissement, en réalise

un skin-pass (laminage planage de faible allongement).

Dans une telle ligne on distingue plusieurs phases :

l’entrée pour la préparation de la bande continue (dérouleuses, soudeuse et une

réserve de bande – accumulateur d’entrée qui permet de ne pas arrêter la bande dans

les fours de traitement pendant le temps nécessaire au soudage d’une bobine avec la

suivante).

une phase de nettoyage de la bande qui peut être réalisée au cours d’une phase



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de préchauffe sous atmosphère de combustion (four à flamme directe) ou par un

dégraissage brossage, voire un décapage pour des bandes laminées à chaud à l’état brut

de laminage.

le recuit continu de recristallisation métallurgique (atmosphère N2 + 5 à 20 %

H2)

un refroidissement contrôlé sous atmosphère protectrice pour atteindre la

température du bain de zinc.

l’immersion dans le bain de métal liquide (≈ 3 s).

le réglage de l’épaisseur du revêtement dès la sortie de la cuve (essorage par des

lames d’air ou d’azote sous pression).

éventuellement des traitements annexes, différents dispositifs permettent de

modifier l’aspect ou la structure du revêtement de zinc à la sortie du bain et

permettent d’obtenir :

Le fleurage minimisé.

Le revêtement allié.

Le revêtement monoface.

le refroidissement (suivi d’un accumulateur de sortie)

une opération de planage ou skin-pass en ligne (allongement ≈ 1 %) qui donne

à la bande sa planéité, ses caractéristiques mécaniques et son aspect final. Cette

rugosité finale donnée à la surface du produit revêt une grande importance pour

l’utilisation du produit ;

des post-traitements (traitement chromique ou huilage)

la remise en bobine.

II.3. Paramètres importants

II.3.1. Métal entrant

Les paramètres principaux sont :

la nature de l’acier, pour ses caractéristiques métallurgiques et le comportement

de sa surface lors du traitement de recuit (par exemple : migration des éléments

chimiques en surface qui peuvent empêcher ensuite le contact entre l’acier et le métal

liquide) relié à sa « réactivité » dans le zinc liquide ;

sa rugosité et sa micro géométrie superficielle, la structure et l’aspect de la

surface de la tôle laminée ont plusieurs rôles :

Sur la réactivité à la galvanisation (figure 16),

Sur la répartition de l’épaisseur du zinc (la surface retient plus ou moins le métal

liquide)

ses pollutions de surface en huile de laminage résiduelle (nature et quantité) et

en fines de fer d’abrasion, en quantité trop importante, elles se collent sur les divers

cylindres et gênent le guidage de la tôle ; les fines de fer peuvent aussi polluer le bain

de zinc ou créer des défauts sur la tôle. Sur les trains de laminage à froid modernes, les

taux de fines peuvent être très bas (40 à 50 mg/m2

par face).



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Figure 16 : Divers cas de réactivité (Examen au microscope électronique à balayage

des alliages Fe-Zn à l’interface Grossissement 150 )

II.3.2. Préparation de surface

À l’entrée de la ligne, la bande peut être nettoyée de ses pollutions par un ou

plusieurs procédés :

chimique (lessive alcaline) ou électrochimique.

mécanique (brosses en nylon).

thermique, dans ce cas, on utilise une zone dite de préchauffe du four de recuit

(montée en température de la bande jusque vers 600-650 °C dans une atmosphère de

combustion de type CO2 ≈ 12 %, CO ≈ 2 %, H

2 ≈ 3 % qui brûle les huiles superficielles

et décolle les fines de fer).

Pour un système couplé de type chimique mécanique, on élimine environ les deux

tiers des fines de fer entrantes, ce système, étant donné le niveau de pollution bas des

trains à froid actuels, a surtout pour mérite d’homogénéiser les bandes à l’entrée de la

ligne de galvanisation.

II.3.3. Recuit métallurgique

Le recuit se caractérise, d’une part par son cycle thermique dont le but est

essentiellement métallurgique et, d’autre part, par l’atmosphère du four (pouvant

évoluer en fonction des sections) :

mélange N2 + H

2.

point de rosée : – 30 °C.

Ce dernier paramètre a un rôle très important. Il conditionne les migrations

chimiques superficielles au cours du recuit et la réactivité.



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II.3.4. Galvanisation

IIII..33..44..11.. CCoommppoossiitt iioonn dduu bbaaiinn

Les éléments Fe, Pb, Al, présents dans le bain de zinc ont une grande influence sur

l’aspect de surface des produits galvanisés obtenus.

Le plomb : son rôle théorique est d’améliorer la mouillabilité de la bande, mais

surtout de donner une cristallisation à fleurs apparentes .

La limite de solubilité à température ambiante du plomb dans le zinc pur est de

l’ordre de 0,0002 % (diagramme), dans le zinc faiblement allié de la galvanisation, la

limite à partir de laquelle on ne voit plus de plomb ségrégé est de 180 g/t soit 0,018 %.

Au-dessus de cette valeur, il se solidifie sous forme de petits nodules sphériques

inférieurs au micromètre répartis en peau du revêtement et en forte densité aux joints

de grains (figure 17).

L’aluminium : l’aluminium a une action très significative sur la ductilité du

revêtement, l’adhérence, le fleurage, la brillance, la rugosité, la susceptibilité à la rouille

blanche.

Le fer : il est apporté par la bande, sa quantité dépend de la réaction fer-zinc,

donc de l’état de la bande lors de son entrée dans le bain.

Figure 17 : Globules de plomb à la surface d’un acier galvanisé

(Examen au microscope électronique à balayage, Grossissement 1 250)

IIII..33..44..22.. AAuuttrreess ppaarraammèèttrreess iimmppoorrttaannttss

D’autre paramètre peuvent influencer sur Galvanisation en continu des tôles tel

que la température de la bande à l’entrée du bain (470-500 °C), la température du bain

(460-485 °C), ce type de galvanisation dépend aussi du type de creuset, de

l’approvisionnement par lingots de zinc de 2 t de composition déterminée (exemple :

Al ≈ 0,45 %, Pb ≈ 0,03 % + résiduels Cd, Fe, Sn, Cu), de l’équipement de cuve : le

rouleau de fond sur lequel passe la bande, en général il est non motorisé et il doit avoir

un bon contact avec la bande.



