Gaz de sidérurgie
Les différents gaz produits en sidérurgie
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La "fabrique de nuages" de Dunkerke

ArcelorMittal travaille en collaboration avec des producteurs d'électricité et leur revend les gaz combustibles en trop. Ces gaz sont les suivants.

Gaz de cokerie

Le gaz de cokerie provient de la distillation de la houille dans une cokerie. Il contient environ 50% d'hydrogène, 20% de méthane, 20% de monoxyde de carbone et 10% de gaz divers. De tous les gaz produits dans le processus sidérurgique, le gaz de cokerie est le plus énergétique.

Il était même utilisé comme gaz ménager (pour la cuisson) jusque dans les années 1960 sous le nom de gaz de ville. C'est la raison pour laquelle de nombreuses cokeries ont été construites autour des grandes villes (avec les gazomètres bien connus). La présence de monoxyde de carbone le rendait toxique même à faible dose. Le gaz naturel qui lui a été substitué n'est qu'asphyxiant (réduction du taux d'oxygène dans l'air).

Le gaz de cokerie est purifié (il contient du soufre, de l'ammoniaque et d'autres composants qui sont utilisés dans l'industrie chimique), et utilisé pour le chauffage.

La "fabrique de nuages" d'un site sidérurgique est en fait la cokerie. En fin de cycle les cokes sont refroidis par des trombes d'eau, ce qui produit les nuages de vapeur d'eau qui se voient de très loin.

Gaz de haut fourneau

Le gaz de haut fourneau (BFG = Blast Furnace Gas) est peu énergétique, mais le fourneau en produit de telles quantités que ce serait dommage de le perdre. Le gaz contient 20% de monoxyde de carbone comme composant actif, et le monoxyde est déjà peu caloriférique. Tout l'oxygène est en fait remplacé par le monoxyde.

Le monoxyde de carbone brule avec une flamme bleue très peu visible (quand le clapet de surpression est activé et que le monoxyde brule à l'air libre, la flame jaune est provoquée par les poussières de charbon qui s'enflament). Le gaz de haut fourneau est un combustible peu énergétique:

  • L'utilisation principale du gaz de haut fourneau est une utilisation locale: le réchauffement des gaz de combustion injectés dans le haut fourneau (dans des cowpers). Le gaz est si peu énergétique qu'il faut ajouter du gaz naturel en fin de cycle de réchauffage pour augmenter la température de la flamme. Un peu plus de 30% de la production de gaz de haut fourneau est utilisée localement dans les cowpers.

  • L'utilisation idéale gu gaz de haut fourneau est dans une centrale électique où il sert à faire bouillir l'eau pour les turbines. La basse température de flame n'est ici pas importante. Sur certaines photos aériennes d'époque, on voit bien la grosse conduite qui van de haut fourneau (Charleroi) à la centrale électrique (Monceau sur Sambre).

  • On utilise également le gaz de haut fourneau dans les cokeries (si elles sont situées à proximité des fourneaux) pour chauffer le charbon et au laminage pour réchauffer les brames avant laminage à chaud.
Le gaz est si peu énergétique qu'il n'est pas économique d'en stocker de grandes quantités ou de le transporter sur de longues distances.

Gaz de convertisseur

Le gaz de convertisseur (LDG = Linz-Donawitz Gas) sont produits dans les convertisseurs à oxygène (procédé Linz-Donawitz, de l'endroit où ce procédé a été utilisé pour la première fois). Le carbone présent dans la fonte brûle et s'échappe sous forme de monoxyde de carbone et on obtient de l'acier sauvage. La réaction produit tellement de chaleur qu'on peut ajouter jusqu'à 35% de ferrailles (qui ne participent pas à la réaction). Alors qu'un haut fourneau est alimenté en air, un convertisseur LD est alimenté en oxygène. Le gaz d'échappement contient de ce fait pratiquement pas d'azote, mais plus de 60% de monoxyde de carbone.

La gaz de convertisseur est un peu plus énergétique que le gaz de haut fourneau, mais sa production est intermittente et la composition n'est pas fixe. Le gaz est généralement mélangé au gaz de haut fourneau pour le chauffage. Ces deux gaz sont filtrés car ils contiennent beaucoup de poussières.

On retire ainsi le maximum de la houille: elle sert non seulement à réduire et faire fondre le minérai, mais l'énergie restante est récupérée pour la production d'électricité (plus d'informations sur les centrales électriques associées aux hauts-fourneaux).

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