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Quotidien des Usines

Siderurgie : La réduction directe passe au charbon

Publié le

Le belge Sidmar envisage d'investir dans la première installation industrielle européenne de réduction directe du minerai de fer par le charbon.

L'Europe aurait-elle raté le train de la réduction directe ? Sur le Vieux Continent, seul Ispat, un groupe indien qui a repris Hamburger Stahlwerke, exploite ce procédé, qui permet de préparer à partir de minerai de fer un demi-produit pour alimenter les aciéries sans passer par les hauts-fourneaux. L'installation d'Ispat recourt à un procédé au gaz naturel, comme presque toutes les installations de réduction directe actuelles, qui font appel soit au procédé de l'américano-japonais Midrex, soit à celui du mexicain Hylsa. La capacité mondiale de réduction directe est aujourd'hui de 40 millions de tonnes. Mais le procédé consomme des quantités phénoménales de gaz. Dès lors, pas de secret : pour être concurrentielle, la réduction directe doit disposer d'un gaz naturel à 2 dollars le gigajoule, la moitié des prix européens.

Opérer une fusion pour extraire les impuretés

L'idée de développer un procédé au charbon est donc née. Midrex, en collaboration avec Kobe Steel, a ainsi proposé le Fastmet. Le charbon et les minerais sont chargés ensemble sous forme de pellets sur une sole tournante. Gros inconvénient : à la sortie, le pellet n'est pas pur. Il incorpore les cendres, le liant et du soufre. Il faut opérer une fusion pour extraire ces impuretés. Deux usines Fastmet sont en cours de construction. L'une, chez l'américain Steel Dynamics (500 000 tonnes), sera opérationnelle l'année prochaine. La configuration particulière de cette usine - il s'agira d'un appoint en fonte pour une aciérie qui verra ainsi sa capacité accrue de 30 % - explique que le handicap de 20 dollars la tonne par rapport à Midrex, résultant de la fusion, n'est pas rédhibitoire. Pour l'autre, en Thaïlande (400 000 tonnes), le prix local de la ferraille, dans un pays dépourvu de gisement, compense ce handicap. Il y a deux ans, les sidérurgis- tes du Benelux, regroupés au sein du Centre de recherches métallurgiques, ont voulu améliorer Fastmet et développer un procédé concurrentiel dans les conditions européennes. En syndicat temporaire, Cockerill Sambre, Sidmar, ProfilArbed et les usines Gustave Bo'l ont investi 50 millions de francs dans une unité pilote d'une capacité de 2 tonnes/heure sur le site de Sidmar, à Gand. Le procédé, baptisé Comet, retient pour principe le chargement sur la sole de couches séparées de minerai et de charbon chargé de chaux pour capter le soufre. En sortie, les cendres et l'éponge de fer restent sous forme de couches. Sur le plan technique, Comet a fait ses preuves. Pourtant, faute d'avoir doublé la productivité - en raison des coûts en capital - et réglé le problème de la densité du produit final, qui nécessite un briquetage (10 dollars la tonne), la démonstration économique n'a pas été concluante. Les partenaires ont donc jeté le gant. Sauf Sidmar, qui a décidé de réinvestir 40 millions de francs. Guido Monteyne, directeur de la recherche-développement et des nouvelles technologies, explique : " Nous avons trouvé une solution au problème de la faible productivité par le biais d'une optimisation de la pose des couches de charbon, de chaux et de minerai. Il restait à résoudre le problème de la densité du produit final. "

La fusion par four électrique compact testée avec succès

Solution retenue : une fusion en continu. Contrairement à la technologie de Steel Dynamics, qui maintient l'éponge de fer à 850 ¡ C (pour l'empêcher de s'agglomérer) après la phase de réduction et avant de passer à la fusion, Sidcomet la maintient à 1 100 ¡C dans le four de réduction directe. La charge passe ensuite, sans rupture, dans un four de fusion à 1 450¡. La fusion par four électrique compact a été testée avec succès. L'utilisation de gaz naturel et de poudre de charbon sera testée prochainement à l'échelle industrielle. Sidmar pense ainsi avoir résolu l'équation économique de la réduction au charbon et espère atteindre des coûts inférieurs de 20 % par rapport aux ferrailles " haute qualité " pour la production de produits plats. Fernand Wagner, ex-patron de Sidmar et depuis peu président du groupe Arbed, concède : " Nous pourrions investir dès l'année prochaine dans une installation industrielle. " Sa capacité pourrait être de 1,4 million de tonnes. Sidmar résoudrait ainsi un hiatus de sa production. La capacité des deux hauts-fourneaux (3,7 millions de tonnes) constitue le goulet d'étranglement de l'usine intégrée de Gand, dévolue aux produits plats. L'aciérie est sous-alimentée, et, pour saturer son laminoir à chaud, le sidérurgiste gantois doit acheter des brames sur le marché international.

Marc Magain





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