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IIII..33..44..33.. MMaatttteess

La dissolution d’une petite quantité de fer dans le zinc conduit à des réactions

ultérieures entre Fe, Zn et Al, avec formation de composés Fe-Zn ou Fe-Zn-Al appelés

mattes.

Ces problèmes de mattes sont un point important dans la mesure où un

entraînement d’une de ces particules par le zinc liquide conduira à un défaut du

revêtement.

Les mattes de surface sont écrémées et récupérer pour le recyclage et la récupération

du zinc.

II.3.5. Post-traitements

IIII..33..55..11.. AAssppeeccttss ddee ssuurrffaaccee ((ggaallvvaanniisséé))

Le fleurage normal : est le résultat de la cristallisation naturelle du zinc dans un

bain de galvanisation contenant du plomb, responsable de l’apparition de ces fleurs.

Cet aspect est considéré comme un critère commercial de qualité pour certains

produits, en particulier dans le bâtiment, des additifs de substitution au plomb ont été

étudiés pour des raisons environnementales. L’antimoine est une solution maintenant

opérationnelle.

Le fleurage minimisé : le fleurage normal n’est pas admissible pour des utilisations

comme l’automobile ou l’électroménager car il réapparaît sous la peinture (figure 18),

on crée alors une minimisation de la taille de ces cristaux de façon à les rendre

invisibles à l’oeil nu (≈ 100 µm), en formant un très grand nombre de germes sur la

surface de la tôle recouverte de zinc encore liquide (juste après l’essorage), ce traitement

se faisait grâce à la projection d’une poudre de zinc ultrafine sur la tôle recouverte de

zinc liquide ce qui multipliait les germes de cristallisation tout en accélérant la vitesse

de refroidissement.

Figure 18 : Aspect du fleurage des tôles galvanisées( Grossissement 4)

IIII..33..55..22.. RReevvêêtteemmeennttss aallll iiééss

On peut avoir plusieurs revêtements alliés tel que le Revêtement ’’1 face 1/2

Monogal®’’, le Revêtements ‘’Zn-Al’’, le revêtements ‘’monofaces’’ qui est réalisé sur



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une seule face, et le Revêtements ‘’Zn-Fe’’ l’atout principal de ce revêtement est son

excellente soudabilité, par contre, il présente un certain caractère de fragilité (alliage Fe-

Zn).

II.3.6. Skin-pass

Après refroidissement final de la bande jusqu’à la température ambiante, on réalise

un skin-pass (laminage-planage de faible allongement).

Ce traitement donne à la bande sa planéité, ses caractéristiques mécaniques et son

aspect final, les paramètres sont la traction, la pression, l’allongement et le type de

rugosité des cylindres, l’opération est pratiquée avec un fluide en solution aqueuse

pour éviter le marquage de la surface par des particules (mais il faut ensuite sécher

soigneusement la bande).

L’allongement donné à l’acier est choisi pour optimiser les caractéristiques

mécaniques du produit, pression et traction ont un rôle sur le transfert de rugosité du

cylindre sur la surface brute de solidification du zinc par indentation, on obtient une

structure dite plateaux-vallées (figure 19).

Cette rugosité finale donne à la surface du produit revêtu une grande importance

pour les propriétés d’emploi.

Figure 19 : Influence du skin-pass sur la structure de la surface d’un acier galvanisé

(Examen au microscope électronique à balayage - Grossissement 4)

II.4. les Défauts les plus courants

Un contrôle visuel est réalisé par un opérateur en sortie de ligne. Des tests

d’adhérence (pliage, choc) et des tests mécaniques sont réalisés hors ligne. Ils se

complètent d’analyses du revêtement par dissolution et absorption atomique, de la

détermination de la masse du revêtement par dissolution et double pesée et de

l’identification des alliages interfaciaux par dissolution coulométrique éventuellement.

On peut classer les défauts types en plusieurs catégories :

manque local de revêtement : problème de mouillabilité, en relation avec la

chimie de surface de l’acier, sa propreté, le recuit ou une dégradation mécanique

ultérieure.



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particules dans le revêtement : particules de mattes le plus souvent.

particules sur le revêtement : particules de mattes, oxydation, éclaboussures à

l’essorage.

défauts à l’interface zinc-acier.

réactivité très locale de l’acier de base exacerbée par la composition chimique ou

une blessure de la surface (excroissance d’alliages Fe-Al-Zn entraînant une surépaisseur

locale du revêtement).

III. Galvanisation des fils III.1. présentation

La galvanisation des fils est un procédé intermédiaire entre la galvanisation au

trempé et celle des tôles. En effet, il s’agit d’un procédé continu comportant

éventuellement un traitement thermique au défilé [four à passage ou bain de plomb à

500 °C (patentage) en fonction des caractéristiques des fils suivi d’un traitement

décapage-fluxage avant entrée dans le bain de zinc (pur en général). L’excès de zinc est

essuyé à la sortie du bain soit en passant dans une boîte à graviers où brûle du H2S, soit

par essorage par jet de gaz.

Les fils sont traités en nappe, c’est-à-dire qu’une vingtaine de bobines sont

déroulées et traitées en parallèle.

Les fils sont dits clairs (galvanisés à l’état écroui de tréfilage) ou recuits (galvanisés

après recuit en ligne).

Pour certains usages, les fils sont retréfilés après la galvanisation, cela nécessitant

une excellente adhérence du revêtement. D’une façon générale, la mise en oeuvre des

fils se fait par pliage, torsion, enroulement... de façon parfois sévère, nécessitant donc

une bonne aptitude à la déformation mécanique du revêtement sans écaillage.

III.2. Classification

Les fils galvanisés sont groupés en trois classes (norme NF A 91-131) :

Classe A : galvanisation ordinaire (pas d’exigence particulière en charge de zinc

ou en continuité de revêtement) ;

Classe B : galvanisation soignée (charge minimale, continuité et adhérence),

exemple : épaisseur du revêtement 0,75 g/dm2

(fil doux 2 mm)

Classe C : galvanisation épaisse (charge de zinc nettement plus forte, 2 à 3 fois

par rapport à la classe B), exemple : épaisseur du revêtement 2,10 g®

/dm2

(fil

doux 2 mm).

