Production d'acier

La production d'acier évoque presque automatiquement l'image de hauts fourneaux. Très énergivores, ces derniers servent à produire de la fonte brute, à laquelle on ajoute ensuite de l'oxygène pour obtenir de l'acier brut. Mais il est également possible d'utiliser un four à arc électrique. Cette méthode consiste à faire fondre de l'acier de récupération ou du minerai de fer préréduit.

Les émissions du four à arc électrique sont près de 80 % inférieures à celles du haut fourneau traditionnel. Toutefois, le four à arc électrique n'étant pas neutre en carbone pour autant, d'autres pistes de réduction des émissions lors de la production d'acier (notamment le recours aux énergies renouvelables et à l'hydrogène vert) sont à l'étude.


 

Trois voies principales pour produire de l'acier

                                     

Haut fourneau (BF BOF)

L'acier est fabriqué à partir de matières premières ferreuses, qui prennent la forme de boulettes et d'aggloméré de minerai de fer. Le coke métallurgique sert de combustible. Le minerai, le coke, mais aussi de la chaux sont introduits dans le fourneau par le haut, tandis qu'un air très chaud est injecté par le bas. La combustion du coke fait monter la température à environ 2000 °C, ce qui permet d'obtenir la fonte brute. Celle-ci est ensuite transformée en acier par oxydation dans un four à oxygène (BOF). Après ajout éventuel de ferraille, l'acier liquide est coulé.


 

Four à arc électrique (EAF)

La plupart des fours à arc électrique utilisent la ferraille comme matière première. Dans les régions où le prix du gaz est compétitif, les producteurs ont également recours au minerai de fer préréduit, ou Direct Reduced Iron (DRI). Le gaz naturel permet en effet de réduire le minerai de fer à l'état solide en vue de sa mise en œuvre dans le four à arc électrique. Dans ce type de four, la ferraille et le DRI sont fondus à environ 3 000 °C : l'électricité est convertie en chaleur grâce à des électrodes de carbone.


 

Direct Reduced Iron EAF

L'acier voit l'avenir en vert. Et il existe deux moyens d'arriver à produire de l'acier vert : le premier consiste à produire à partir d'une matière première composée à 100 % d'acier de récupération, dans des fours à arc électrique alimentés aux énergies renouvelables. Les ressources en ferraille n'étant pas infinies, cette méthode a bien entendu des limites. L'autre moyen consiste à utiliser de l'hydrogène vert comme agent réducteur dans le cadre d'une production en four à arc électrique (voir la section Four à arc électrique). En outre, d'autres solutions pour une réduction durable du fer sont également en cours de développement. 

  

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Haut fourneau (BF BOF)

L'acier est fabriqué à partir de matières premières ferreuses, qui prennent la forme de boulettes et d'aggloméré de minerai de fer. Le coke métallurgique sert de combustible. Le minerai, le coke, mais aussi de la chaux sont introduits dans le fourneau par le haut, tandis qu'un air très chaud est injecté par le bas. La combustion du coke fait monter la température à environ 2000 °C, ce qui permet d'obtenir la fonte brute. Celle-ci est ensuite transformée en acier par oxydation dans un four à oxygène (BOF). Après ajout éventuel de ferraille, l'acier liquide est coulé.

  

Four à arc électrique (EAF)

La plupart des fours à arc électrique utilisent la ferraille comme matière première. Dans les régions où le prix du gaz est compétitif, les producteurs ont également recours au minerai de fer préréduit, ou Direct Reduced Iron (DRI). Le gaz naturel permet en effet de réduire le minerai de fer à l'état solide en vue de sa mise en œuvre dans le four à arc électrique. Dans ce type de four, la ferraille et le DRI sont fondus à environ 3 000 °C : l'électricité est convertie en chaleur grâce à des électrodes de carbone.

  

Direct Reduced Iron EAF

L'acier voit l'avenir en vert. Et il existe deux moyens d'arriver à produire de l'acier vert : le premier consiste à produire à partir d'une matière première composée à 100 % d'acier de récupération, dans des fours à arc électrique alimentés aux énergies renouvelables. Les ressources en ferraille n'étant pas infinies, cette méthode a bien entendu des limites. L'autre moyen consiste à utiliser de l'hydrogène vert comme agent réducteur dans le cadre d'une production en four à arc électrique (voir la section Four à arc électrique). En outre, d'autres solutions pour une réduction durable du fer sont également en cours de développement. 

  

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