Réduction directe

1. Principe de la réduction directe

1.1 Aspects stœchiométriques

1.2 Aspects thermochimiques

1.3 Aspects thermodynamiques

1.4 Cinétique de la réduction des oxydes de fer

1.4.1 Réduction par le gaz

1.4.2 Réduction par le carbone

2. Développement mondial de la réduction directe

2.1 Alimentation de la sidérurgie en métaux primaires

2.2 Motivations de l’essor de la réduction directe

3. Localisation mondiale des unités

4. Transports et commerce mondial des minerais réduit

5. Évolution des procédés

5.1 Procédés classiques

5.2 Mise au point de nouveaux procédés

5.2.1 Emploi de fines de minerais de fer

5.2.2 Emploi de charbon

5.2.3 Production de carbure de fer ou de minerais réduits carburés

5.2.4 Combinaison réduction-fusion et réduction directe

6. Avenir de la réduction directe : ses avantages et ses difficultés

Pour en savoir plus

Depuis une dizaine d’années, quatre faits sont devenus très marquants dans le domaine de la réduction directe des minerais de fer, qui est, comme l’on sait, la dénomination acceptée pour la réduction des minerais de fer à l’état solide (qui a pratiquement lieu en dessous de 1 000 à 1 100 °C).

■ Tout d’abord, on constate la croissance des capacités et de la production mondiale des minerais de fer réduits à l’état solide, c’est-à-dire des DRI (Direct Reduced Iron) et les HBI (Hot Briquetted Iron). L’essentiel de cette expansion se fait dans les pays en développement, la part des pays industrialisés étant très limitée.

■ Ensuite, on note le rôle prépondérant des procédés de réduction par le gaz naturel, par rapport à la réduction par le charbon (bien qu’il y ait des signes d’une évolution à cet égard) et par voie de conséquence, comme indiqué plus haut, le développement de la réduction directe dans les pays où le gaz naturel est abondant et bon marché, c’est-à -dire surtout dans les pays en développement.

■ Puis, on remarque le développement du briquetage à chaud des minerais réduits (pour obtenir les HBI) de façon à faciliter les transports, notamment par voie maritime, avec de moindres risques de réoxydation pour créer un marché mondial des minerais réduits.

■ Enfin, à côté des procédés devenus maintenant classiques, c’est-à-dire basés sur le gaz naturel et le four à cuve (MIDREX et HYL), on découvre la mise au point de nouveaux procédés.

Ces quatre points constituent les principales parties de cet article qui seront précédées du rappel des bases scientifiques de la réduction des minerais de fer à l’état solide et suivies d’une conclusion sur les avantages, les difficultés et l’avenir de la réduction directe.

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