Le Galfan®

(zinc à 5 % Al) précédemment cité pour les tôles galvanisées peut

également être utilisé pour les fils.



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IV. Mise en oeuvre des produits galvaniser IV.1. Caractéristiques des revêtements

Aspect

Revêtement uniforme et relativement lisse, couleur gris métallique plus ou moins

brillant. L’apparition de zones mates plus foncées correspond à des cristaux d’alliages

Fe-Zn débouchant, La cristallisation superficielle (fleurs de zinc) peut être variable.

Masse de zinc déposée

Grossièrement, l’épaisseur de zinc (µm) est égale à la masse de revêtement déposée

(g/m2) divisée par 7. Les gammes d’épaisseur de revêtement dépendent du procédé

(continu ou trempé), du produit à revêtir et du type d’utilisation (tableau 5).

Adhérence

Le revêtement ne doit présenter aucun écaillage après quadrillage à la pointe à

tracer ou pliage ou choc en fonction du produit.

Continuité

Le revêtement doit résister à un certain nombre d’immersions dans le sulfate de

cuivre sans apparition de points de cuivre localisés.

Produits Masse de zinc (g/m2)

Épaisseur (µm)

Normes

Produits

Manufacturés 350 à 500 50 à 70 NF EN ISO 1461

Tôles Double face

100 à 600 7 à 42

NF EN 10142

NF EN 10147

Tubes 400 56 A 49-880

Fils 30 à 290 4 à 40 A 91-131

Tableau 5 : Masses de zinc déposées sur les divers produits galvanisés

IV.2. Stockage et transport des produits galvaniser

IV.2.1. Les taches de stockage humide appelés "rouille blanche"

En l’absence d’air et en présence d’humidité, les revêtements de zinc se corrodent

par formation d’une couche non protectrice d’oxyde et d’hydroxyde de zinc, produit

pulvérulent de couleur blanche appelé rouille blanche. Ce phénomène s’observe pour

des pièces empilées les unes sur les autres au stockage ou s’il y a des possibilités de

condensation entre feuilles ou spires de bobines, avec appauvrissement en CO2 par

manque d’aération.

Cette attaque est en général superficielle et n’affecte que l’aspect du produit, mais

souvent elle peut être gênante pour la mise en oeuvre (mise en peinture par exemple).

Le phénomène peut être aggravé par la présence d’agents corrosifs et en particulier

les projections d’eau salée.

Ces produits pulvérulents peuvent éventuellement s’éliminer d’eux-mêmes après

mise en oeuvre s’ils sont exposés à la pluie et au vent (charpente métallique par

exemple). Le film passivant classique se reformera alors après ce lavage naturel.

Si une élimination rapide est indispensable, on peut procéder à un nettoyage des

taches par brossage :



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Brossage à sec à la brosse de nylon dure. Ne pas utiliser de brosse métallique.

Brossage à la brosse de nylon douce avec une solution d'acide citrique à 25 à

50 g/litre d'eau. Rinçage à l'eau et séchage.

Brossage à la brosse de nylon douce avec une solution d'ammoniaque à 5 à 10

en volume dans l'eau. Rinçage à l'eau et séchage.

Pour éviter la formation de la rouille blanche, il est recommandé de stocker les

produits en évitant les condensations et le contact direct du sol, et en prévoyant

l’aération des surfaces, et aussi veiller à stockés et transportés les produits de telle

manière que de l'eau stagnante ne puisse être emprisonnée entre eux.

On peut appliquer différents traitements préventifs mais cela n'exclut pas le

respect des conditions de stockage et de transport.

IV.2.2. Traitements complémentaires contre le rouille blanche

Afin d’éviter le phénomène de rouille blanche au cours du transport et surtout du

stockage sur chantier, la tôle reçoit en usine une protection chromique. Cette

protection est réalisée sur ligne de galvanisation par aspersion de la bande galvanisée

avec une solution d’acide chromique dilué. Celui-ci a un rôle d’inhibiteur et retarde la

formation de la rouille blanche. Le film de passivation (figure 20) est mince (5 à 25 mg

de chrome par m2

de tôle) (bâtiment).

Figure 20 : dépôt de zinc avec passivation

Une protection par huilage est réalisable pour les usages industriels et chaque fois

que la tôle doit subir un traitement de surface, le traitement chromique n’étant pas

compatible avec la plupart des traitements de surface mis en oeuvre par les utilisateurs

(automobile par exemple), on peut aussi appliquer une couche de vernis incolore ou de

film de protection temporaire.

IV.3. Découpage et Formage

Découpage

La tendance au collage du zinc sur les outils conduit à une augmentation du jeu de

découpe des tôles d’acier galvanisées par cisaillage.

En raison de l’adhérence des particules de zinc sur les outils, il est conseillé de les

nettoyer fréquemment.



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Pour des tôles galvanisées dont l’épaisseur totale ne dépasse pas 3 mm environ, les

tranches mises à nu par le découpage restent insensibles à la corrosion à cause de l’effet

de protection cathodique de l’acier par le zinc.

Ce type de protection peut être favorisé par le beurrage des tranches, résultat du

rabattement de la couche supérieure de zinc, entraînée par la lame de découpe, sur une

partie de la tranche.

Pour les épaisseurs de tôles les plus fortes, une protection complémentaire des

tranches peut s’avérer utile à la mise en oeuvre, en fonction de la charge de zinc.

Formage

La substitution de la tôle nue par de la tôle galvanisée dans un processus industriel

peut se faire sans modification des paramètres opératoires pour les opérations

courantes de formage (pliage, profilage, emboutissage), les comportements des deux

produits étant peu différents.

Les propriétés de surface sont souvent meilleures par leur effet lubrifiant pour des

pressions faibles ou modérées. Par contre, pour des pressions locales élevées, des

phénomènes d’adhérence du zinc aux outillages avec risque d’arrachement du

revêtement sont possibles et nécessitent des précautions (préphosphatation par

exemple).

