Aciérie électrique
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Une aciérie électrique est une installation industrielle produisant de l'acier à partir de ferrailles de récupération fondues grâce à l'énergie électrique. Elle est une alternative à la filière fonte (haut fourneau - convertisseur) dans laquelle l'acier est produit à partir de minerai de fer.
Le principal avantage de l'aciérie électrique est de contribuer à la décarbonation de l'industrie lorsque l'électricité est produite de façon décarbonée.
Procédé de production modifier
Ferrailles de récupération modifier
La matière première des aciéries électriques est constituée de ferrailles de récupération de diverses origines :
- chutes des industries de transformation (notamment industrie automobile)
- copeaux de fraisage
- biens de consommation usagés (appareils électroménagers, voitures mises à la casse)
- acier de construction provenant de la démolition de bâtiments
- cendres métalliques de centrales d'incinération, triées à l'aimant
- etc.
La qualité des ferrailles utilisées est déterminante pour la qualité de l'acier fabriqué. En effet, les diverses impuretés qu'elles contiennent sont susceptibles de modifier les caractéristiques des produits finaux. On surveille particulièrement la teneur en cuivre, en nickel, en chrome et en vanadium, dans la mesure où ces éléments s'oxydent moins facilement que le fer et ne peuvent donc pas être brûlés dans le four par les lances à oxygène.
Dans les parcs à ferraille, il faut également ouvrir l'œil à la recherche des récipients creux (risque d'explosion), de béton (risque de casse des électrodes), d'huiles, de graisses et de zinc (risque de pollution), et vérifier que les charges préparées ne sont pas trop humides (risque d'explosion là encore).
Four électrique modifier
Les ferrailles sont chargées dans un four avec de la chaux puis fondues à l'aide d'un très puissant arc électrique formé entre trois électrodes en graphite. La température au sein de l'arc atteint plusieurs milliers de degrés, de manière à atteindre la fusion du fer. Pour homogénéiser le mélange et accélérer la fusion, des sources d'énergie d'appoint sont utilisées, comme des brûleurs intégrés dans les parois du four ou des lances à oxygène.
Pendant cette première étape, on procède à ce qu'on appelle la métallurgie primaire, c'est-à-dire qu'on se débarrasse des éléments indésirables contenus dans les ferrailles, et qu'on procède à un premier ajustement de la teneur du bain en carbone et autres éléments souhaités.
Ainsi, sous l'action de l'oxygène, les différentes impuretés présentes dans le bain forment des oxydes puis se lient avec la chaux qui avait été introduite dans le four. Ces composés, plus légers que l'acier, surnagent au-dessus du bain et forment ce qu'on appelle le laitier.
Suite de la fabrication modifier
Une fois la totalité des ferrailles fondues, l'acier liquide est transféré dans une poche, dans laquelle ses propriétés (température, composition) seront ajustées avant la coulée. Ces étapes et celles ultérieures sont en fait tout à fait similaires pour la filière fonte et la filière électrique, et la description peut en être trouvée dans l'article sur l'aciérie et la fabrication de l'acier.
Sites de production modifier
Site de Brescia, en Italie modifier
Dans les années 1960, apparait dans la province de Brescia, au nord de l'Italie, un nouveau type d'aciérie compacte combinant la fusion de ferrailles au four électrique avec les coulées continues de billettes. La production consiste en des produits longs de petites section en nuances courantes (ronds à béton, fers marchands, fils,…). Le four électrique y est amené à de hautes performances et la coulée continue est une machine entièrement courbe, modulaire, dépouillée au maximum, coulant à grande vitesse, avec une production visée de 25 000 t par ligne et par an[1].
Site d'Hagondange, en France modifier
Le site Ascometal d'Hagondange peut produire 300 000 tonnes d'acier par an, mais c'est deux fois moins en 2024 suite à des difficultés financières. Le site a l'avantage d'être électrique et décarboné[2].
Enjeu environnemental modifier
Quand l'énergie électrique est produite de façon décarbonée, comme c'est principalement le cas en France, une aciérie électrique a l'avantage de contribuer à la décarbonation de l'industrie[2].
Notes et références modifier
- Jean Saleil et Jean Le Coze, « La coulée continue des aciers. Un exemple de développement technique où l'étroite coopération entre métallurgistes, constructeurs et exploitants ont été d'une grande fécondité », Matériaux & Techniques, EDP Sciences, vol. 106, no 5, , p. 10, article no 503 (DOI 10.1051/mattech/201804, lire en ligne [PDF])
- « REPORTAGE. "Ça serait une catastrophe" : en Moselle, les salariés d'Ascometal attendent un repreneur mais redoutent une fermeture définitive », sur Franceinfo, (consulté le )
