L’énergie de fabrication de l’acier EAF consommera plus d’énergie après l’ajout du DRI, pour les raisons suivantes.
La consommation d’énergie de la fabrication de l’acier au four à arc électrique (FAE) augmente après l’ajout de fer de réduction directe (DRI) pour les raisons suivantes :
- La fusion du DRI nécessite davantage d’énergie. Plus le taux de métallisation du DRI est faible, plus sa teneur en FeO est élevée. La réduction de FeO lors du procédé EAF est une réaction endothermique qui absorbe la chaleur et augmente la consommation d’énergie.
- La teneur en gangue du DRI, notamment en SiO₂, a un impact significatif sur la consommation d’énergie. Une teneur élevée en SiO₂ augmente la consommation d’énergie. De plus, pour maintenir l’alcalinité du laitier, il faut ajouter davantage de chaux vive pour équilibrer la teneur élevée en SiO₂, ce qui entraîne une augmentation du volume du laitier. La fusion de ce laitier supplémentaire consomme davantage d’énergie.
- Le DRI à haute teneur en carbone affecte également la consommation d’énergie, bien que l’impact varie en fonction des conditions du processus.
- L’alimentation continue en DRI, associée à une alimentation électrique synchronisée, contribue à raccourcir le cycle de fusion et permet au four de fonctionner à puissance maximale, améliorant ainsi la productivité du four électrique. En revanche, l’alimentation par lots, notamment lorsque le DRI est concentré ou placé près des parois du four, peut entraîner une accumulation de matière ou un collage sur les parois, ce qui allonge considérablement le temps de fusion et augmente la consommation électrique.
- La température de la charge DRI influence considérablement la consommation d’énergie. L’utilisation d’éponge de fer à froid augmente la consommation d’électricité par rapport à la fusion de ferraille. En revanche, avec une charge DRI à chaud, la consommation d’énergie devient comparable à celle de la fusion de ferraille. L’impact sur le cycle de fusion est toutefois relativement faible.
Afin de réduire la consommation d’énergie dans la fabrication d’acier EAF avec DRI, les aciéries ont adopté plusieurs mesures. Parmi celles-ci, on peut citer le préchauffage du DRI – tout en prenant des précautions pour éviter l’oxydation secondaire – et la priorité donnée au DRI présentant un taux de métallisation élevé et une faible teneur en SiO₂.