IV.4. Assemblage

Soudage

Les techniques de soudage courantes peuvent être appliquées aux aciers galvanisés

sans qu’il y ait altération des caractéristiques mécaniques des cordons de soudure. Il y

a cependant volatilisation du zinc dans la zone de la soudure, pouvant nécessiter une

nouvelle protection. Le reconditionnement des zones affectées par l’opération de

soudage consiste en l’application d’une peinture riche en zinc (90 % minimum de

poussière de zinc pur) ou d’une métallisation au pistolet. Il faut noter qu’une

préparation de surface soignée (brossage, grenaillage) doit être faite au niveau de la

soudure avant le reconditionnement pour éliminer oxydes, laitier...

On peut appliquer différente méthode pour réaliser le soudage tel que : -le Soudage

avec métal d’apport qui comporte Le soudage à l’arc avec électrodes enrobées et le

soudage à l’arc sous -le Soudure par résistance par points Ce procédé est applicable au

soudage des tôles galvanisées après modification des paramètres opératoires :

augmentation de l’intensité (120 % par rapport à la tôle nue), augmentation du temps

de soudage (1 à 4 périodes suivant l’épaisseur) et du nombre de faces revêtues dans

l’assemblage.

Pour l’assemblage des produit on peut aussi utiliser :

Brasage

Le brasage est une opération d'assemblage de pièces métalliques au moyen d'un

métal d'apport à l'état liquide, dont la température de fusion (liquidus) est inferieur à

celle des pièces à assembler, il n’y a pas fusion du métal de base et le métal d’apport



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(laiton éventuellement additionné de Si, Mn, Sn) assure une protection anticorrosion

de l’acier sous-jacent. Il n’y a donc pas de reconditionnement à prévoir.

Assemblage mécanique

Il est vivement conseillé d’utiliser de la boulonnerie en acier galvanisé pour

assembler des pièces galvanisées de manière à assurer une protection homogène contre

la corrosion.

Collage

Cette technique d’assemblage est applicable sur produit zingué grâce à des colles

compatibles.

IV.5. Mise en peinture

Peinture sur pièces finies

Afin de satisfaire à l’esthétique (et de participer à la prolongation de la vie du

produit), les peintures sont applicables directement sur revêtement de galvanisation à

chaud. Ces peintures (en une ou deux couches) feront l’objet d’un entretien périodique

avec un métal sous-jacent parfaitement sain.

Dans le cas de problèmes particuliers de tenues à la corrosion (milieu industriel par

exemple), un système dit duplex (galvanisation + peinture) peut être optimisé en

nombre, épaisseur et nature des couches.

Exemple : les systèmes peuvent être de type : primaire époxyde chromate de zinc

(40 µm) + intermédiaire acrylique (40 µm) et une finition acrylique (40 µm).

Une préparation de surface soignée est indispensable avant application :

nettoyage (élimination des poussières, des sels solubles de zinc...).

dégraissage (enlèvement des huiles et des graisses).

dérochage si nécessaire (dépend du système de peinture choisi) pour conférer

une rugosité suffisante.

Quelle que soit la famille de liant choisi, il faut que la formulation complète de la

peinture (liants, pigments...) ait été étudiée en vue de l’application sur le zinc.

Prélaquage

C’est un système de peinture traditionnel sur les tôles, c’est-à-dire un traitement de

surface en ligne suivi de 1 à 2 couches de peinture appliquées par enduction sur une

ligne continue.

Les systèmes employés sont très variés, Les produits ainsi prélaqués peuvent être

pliés, profilés emboutis...

IV.6. Résistance à la corrosion

VI.6.1. Comportement

Dans le cas du stockage à l’air de pièces galvanisées, pendant un an, on trouvera, en

surface, successivement les différents sels de zinc suivants :

dans les premières heures qui suivent la galvanisation, il n’existera que des

oxydes de zinc (ambiance non agressive)

de 1 à 3 mois apparaîtront les hydroxydes de zinc et notamment la rouille



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blanche si le stockage a lieu dans de mauvaises conditions, par exemple à l’abri de l’air

(sur zinc neuf )

de 4 à 8 mois apparaîtront des carbonates basiques de zinc insolubles (patine du

zinc) et des hydrosulfates et oxychlorures solubles ;

la période de transition sels solubles-sels insolubles se situe entre 6 et 10 mois ;

enfin de 9 à 12 mois se formera uniquement la patine du zinc, avec les

impuretés atmosphériques présentes, avec son caractère protecteur.

La tenue à la corrosion des produits galvanisés dépend de l’environnement auquel

ils sont soumis. Le comportement est excellent en atmosphère rurale et marine mais

très moyen en atmosphère industrielle.

Exemple : pour un revêtement sur tôle 300 g/m2 (deux faces), la durée de vie

moyenne est :

en atmosphère rurale......................................de 15 à 20 ans.

en atmosphère marine....................................de 10 à 15 ans.

en atmosphère industrielle..............................de 5 à 10 ans.

Les vitesses de corrosion dans diverses atmosphères sont indiquées figure 21 et les

réactions chimiques mises en jeu tableau 6.

La composition chimique des produits résultant de l’oxydation du zinc est

directement liée à la composition de l’air ambiant : leur apparence peut cependant

varier en fonction de la vitesse et de la localisation des réactions chimiques à la surface

du zinc :

formation d’une patine compacte adhérente et protectrice suite à l’oxydation

lente et uniforme du métal en contact avec l’air.

formation de taches blanchâtres appelées communément rouille blanche par

précipitation de sels basiques de zinc, pulvérulents, généralement peu adhérents, non

protecteurs, suite à une oxydation locale et rapide, sous film d’eau hétérogène

(aération différentielle).

Les atmosphères contenant des résidus soufrés SO2 (industrielles et, à un degré

moindre, urbaines) forment, au contact de l’humidité, de l’acide sulfurique qui attaque

le zinc, formant un sulfate soluble dans les eaux de pluie. Les couches protectrices ne

peuvent se former et il y a consommation accélérée du zinc.

En atmosphère marine, étant donné que les chlorures basiques de zinc sont peu

solubles, la résistance à la corrosion est intermédiaire entre celle relative à l’atmosphère

rurale et celle relative à l’atmosphère urbaine. S’il y a projection directe d’eau de mer, la

vitesse de corrosion est pratiquement doublée.



