Serait-il possible de faire redémarrer les hauts-fourneaux de Florange ? Par Erwan Lecomte

Serait-il possible de faire redémarrer les hauts-fourneaux de Florange ?

Une fois arrêté, un haut-fourneau peut-il être remis en fonctionnement ? C’est techniquement faisable, mais extrêmement coûteux.

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Les hauts-fourneaux d'ArcelorMittal du site de Grande-Synthe, le 21 mars 2013.


« Un haut-fourneau, c’est comme une voiture : c’est fait pour fonctionner de manière régulière. Et si on le laisse à l’arrêt trop longtemps il s’abîme » résume Jean-Luc Graetz, technicien sur le site des hauts-fourneaux de Florange.


« RÉFRACTAIRE ». L’inactivité est en fait bien plus destructrice pour les éléments du haut-fourneau, à l’intérieur desquels le thermomètre grimpe à plusieurs milliers de degrés Celsius, que pour une voiture. Pour résister à ces températures infernales, l’intérieur du haut-fourneau est tapissé de briques en céramique ou en carbone appelées « réfractaires ».

Les briques « réfractaires » d’un haut-fourneau : elles se contractent en cas de mise hors-service prolongée

Très sensibles aux chocs, ces briques encaissent en revanche sans broncher le contact direct avec du métal en fusion dont la température est comprise entre 2200 et 2300 °C. « Lors de la construction du haut-fourneau, elles sont ajustées au dixième de millimètre ! » explique Lionel Hoff, mécanicien sur le site. Lorsqu’on y verse le métal en fusion, les briques se dilatent et viennent assurer, en se collant les unes contre les autres, une étanchéité
parfaite » précise-t-il.

CONTRACTION. Le problème est que lorsque les briques ne sont plus soumises à ces fortes températures, elles se refroidissent et se contractent. Et les joints de maçonnerie qui les maintiennent liées les unes aux autres finissent alors par se fragiliser puis par se fissurer.

Si du métal en fusion était à nouveau coulé dessus, il risquerait de s’immiscer dans les interstices ainsi apparus entre les briques. Il risquerait alors d’atteindre le blindage métallique (une plaque de métal de 10 cm d’épaisseur) et de la faire fondre jusqu’à la percer.




Le problème concerne les hauts-fourneaux, mais aussi les « cowpers »

Et cette problématique de la fragilisation des briques réfractaires à la chaleur ne concerne pas que le haut-fourneau. Elle se pose aussi sur les gros équipements qui l’entourent. En effet, chacun des deux hauts fourneaux de Florange (appelés P3 et P6) est entouré de trois grandes tours d’une soixantaine de mètres de haut appelées « cowpers ».

Encadré : le coût des équipements Ce matériau technique pèse lourd dans la facture. « Un cowper coûte environ 10 millions d’euros. Un haut-fourneau tel que celui de Fos sur Mer, coûte 100 millions d’euros. La différence tient au fait qu’il y a une surface bien plus importante de réfractaire dans les hauts fourneaux que dans les cowpers » chiffre Christelle Ivins à la communication d’ArcelorMittal.

BARBECUE. Leur fonction est de souffler de l’air
brûlant dans les tuyères du haut-fourneau de manière à activer la combustion. Un peu comme l’air d’un soufflet ravive les braises d’un barbecue. Tour à tour, chaque cowper propulse 150 000 m3 par heure d’un air chauffé à 1 200 °C par des brûleurs à gaz.


Les cowpers, eux aussi, ont les entrailles tapissées de briques réfractaires, soumises aux mêmes contraintes que celles du haut-fourneau.



C’est pourquoi, lorsqu’un cowper n’est pas en fonctionnement, il est maintenu en chauffe à une température de 800 °C afin que les briques
demeurent dilatées et que la maçonnerie ne travaille pas. Enfin, pas trop…



Car dans les faits, même des variations de température entre 1 200 °C et 800 °C font jouer les joints entre les briques et endommagent la
maçonnerie. Ainsi, même lorsqu’il tourne au ralenti, le revêtement thermique du haut-fourneau se fragilise.



La mise à l’arrêt du site de Florange a commencé dès 2011

Sur le site de Florange, les deux hauts fourneaux (P3 et P6) sont à
l’arrêt depuis 2011. Leurs cowpers avaient, eux, été maintenus en
chauffe jusqu’à récemment encore. Toutefois, depuis environ un mois,
deux des trois cowpers autour du haut-fourneau P3 ont été mis à l’arrêt.
« Ils ont été éteints pour raisons de sécurité » explique Christelle Ivins. « Des briques avaient commencé à se desceller et à tomber sur les brûleurs » déplore Lionel Hoff.

Les autres cowpers devraient être éteints progressivement. « À partir du 24 avril 2013, les opérations d’arrêt sécurisé des tours de chauffe des hauts-fourneaux vont débuter et devraient durer 48 heures » explique ArcelorMittal dans un communiqué.

S’ils devaient être un jour remis en marche, les hauts fourneaux tout comme les cowpers devraient subir au préalable une étude minutieuse de l’intégrité de leur revêtement de briques réfractaires. « Elle s’effectue avec des caméras thermiques afin de repérer les éventuelles zones fragiles du revêtement, explique Lionel Hoff. Si une fissure est repérée, il faut alors y injecter un produit réfractaire » précise le mécanicien.

ESTOCADE. Toutefois, au-delà d’un certain seuil de dégradation du revêtement thermique, il n’y a plus d’autre solution que d’entamer de lourds et coûteux travaux de réfection. Or les briques réfractaires pèsent très lourd dans la facture. Et plus le temps passe, plus les revêtements se dégradent et plus la facture s’alourdit. Cet arrêt technique des derniers cowpers du site de Florange ressemble donc à l’estocade finale.


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