Expérience d’utilisation
d’agents réducteurs de substitution
au haut-fourneau
J. Buchwalder, T. Fuchs, J. Hunger, T. Siepert
(EKO Stahl)
Les hauts-fourneaux 1 et 5 d’EKO Stahl sont équipés
pour l’injection de fuel lourd. Le haut-fourneau 1 dis-
pose également d’un équipement d’injection de solides.
Injection de plastiques agglomérés
Les taux d’injection sont en augmentation régulière
depuis la mise en service des installations en 1996. Les
paramètres caractéristiques de la qualité des plastiques
injectés, humidité, densité, teneur en chlore et cendres
sont très stables. Pour assurer un bon transport, les spé-
cifications sur la granulométrie sont 0 -10 mm et la
fraction inférieure à 250 µm ne représente que 1 %. Pour
une marche stable, il est préférable d’avoir un matériau à
En marche normale, le haut-fourneau 5 injecte 100 % de
fuel lourd alors que le HF 1 a pour objectif d’injecter
1
00 % de plastiques agglomérés.
Historique du développement des injections
d’agents réducteurs auxiliaires chez EKO Stahl
50 % de fractions supérieures à 6 mm. Le taux d’injection
Dès 1993, des essais à grande échelle d’injection de
granulats de plastiques ont été réalisés sur le haut-
fourneau 6, essais qui se sont poursuivis jusqu’en 1995
avec d’autres matériaux tels que les résidus de broyage,
des boues grasses ou des boues de vernissage.
de plastiques a atteint 65 kg/tf ce qui a permis de réduire
à quasi zéro l’injection additionnelle de fuel lourd.
Le refroidissement résultant de l’injection de plastiques
à faible température de vent est compensé par une forte
suroxygénation qui améliore par ailleurs la productivité
et permet une production annuelle de 550 kt de fonte.
L’utilisation du gueulard à géométrie variable et d’un
modèle de chargement contribue également à l’obten-
tion de ce niveau de productivité.
Depuis 1994, plus de 1 200 t de plastiques préparés
selon diverses méthodes ont été injectées. Une installa-
tion d’injection de 5 t/h sur 13 tuyères a été construite
au haut-fourneau 3 et a démarré fin août 1996.
Injection de graisses animales
Mise au point de l’équipement d’injection
Depuis mars 2001, des graisses animales sont injectées
en mélange au fuel lourd sur le haut-fourneau 5. Avec
Pour utiliser une large gamme de matériaux, EKO Stahl
a développé un système capable d’injecter à la fois des
matériaux fins et des matériaux grenus ainsi que de les
répartir de manière fiable entre les tuyères.
une teneur en carbone de 76,5 % et une teneur en H de
2
1
1,9 % , les graisses animales ont un PCI de 39 MJ/kg
ce qui les rend très proches du fuel pour l’injection au
haut-fourneau. Par ailleurs, leurs caractéristiques phy-
siques (densité, viscosité, température d’inflammation)
sont elles aussi très proches de celles des fuels auxquels
elles se mélangent très facilement à une température de
Deux systèmes d’injection permettent l’alimentation en
phase dense de produits fins, en utilisant le système
Koste validé pour le charbon pulvérisé, et une alimenta-
tion en phase diluée de matériaux grenus. Les solutions
mises en œuvre permettent d’alimenter un nombre quel-
conque de tuyères, les lignes d’injection pouvant être
mises en service indépendamment les unes des autres.
8
0°C, ce qui permet de les utiliser sans préparation
complémentaire. La faible teneur en chlore et la très
faible teneur en soufre des graisses animales contribuent
à la qualité de la fonte et à la régularité de marche du
haut-fourneau. Les graisses animales représentent envi-
ron 25 % de la quantité totale d’agents réducteurs
liquides injectés quotidiennement.
Chaque système possède 13 lignes de 70 m pour alimen-
ter 13 des 15 tuyères du haut-fourneau, les deux tuyères
proches du trou de coulée n’étant pas équipées.
Développements futurs
Afin de permettre une marche en continu, le silo de
dosage est alimenté par un silo de pressurisation lui-
même relié à un silo de stockage intermédiaire relié au
silo de stockage primaire par une ligne de 120 m de
transport en phase diluée. Des extracteurs à vis transfè-
rent les granulats du silo de stockage sur des cribles qui
éliminent les fractions supérieures à 10 mm. Les granu-
lats criblés se déversent dans la trémie de chargement
dont ils sont extraits au moyen d’un extracteur alvéo-
laire qui alimente la ligne de transport.
L’utilisation d’agglomérats de plastiques revêt une
grande importance pour la compétitivité future de la pro-
duction de fonte chez EKO Stahl. La sidérurgie sera appe-
lée à jouer un rôle de plus en plus actif dans le recyclage
des véhicules usagés. En conséquence, on peut prévoir
une augmentation de l’utilisation des résidus organiques
provenant du recyclage des automobiles. Notre expé-
rience d’injection au haut-fourneau montre que cette
solution est viable mais une bonne préparation de ces
matériaux, en particulier l’élimination du cuivre et du
zinc qui sont valorisables par ailleurs reste indispensable.
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La Revue de Métallurgie-CIT
Mars 2003