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Figure 21 : Vitesse approximative de corrosion de l’acier galvanisé

dans divers milieux atmosphérique

Milieu Oxygène O2

Humidité H2O

Dioxyde de carbone CO2

Dioxyde de soufre SO2

Chlorure Cl–

Sec

Intérieur humide

Rural

Urbain

Industriel

Marin

ZnO

ZnO

ZnO

ZnO

ZnO

ZnO

-

Zn(OH)2

Zn(OH)2

Zn(OH)2

Zn(OH)2

Zn(OH)2

-

Zn5(CO3)2(OH)6

Zn5(CO3)2(OH)6

Zn5(CO3)2(OH)6

Zn5(CO3)2(OH)6

Zn5(CO3)2(OH)6

-

-

-

Zn4SO4(OH)6

Zn4SO4(OH)6

-

-

-

-

-

-

Zn5Cl2(OH)8,H2O

Tableau 6 : Nature des produits d’oxydation formés en fonction

des constituants de l’atmosphère dans les différents milieux

IV.6.2. Essais accélérés de corrosion

On peut utilisés des essais de corrosion pour contrôler la qualité des revêtements

par rapport à des spécifications établies, Les principaux essais accélérés en atmosphères

corrosives sont ceux des normes NF ISO 9227 (Essais aux brouillards salins), NF EN ISO

4541 (Essai Corrodkote), et NF EN ISO 6988 (Essai au dioxyde de soufre).

Ces essais ne permettent pas d’établir une relation entre le comportement observé

au cours de l’essai et la résistance à la corrosion en atmosphère naturelle. En effet, les

mécanismes d’attaque dans ces essais diffèrent de ceux qui se produisent en conditions

réelles.

IV.6.3. Tenue en température

Au-delà de 300 °C (en exposition continue), des alliages Fe-Zn se forment en surface

et les propriétés mécaniques de l’acier de base peuvent évoluer. Il est donc

recommandé de se limiter à 300 °C pour les tôles galvanisées et 200 °C pour les pièces

galvanisées à façon.

IV.6.4. Contact avec d’autres matériaux

Il faut éviter un contact direct avec des métaux plus électropositifs que le zinc

(cuivre par exemple) en milieu humide pour empêcher une rapide consommation du

zinc par couplage galvanique. Par contre, un contact avec l’aluminium, le plomb et



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l’acier inoxydable est possible, Les produits galvanisés peuvent aussi être mis en

contact avec les bétons et le plâtre.

Des incompatibilités ont été constatées entre zinc et liquides de type acides, alcools,

solutions alcalines concentrées, lubrifiants organiques s’ils contiennent des traces d’eau

en particulier (la tenue peut être bonne avec des produits purs).

IV.7. Utilisation des produits galvaniser

La tôle galvanisée est utilisée dans le bâtiment pour les toitures, les bardages, les

planchers collaborants, les gaines de ventilation..., dans l’automobile, en carrosserie

(pièces visibles et non visibles), pièces de structures..., dans l’électroménager...

Le fil galvanisé est un produit à la fois très technique (ressorts, petites pièces

automobiles...) et très quotidien (trombones, cintres, caddies, grillages...).

Les tubes galvanisés sont destinés aux canalisations de tous genres de transport

De fluides (eau, gaz, air comprimé) ainsi que pour la construction métallique

(échafaudage par exemple).

L’industrie de la galvanisation après fabrication traite des plus petites pièces,

comme la boulonnerie, jusqu’aux plus lourds profilés de construction métallique pour

les Ponts et Chaussées.

Chapitre IV : La galvanisation et l’environnement


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Chapitre IV : la galvanisation et

l’environnement

I. Le recyclage du zinc Le zinc est un matériau recyclable. À l'heure actuelle, environ 30 % de la

consommation mondiale de zinc provient de zinc recyclé, en d'autres termes, environ

2 millions de tonnes de zinc sont recyclées chaque année (Institut Européen du Zinc,

1990).

Le recyclage du zinc s'effectue à partir de produits divers : tel que les pièces en

laiton (le laiton est un alliage de zinc et de cuivre), pièces en acier galvanisé récupérées

sur des automobiles, appareils électroménagers ou composants électriques, La

récupération du zinc se fait également à partir des chutes de fabrication et de

transformation, comme les résidus de galvanisation, les poussières et les cendres de

fours, L'industrie de la fonte permet à elle seule de récupérer plus de 600.000 tonnes de

zinc chaque année.

Il est difficile d'estimer le taux de récupération du zinc avec précision étant donné

la très longue durée de vie de nombreux produits à base de zinc. Par exemple, la durée

de vie des tôles de zinc utilisées en couverture de bâtiment est estimée à plus de 100

ans avant que ces tôles viennent à être recyclées. Néanmoins, sur la base d’estimations

fondées sur des données historiques de consommation et les cycles de vie des produits,

80 % du zinc disponible pour le recyclage serait effectivement recyclé. Remarquons

également que le zinc peut être indéfiniment recyclé sans aucune perte de ses

propriétés physiques ou chimiques.

I. Sous-produits issus de la galvanisation I.1. Cendres de galvanisation

Il s’agit principalement d’un mélange d’oxyde de zinc provenant de l’oxydation du

zinc par l’air et l’eau contenue dans le flux, de résidus de flux (sel brûlé), et du zinc

métallique sous forme plus ou moins fine, entraîné avec l’oxyde de zinc et le sel brûlé

lors du nettoyage superficiel du bain par râclage ou écrémage.

Ces cendres se trouvent sous forme de particules de taille moyenne < 0,75 mm, La

composition massique de ces cendres est la suivante :

Pour le zinc total : elle est au environ de 80 à 90 %

zinc métal : très variable, de 40 à 75 % (cette teneur dépend notamment de la

qualité du traitement des cendres en surface du bain)

chlore : 2 à 3 %

éléments divers : Pb (≈ 5 %), Fe (≈ 2 %), Sn, Cu, Sb, Cd (< 0,5 %).

