Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Cet article a pour objet les points marquants de l’évolution récente de la désoxydation des minerais de fer à l’état solide. Tout d’abord, il faut relever la croissance des capacités et de la production mondiale des minerais de fer réduits. Le rôle des procédés de réduction par le gaz naturel est devenu prépondérant. Et puis, pour faciliter le transport, le développement du briquetage à chaud de ces minerais réduits a été favorisé.
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Jacques ASTIER : Ingénieur-conseil - Ancien Directeur à l’Institut de recherche de la sidérurgie française (IRSID)
INTRODUCTION
Depuis une vingtaine 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 oC).
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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.
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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.
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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.
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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 constate qu’il y a toujours des activités de recherches et développement, mais plus pour améliorer les procédés existants que pour créer 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.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1987 par Jacques ASTIER
- Version archivée 3 de mars 1998 par Jacques ASTIER
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Évolution des procédés4. Transports et commerce mondial des minerais réduits
Après de timides débuts qui étaient plus des expériences et des essais que de véritables opérations commerciales régulières, le transport des minerais réduits a démarré vers 1988/1989 comme le montre la figure 10 (d’après MIDREX). Néanmoins, ces données statistiques ne sont pas faciles à interpréter et, plus spécialement, celles qui concernent le commerce par voie terrestre (chemin de fer et, parfois, camions...) ; cependant, elles sont en assez bon accord avec nos propres estimations comme le montre le tableau 7. Les estimations de MIDREX montrent qu’il y a de plus en plus de transports de HBI (7,6 Mt en 2003), mais, cependant, il y a toujours un important commerce de DRI et le groupe ISPAT (qui est le plus grand producteur mondial de DRI) reste un partisan de la production et du transport des DRI qui ont représenté, au total 4,6 Mt en 2003. On notera que les transports terrestres se sont développés mais ont, peu à peu, été dépassés par ceux faits par voie maritime, c’est-à-dire ceux qui constituent le commerce mondial.
Pour les transports maritimes et le commerce mondial, on peut voir sur le tableau 8, pour 2003, que ce trafic :
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est principalement originaire des pays en développement riches en gaz naturel comme le Venezuela et Trinidad ;
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mais qu’il s’est récemment étendu, toujours pour les exportations aux pays industriels riches en gaz naturel et, aussi en minerais de fer que sont l’Australie et la Russie ;
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et que les importateurs sont surtout les vieilles régions industrielles comme les États-Unis et l’Europe mais, aussi l’Asie et ses pays en développement rapide.
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Transports et commerce mondial des minerais réduits
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Les meilleures publications régulières sont les bulletins trimestriels de :
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(2) - BOGDANDY (L. von), ENGELL (H.J.) - Die Reduktion der Eisenerze. Wissenschaftlich Grundlagen und technische Durchführung (La réduction des minerais de fer. Principes scientifiques et exécution technique). - Berlin, Heidelberg, New York, Springer-Verlag ; Düsseldorf, Verlag Stahleisen, 539 p. (1967).
-
(3) - KOHL (H.K.), ENGELL (H.J.) - Über die Reduktion von Wüstit mit Wasserstoff (Réduction de la wüstite par l’hydrogène). - Archiv für das Eisenhüttenwesen, no 6 411-18, juin 1963.
-
(4) - KOHL (H.K.), MARINCEK (B.) - Über die Kinetik der Reduktion der Eisenoxyde mit Graphit (Cinétique de la réduction des oxydes de fer par le graphite). - Archiv für das Eisenhüttenwesen, 36, no 12, 851-859, déc. 1965.
-
(5) - CHATTERJEE (A.) - Les aspects technologiques des procédés de réduction directe en exploitation commerciale. - Congrès I.I.S.I. de 1986, référence I.I.S.I...
1 Dans les Techniques de l’Ingénieur
BLONDEAU (J.) - Minerais et fondants. - M 7 040, traité Matériaux métalliques (2004).
ASTIER (J.) - Lignes continues de production en sidérurgie. - M 7 085, traité Matériaux métalliques (2001).
ASTIER (J.) - Mini-usines basées sur la fonte et la réduction directe. - M 7 110, traité Matériaux métalliques (1998).
ASTIER (J.) - Mini-usines. - M 7 130, traité Matériaux métalliques.
ASTIER (J.) - Nouvelles possibilités dans l’élaboration de l’acier. - M 7 550, traité Matériaux métalliques (1998).
ASTIER (J.) - Procédé COREX d’élaboration de la fonte. - M 7 555, traité Matériaux métalliques.
OUVRADOU (C.) - ASTIER (J.) - AYED (P.) - Aciérie électrique. - M 7 700v2, traité Matériaux métalliques (2005).
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