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RÉSUMÉ
Le terme d’agglomération a un sens très spécial en sidérurgie : au lieu de signifier seulement un grossissement des particules, il inclut également une cuisson, opération thermique où l’on dissocie les hydrates et les carbonates, des minerais ou des fondants. On y prépare aussi à la fois le laitier et les oxydes de fer, qui par réduction produiront le métal. Il existe deux types d’agglomération : sur grille ou en boulettes. Ces deux filières sont étudiées ici, avec leur évolution sur le plan mondial et la présentation des principaux acteurs.
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Jacques ASTIER : Ancien Directeur à l’Institut de recherche de la sidérurgie française (IRSID) - Ingénieur-conseil
INTRODUCTION
Le terme d’agglomération a un sens très spécial en sidérurgie : au lieu de signifier seulement un grossissement des particules, opération qui pourrait être réalisée par un simple briquetage par exemple, il signifie une préparation des fines de minerais de fer qui inclut :
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le grossissement des particules, c’est-à-dire la production à partir de fines de 0 à 6 ou 10 mm, voire de concentrès très fins au-dessous de 100 à 150 µm, de morceaux de 5 à 50 mm nécessaires pour les cuves de hauts-fourneaux ou de réduction directe ;
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mais aussi une cuisson, c’est-à-dire une opération thermique où l’on dissocie les hydrates et les carbonates des minerais ou des fondants (calcaire, dolomie) et où l’on prépare aussi à la fois le laitier et les oxydes de fer (qui par réduction produiront le métal).
Tout cela explique que le briquetage ne convient pas et qu’il faut une opération thermique et, donc, métallurgique. En pratique, on peut distinguer :
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l’agglomération sur grille (sintering) ;
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l’agglomération en boulettes ou « pelletisation » (pelletizing).
De ce fait, avant de consacrer les deuxième et troisième parties à ces deux procédés, nous rappellerons, dans une première partie, leurs développements sur le plan mondial en expliquant pourquoi ces opérations sont nécessaires et ne pourront certainement pas être supprimées, tout au moins dans un proche avenir.
Une dernière partie sera consacrée aux conclusions, à l’évolution du marché de ces deux procédés et aux stratégies des principaux acteurs de ce secteur des industries minières et sidérurgiques.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1990 par Jacques ASTIER
- Version archivée 2 de sept. 1999 par Jacques ASTIER
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2. L’agglomération sur grille
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Cette méthode d’agglomération des minerais de fer reste encore et d’assez loin, comme nous l’avons vu au chapitre précédent, la plus répandue dans le monde. En sus d’un bref historique, nous en rappellerons les principes et les caractéristiques métallurgiques et économiques, avant d’insister sur les aspects, devenus essentiels, de son impact sur l’environnement et des évolutions envisageables. Par exemple, le recyclage des gaz et l’injection d’oxygène destinés à améliorer la position de cette technique par rapport à son concurrent, c’est-à-dire l’agglomération en boulettes.
Un peu d’histoireC’est, semble-t-il, en 1897 que fût breveté par T. Huntington et F. Heberlein le grillage de minerais sulfurés, dans des cuves fixes, sur des barreaux à travers lesquels les gaz étaient aspirés. À partir de cela, Job développa l’agglomération de fines de minerais ou, plutôt, de poussières de gaz de haut fourneau. Mais c’est au début du XXe siècle que Dwight et Lloyd inventèrent la « chaîne droite continue » pour griller des minerais sulfurés ou agglomérer des fines ou poussières de minerais de fer ou de résidus d’usines sidérurgiques (entre 1907 et 1911) [25].
Bien que de nombreuses tentatives furent faites pour élaborer d’autres technologies, supposées être moins coûteuses pour des capacités de production limitées (procédés Greenawalt, AIB, GHH, etc.) la chaîne droite continue devint, rapidement, le seul type de machine utilisée pour l’agglomération sur grille des minerais de fer.
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Cette opération ne consiste, en fait, qu’en la combustion, sur une grille mobile, du mélange des fines de minerais (ou d’autres matières premières ou sous-produits) et d’un combustible (poussier de coke ou charbon) avec l’air aspiré par un ventilateur. Comme on l’a bien dit, on peut la considérer comme :
« ...la combustion d’un combustible très pauvre avec quelques % de carbone et plus de 90 % de cendres, pour produire le sinter c’est-à-dire une sorte de mâchefer... » [26].
Quant aux installations, elles comprennent deux zones (voir la figure 1).
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Tout d’abord, l’ensemble de...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Iron and Steel Institute - Symposium on sinter - . Londres (25 et 26 nov. 1953).
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(2) - IRSID - Colloque sur l’agglomération des minerais de fer - . Metz (27 et 28 avril 1956).
-
(3) - IRSID - Deuxième symposium sur l’agglomération des minerais de fer - . Paris (21 au 23 mai 1957).
-
(4) - AIME - First International Symposium on Agglomeration - . Philadelphia (avril 1961).
-
(5) - AIME - Second International Symposium on Agglomeration - . Atlanta (6 au 10 mars 1977).
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(6) - AIME - 3rd International Symposium on Agglomeration - . Nuremberg (1981).
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(7)...
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