Les quantités produites peuvent être très variables, les extrêmes allant de 5 à 30 kg

environ de cendres par tonne d’acier galvanisé. On estime, au niveau mondial, à

environ 10 000 à 15 000 t le zinc consommé par an sous forme de cendres lors de la

galvanisation à chaud.



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L’importance de leur formation est fonction :

de la surface libre du creuset.

de la température (de surface) du bain (par mètre carré de surface de bain et par

an, une estimation donne 12 t de cendres pour un bain fonctionnant à 475 °C et 22 t à

525 °C).

du mode de chauffage du creuset.

de l’atmosphère au-dessus du bain (de l’air dans le cas le plus général mais, dans

la galvanisation en continu, on peut avoir des caissons sous azote au niveau de la sortie

des tôles).

de la propreté des lingots de zinc brut introduits dans le creuset pour le

maintenir à niveau constant (un stockage en lieu confiné ou humide favorise la

formation d’une couche d’oxyde de zinc laquelle, au moment de la fusion, remonte à

la surface du bain sous forme de cendres).

du rapport surface/tonnage, qui conditionne la quantité de flux entraînée à la

tonne de produit galvanisé.

de la concentration du flux.

du taux d’humidité du flux après séchage (qualité du séchage).

de la qualité du nettoyage superficiel du bain.

I.2. Mattes de galvanisation

I.2.1. Bains sans aluminium (galvanisation au trempé)

Les mattes résultent de l’attaque du fer par le zinc (pièces, montage, cuve si celle-ci

est en acier).

Il s’agit d’un mélange :

d’environ 50 % de cristaux solides (composés intermétalliques) du type ζ (soit

Zn + Fe 6 %) s’accumulant en fond de cuve car plus denses que le zinc liquide, sauf si

on opère un brassage du bain ;

d’environ 50 % de zinc liquide, zinc enrobant les cristaux et retiré avec ceux-ci

lors du démattage.

Les mattes classiques titrent donc :

environ 97 % de zinc.

environ 3 % de fer.

Les quantités produites sont assez variables, de 6 à 15 kg/t d’acier environ,Les

facteurs influant sur ces quantités sont :

la température du bain de zinc (attaque du fer plus importante si la température

est plus élevée).

le rapport surface/tonnage.

la pollution du flux par le fer (réduction du fer du flux par le zinc liquide).

la cuve de galvanisation, en acier ou non (céramique).

les pièces décrochées, tombées au fond du bain (source de fer).



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L’entraînement de particules de mattes par le revêtement des pièces galvanisées

leur donne un aspect mat et souvent granuleux.

Le démattage est une opération essentielle qui doit être exécutée périodiquement.

I.2.2. Bains avec aluminium

Il s’agit essentiellement de la galvanisation en continu des tôles (Al 0,13 à 0,20 %).

Les mattes sont formées d’un mélange de cristaux solides de composition massique

type :

Zn 12 à 20 %

Fe 25 à 40 %

Al 38 à 60 %

C’est-à-dire d’un composé voisin de Fe2Al

5 avec du zinc en solution solide et de

zinc liquide (figure 22).

Les cristaux moins denses que le bain flottent en surface qui se recouvre d’une

couche mixte de cendres (oxydes de zinc) et de mattes (particules Fe-Al-Zn). C’est cette

couche, écrémée, qui est appelée d’une façon générale mattes.

Pour le galvanisé allié, on utilise un aluminium du bain bas (0,13 %) susceptible de

donner aussi des mattes de fond.

Les mattes naissent de la sursaturation du bain en fer combinée à la présence

d’aluminium. Les entrées de fer dans le bain ont plusieurs origines, ce sont : la bande,

la cuve, le matériel immergé et les matières premières.

L’apport en fer par la bande est l’entrée la plus importante. La réaction se

produisant entre l’acier et le zinc entraîne une dissolution du fer. Cette réaction est

directement influencée par les paramètres de ligne. Ainsi, le facteur prédominant est la

température aussi bien du bain que de la bande à l’entrée dans le bain.

La bande entraîne également dans le bain les fines de fer qui se trouvent à sa

surface. Celles-ci proviennent de l’arrachement de fines particules lors du laminage et

de la réduction des oxydes lors du recuit.

Figure 22 : Particules de mattes (Grossissement 1 200)



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D’autres paramètres de ligne influent indirectement sur la teneur en fer du bain

sans pour autant modifier les réactions fer-zinc. Nous pouvons citer pour exemple :

la vitesse de ligne : si elle augmente, l’apport en fer sera accru par augmentation

de la surface traitée ;

l’épaisseur du revêtement : si elle augmente, l’entraînement du bain par la

bande et donc du fer sera accru et favorisera donc une diminution de sa

concentration moyenne dans le bain.

II. Environnement II.1. Protection de l’environnement contre les fumées

Les réglementations qui traitent de plus en plus d’antipollution ont amené les

spécialistes à développer différentes solutions pouvant améliorer l’exploitation des

ateliers de galvanisation au trempé (ces problèmes n’existent pas pour la galvanisation

en continu à cause de l’absence de flux, les solutions de dégraissage ou de post-

traitements sont bien évidemment à traiter).

Les points importants à résoudre sont, d’une part la neutralisation des solutions de

décapage et de rinçage (techniquement résolue de façon satisfaisante dans les ateliers

modernes) et, d’autre part, les fumées, quoique désagréables et gênantes, ne sont pas

jugées comme toxiques, mais l’on doit tenter de les réduire.

Elles se produisent au moment de l’immersion des pièces fluxées dans le zinc vers

450 °C et sont dues à la sublimation des sels de fluxage (entre 330 à 380 °C).

La méthode théoriquement la plus efficace consiste en la mise au point de système

d’extraction des fumées au-dessus ou au niveau du bain de zinc avec filtration, mais

ces technologies conduisent à l’extraction d’une quantité d’air très importante et sont

difficiles à mettre en oeuvre.

Des systèmes d’extraction le long des rives des bains avec une optimisation des

conditions aérodynamiques semblent donner de bons résultats.

Il est à noter que, en général, il est très difficile de vouloir traiter efficacement un

bain seul sans revoir la conception de l’atelier.

