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Quotidien des Usines

La R&D d’ArcelorMittal en Lorraine : le nerf de la production

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Production

La R&D d’ArcelorMittal en Lorraine : le nerf de la production
Le site de R&D de Maizières-les-Metz

Le site de recherche-et-développement de Maizières-les-Metz (Moselle), est le plus grand centre de recherche du numéro 1 mondial de la sidérurgie : 550 chercheurs, sur les 1 400 que compte ArcelorMittal. 25 nationalités d’ingénieurs sont représentées sur le site. Le campus de 24 hectares se compose de quatre centres de recherche, soit 40 000 m² de laboratoires. Le budget alloué à la recherche est d’environ 180 millions d’euros pour le groupe en 2009.

Les entreprises citées

A l’heure où l’industrie mondiale doit compter avec les pays émergents en termes de compétitivité, l’innovation doit plus que jamais se développer pour adapter les entreprises aux changements du paysage industriel. C’est la politique qu’entend suivre ArcelorMittal, qui ouvrait grand les portes de son centre de R&D de Maizières-les-Metz (Moselle), le jeudi 9 septembre 2010.

Ce site est le plus grand centre de recherche du groupe au monde, et les résultats des travaux qui y sont menés s’adressent à toutes les usines et à tous les clients du géant luxembourgeois. Les 550 chercheurs du site lorrain œuvrent pour la réduction de l’empreinte énergétique et environnementale des produits et procédés du groupe, pour l’optimisation des coûts et de l’usage des matières premières ainsi que pour l’amélioration de la qualité de l’acier.

Selon Greg Ludkovwsky, vice-président de la R&D du groupe, « la mobilisation des intelligences est la ressource la plus importante » pour répondre aux problématiques contemporaines : c’est elle qui permet de faire face à la concurrence, tout en tenant compte des impératifs énergétique, écologique, économique et social auxquels sont confrontées toutes les entreprises industrielles.

La haute technologie au service de l’acier
Les recherches sur la production d’acier pour l’industrie automobile se focalisent sur les questions de sécurité. Idéalement, la composition des nouveaux aciers doit mener à quintupler leur résistance, laquelle sera testée dans des simulations de crash. La « catapulte », machine projetée sur le morceau d’acier à différentes vitesses, permet d’analyser la performance du métal ainsi que l’adéquation entre le couple « matériaux/épaisseur » et le cahier des charges du constructeur, notamment la légèreté de la structure des futurs véhicules.

De même, l’acier subit des tests de corrosion de son revêtement, notamment du revêtement zingué. Les ingénieurs font subir au métal des fortes variations de températures, d’humidité, etc. et observent le taux de rouille présent sur l’échantillon. La réalisation de ces expériences a permis de faire passer le chiffre de pièces altérées après dix ans d’utilisation de 25 % en 1990 à 5 % en 2000.

Actuellement, une nouvelle composition du revêtement des aciers, faite de zinc et de magnésium est à l’étude. Les résultats semblent positifs à tous points de vue : revalorisation du surcoût de 50 € par tonne, absences de produits solvants, meilleure résistance et poids allégé de 1 à 3 kg par véhicule. Il faudra néanmoins attendre les essais des constructeurs automobiles eux-mêmes, réalisés sur véhicules roulants, pour que le produit soit commercialisé. Entre les premiers tests réalisés par ArcelorMittal et la mise sur le marché de l’acier amélioré, 12 à 18 mois peuvent s’écouler.

Pour un développement durable de l’acier
ArcelorMittal consacre une partie de son activité de R&D sur le défi du développement durable, qui, selon Greg Ludkovwsy, est l’une des voies de recherche essentielle pour assurer la viabilité de l’entreprise dans le paysage de la concurrence industrielle mondiale.
Le groupe met l’accent sur les techniques de recyclage de l’acier, qui se fait à partir de la ferraille. Facilement récoltée par magnétisme, elle est préparée par les ferrailleurs pour que sa fusion donne un acier le plus pur possible.
La ferraille subit des bilans matière via des fours électriques, ce qui permet d’en caractériser la composition. Elle est aussi triée, c’est-à-dire séparée des autres métaux par un système de reconnaissance automatique des morceaux broyés par couleur (cuivreux) et par forme (aciers alliés).

Philippe Russo, le chef du département recyclage, a insisté sur « la nécessité d’un contrôle intégral pour garantir une qualité régulière, et faire de la ferraille une vraie matière première ». C’est d’ailleurs la teneur du projet « Le Cycle du fer » du Centre Technique de Recyclage de l’Acier.

Le recyclage de l’acier permet une économie de 600 millions de tonnes de CO² à l’échelle planétaire, soit un ordre de 1,6 tonne de CO² par tonne d’acier recyclé. A noter aussi la préservation des ressources naturelles comme le minerai ou le charbon. Aujourd’hui, le taux de recyclage de l’acier au niveau mondial est de 75 %. En France, c’est 40 % de la production d’acier qui provient de la ferraille.

L’acier du futur, un produit écolo et high-tech ?
Dans le cadre du projet Ulcos, ArcelorMittal développe Ulcowin, un projet scientifique de production d’acier par électrolyse, sans CO².
Cette recherche représente un investissement de 5 millions d’euros pour 5 ans. Mais « les budgets devraient s’envoler », affirme Jean-Pierre Birat, coordinateur du projet Ulcos.

Deux laboratoires travaillent actuellement sur cette technologie, qui consiste à utiliser de l’énergie électrique pour produire du fer pur à partir de minerai et d’oxygène : un laboratoire du MIT à Boston, et le centre de recherche lorrain d’ArcelorMittal. Le fer produit suit alors le processus usuel de confection de l’acier.

Sachant que les émissions de CO² dues à la production d’acier adviennent au moment de transformation du minerai, la technique de l’électrolyse révolutionnerait écologiquement la sidérurgie.
Seul petit bémol : le prototype (d’un coût de 200 000 euros) présenté à la presse ne peut produire qu’une plaque de fer de 4 kg… en quatre jours.
Le modèle final de cette « technologie de la société post-carbone », comme se plaît à la qualifier Jean-Pierre Birat, qui produirait 4 millions de tonnes d’acier par an, ne sera quant à lui opérationnel que dans une vingtaine d’années. La sidérurgie 100 % écolo devra donc attendre encore un peu les progrès de la science.


Amandine Ascensio

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