II.2. Recyclage des déchets de galvanisation

Mattes

Ces produits sont traditionnellement recyclés par traitement au four tournant

(traitement des poussières) on obtient un oxyde dit blanc de zinc utilisé dans

l’industrie des caoutchoucs, des pigments et peintures, des verres et céramiques.

Cendres

Elles sont tout d’abord traitées à l’eau pour les transformer en totalité en hydroxyde

de zinc. Elles sont ensuite introduites dans un four tournant pour éliminer Pb, Cd et

Cl, l’oxyde obtenu (75 % Zn), dit oxyde jaune, peut servir d’additif à la nourriture des

animaux. On peut aussi le purifier dans un second four par réduction oxydation pour

obtenir du blanc de zinc.

Poussières



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Étant donné les réglementations de plus en plus sévères pour réduire les rejets aux

cheminées, les quantités récupérées sont croissantes. Comme elles contiennent

majoritairement ZnCl2 et NH

4Cl provenant du flux, on les attaque par HCl puis, après

traitement éventuel par des agents complexant, on filtre la solution afin d’éliminer les

impuretés. On obtient un produit qui peut être utilisé comme flux.

Ces poussières à haute teneur en chlore ne peuvent être utilisées dans les fours

tournants pour des problèmes de corrosion.

Liqueurs acides

S’il s’agit d’acide chlorhydrique à haute teneur en zinc, sans fer, les solutions sont

réutilisées pour la fabrication des flux (chlorure de zinc).

Des techniques de traitements par échanges d’ions, électrolyse sur membranes, etc.,

sont opérationnelles

II.3. Recyclage des ferrailles zinguées

Ce point ne concerne pas directement les ateliers de galvanisation mais l’utilisation

des produits eux-mêmes, la forte augmentation de la consommation de produits

zingués a conduit au développement de leur recyclage soit au niveau des chutes lors de

la mise en oeuvre, soit en fin de vie des produits.

Ce recyclage se fait très bien au niveau de la sidérurgie, en particulier au four

électrique, mais avec une forte émission de poussières zinguées, à retraiter à part

suivant diverses technologies. Dans le recyclage en fonderie, les poussières émises sont

très importantes mais là, difficiles à capter. Des solutions de dézingage de la fonte par

traitement sous vide ou l’enlèvement préalable du zinc des ferrailles propres par

attaque électrolytique existent maintenant.

IIV.4. La galvanisation au trempé et l’environnement

Le traitement des résidus est aujourd’hui assez bien maîtrisé. Les fournisseurs de

produits de traitement proposent des méthodes de régénération ou d’élimination des

bains usagés. Des stations de traitement efficaces situées à proximité des ateliers de

préparation de surface permettent de bien réguler le taux de résidus dans les divers

bains, Le tableau 7 résume les principaux rejets aux différentes étapes du procédé.

Bain Résidus Emissions

Dégraissage Huiles – graisses Vapeur d’eau

Rinçage Huiles – graisses résiduelles Vapeur d’eau

Décapage HCl - FeCl2 Vapeur d’eau+HCl

Rinçage HCl - FeCl2 Résiduels Vapeur d’eau

Fluxage ZnCl2 - NH4Cl - FeCl2 Vapeur d’eau

Bain de zinc Cendres à base de zinc

Mattes fer - zinc –aluminium

HCl - NH3 - ZnCl2

- H4Cl...

Refroidissement ZnCl2 - NH4Cl Vapeur d’eau

Bain de dézingage FeCl2 - ZnCl2 Vapeur d’eau+HCl

Tableau 7 : Principaux rejets en cours de galvanisation



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En ce qui concerne les émissions, la grande diversité des pièces à traiter impose la

méthode d’accrochage des pièces ou ensembles de pièces sur des balancelles ou des

portiques qui seront manutentionnés au moyen de ponts roulants. Cette technique

limite fortement les possibilités d’installer des hôtes de captage des fumées au-dessus

des bains. Des solutions ont été proposées pour des ateliers ne traitant qu’un nombre

restreint de types de pièces. Le point le plus délicat reste le bain de galvanisation où les

émissions se font lors de l’introduction des pièces dans le bain. Des solutions sont

proposées pour des installations neuves. L’installation d’une hotte sur des

équipements anciens est beaucoup plus délicate.

III. Procédés et technologies du recyclage III.1 Recyclage du zinc et de l'acier dans les procédés sidérurgiques

Dans le recyclage des ferrailles d'acier galvanisé, le lien est étroit entre les filières de

recyclage du zinc et de l'acier, il est donc nécessaire de connaître les bases de la

production industrielle de l'acier.

Il existe essentiellement deux méthodes de production industrielle d'acier, dans les

fours électriques, la matière première est principalement composée de ferrailles d'acier.

Tandis que dans la filière hauts-fourneaux (convertisseur à oxygène), la matière

première est constituée de minerai de fer, de ferrailles et de fonte liquide.

Un four électrique, par exemple un four électrique à arc immergé, est une grande

cuve tapissée de briques réfractaires dans laquelle on utilise l'énergie électrique pour

former un arc entre une électrode et les ferrailles d'acier, la chaleur de l'arc qui peut

atteindre 3 000 °C entraîne la fusion de l'acier.

Dans la filière hauts-fourneaux (convertisseur à oxygène), le minerai de fer est

broyé ou fritté pour être ensuite aggloméré dans des installations spéciales, puis il sont

chargés avec du coke dont le but est de fournir la chaleur adéquate pour l'opération qui

produira de la fonte liquide Une température d'environ 2000 °C est nécessaire afin que

la gangue (Terme employé pour désigner minéraux non métalliques) et le fer

fusionnent, la fonte ainsi produit est alors affinée dans un convertisseur à oxygène où

on insuffle de l'air par des tuyères situées dans le fond du vase, l'oxygène présent dans

l'air permet la combustion des impuretés contenues dans le métal brut, ainsi que

l'élimination d'une partie du carbone par oxydation, ainsi en transforme la fonte pour

produire de l'acier liquide, les réactions chimiques qui se déroulent dans le

convertisseur produisent un excès de chaleur et il est donc nécessaire de refroidir le

processus en ajoutant des ferrailles d'acier.

Dans ces deux procédés de production d'acier, le zinc est volatilisé en raison de la

température élevée atteinte dans les fours et évacué avec les gaz, Ce flux de gaz est

ensuite traité par un système de filtration anti-pollution, Le résidu obtenu, appelé

poussières, contient, entre autres, du zinc sous forme d'oxyde, elles présentent des

concentrations de zinc variables et sont traitées dans des centres appropriés.

III.2. Recyclage du zinc des poussières des fours électriques



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Les poussières qui étaient autrefois mises en décharge sont aujourd'hui de plus en

plus recyclées pour récupérer les métaux qu'elles contiennent, l'intérêt de leur recyclage

est d'autant plus important que leur teneur en zinc est élevée (Figure 23). Les aciéries

électriques essaient d'augmenter la teneur en zinc des poussières par diverses

méthodes, elles chargent le four avec une proportion plus importante de ferrailles

galvanisées ou recyclent les poussières jusqu'à atteindre une concentration en zinc de

18 à 35%. Cette concentration rend ces poussières suffisamment attractives pour la

production de zinc. Les deux méthodes peuvent être combinées

Figure 23 : Procédé du four électrique à arc

Les technologies qui sont actuellement utilisées dans l'industrie de la production

des métaux non ferreux ont été développées pour le traitement des poussières de four

électrique contenant 18 à 35 % de zinc. Les producteurs de zinc, qui désirent diversifier

leurs sources de matières primaires brutes pour la production du zinc, considèrent les

poussières de four électrique comme une alternative valable.

Les poussières de four électrique doivent être préalablement traitées pour rendre

économique la récupération du zinc. Le procédé le plus répandu est le procédé Waelz

qui consiste en une cuisson de la poussière dans un grand four rotatif, avec

vaporisation du zinc (Figure 24). Ce traitement permet de porter la teneur en zinc à 55-

65 %.



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Figure 24 : Le procédé Waelz

III.3.Technologies modernes de recyclage du zinc et de l'acier

Le procédé le plus utilisé pour le traitement des poussières de four électrique est le

procédé Waelz qui exige des températures importantes, d'autres procédés sont en

développement pour une récupération du métal par voie chimique.

Le premier de ces nouveaux développements offre des avantages par rapport aux

procédés conventionnels et est déjà mis en œuvre à échelle industrielle. Les études

menées en Europe indiquent que la capacité optimale d'une installation de ce type est

d'environ 30.000 tonnes de poussières par an, soit l'équivalent de la production de

poussières de trois fours électriques à arc. Il est probable que ce procédé réduira de

manière significative les coûts de la récupération et donc la facture globale du recyclage.

D'autres procédés permettent de traiter divers matériaux riches en fer et en zinc. Le

premier stade d'un de ces procédés permet de séparer le zinc de l'acier et de récupérer le

zinc sous forme d'un matériau contenant de l'oxyde de zinc. Un traitement chimique

ultérieur de l'oxyde de zinc sépare de nombreux autres métaux, notamment le cuivre,

présents en faible quantité dans les ferrailles d'acier, et permet la production de zinc

pur directement réutilisable.

Un autre procédé est en cours de développement en Europe et en Amérique du

Nord. Il consiste à séparer les deux composants de la ferraille galvanisée : le zinc et

l'acier. Ce dernier est ensuite fondu dans le four électrique. Il s'agit d'un procédé

électrochimique de séparation du zinc basé sur la technologie du désétamage déjà

utilisée pour le traitement du fer-blanc de récupération.

Il existe donc plusieurs technologies prometteuses à échelle industrielle, qui

devraient permettre un traitement plus économique des sous-produits d'aciérie

contenant du zinc, comme les poussières de four électrique.


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Conclusion

La galvanisation à chaud présent de nombreux atout et avantage, Ce procédé

prolonge la durée de vie des produits et des structures en acier tout en leur permettant

de conserver leurs qualités optimales en plus Sur une durée de vie de l'ordre de 30 ans,

galvaniser à chaud revient environ 2 fois moins cher que d'autres systèmes, quel que

soit leur coût initial, donc c’est une solution économique très intéressante pour Une

protection intégrale des pièces d’acier

L’industrie de la galvanisation est en constante évolution en technologie, en qualité

et en quantité, cela étant lié au demandes plus diversifiées et plus techniques des

marchés (profils de plus de 10 m à traiter au trempé, tôles galvanisées avec des aspects

précis...), aux développements des procédés avec amélioration de la fiabilité et de la

Productivité, et aux variétés des produits possibles, que sa soit liée a l’aspect (fleuré,

brillant, chromaté...), ou a la composition des revêtements (Zn, Zn-Al, Zn-Fe...) avec

différent gamme d’épaisseur.

Longtemps un art, la galvanisation est devenue une science où technologie

sophistiquée et savoir-faire vont en parallèle avec réussite.


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BIBLIOGRAPHIE

� Pathologies des ouvrages portuaires en acier. Mécanismes, cinétiques et modélisation.

Méthodes préventives et curatives (protections envisageables), ARCANTIQUE, Jean-

Bernard

� Techniques de l'ingénieur, galvanisation a chaud principe et procédés par danièle

QUANTIN

� GUIDE D’UTILISATION - Les aciers revêtus métalliques - ARCELOR FCS COMMERCIAL

- www.fcs.arcelor.com-

� Port autonome du Havre, rapport de stage de Fabien KIBURSE

� La corrosion des pieux en milieu marin, FAURE Martial, MALIKI Anli, ANDRIEUX

David, LEFEVRE Julien, maîtrise IUP GCI de Saint-Nazaire (année 2003-2004)

� CAHIER INDUSTRIES TRAITEMENT DE SURFACE QUOI DE NEUF réalisé par Erick

Haenhsen, Eliane Kan et Isabelle Petit.

� DOCUMENTS DU SERVICE DES PRODUITS DE BASE de la CNUCED

� www.acierconstruction.com

� www.vslf.ch

� www.progalva.be

� www.xperx.ca

� www.sfc.fr

� Documents et informations de Galvazinc Association - www.galvazinc.com -

� Groupe Galva Union - www.galvaunion.com -

� www.ccta.fr

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