#1/2009
Texte : Susanna Lidström
Scana Steel a amélioré sa performance et son empreinte écologique à la forge de Björneborg, en Suède, grâce à l'utilisation d'une gamme de technologies d'oxycombustion fournie par la société AGA, membre du Linde Group.
La production d'acier appartient à une longue tradition à Björneborg, en Suède, où l'édification de la première forge date de 1656. Aujourd'hui, environ 350 ans plus tard, la forge se trouve à l'avant-garde de la production d'acier grâce à une gamme de solutions d'oxycombustion mise en oeuvre avec l'aide de la société AGA par l'actuel propriétaire, le groupe industriel norvégien Scana.
Scana Steel Björneborg emploie 350 personnes, réparties entre l'aciérie, la forge, l'unité de traitement thermique et l'atelier. En 1997, la société a installé des brûleurs oxyfuel, suivis par une technologie de combustion sans flamme en 2005, puis un nouveau système d'évacuation des gaz de combustion en 2008. Depuis la société n'est jamais revenue en arrière.
“L'oxyfuel nous a apporté le niveau de chaleur supplémentaire dont nous avons besoin dans nos fours,” déclare Hans Joelsson, chef de projet et ancien responsable de la forge et de la maintenance chez Scana Steel Björneborg. "Sans lui nous ne serions pas là où nous sommes aujourd'hui."
Ce que confirme également le responsable actuel de la forge Leif Näsman. Il explique que comme de nombreuses autres sociétés dans l'industrie de l'acier, Björneborg a observé un essor de la demande ces dernières années. Sa forge tourne à pleine capacité pour répondre aux commandes de grosses pièces à symétrie de rotation dans lesquelles elle est spécialisée. Ces dernières comprennent des essieux d'hélices pour les navires et des axes de rotors de centrales éoliennes.
La fabrication de ces pièces nécessite la chauffe de lingots pesant entre 5 et 75 tonnes de 650°C à 1250°C au sein de la forge. Avant l'installation de REBOX®, ce process avait lieu à un taux de 10 à 15 degrés par heure.
"Lorsque nous avons installé les brûleurs oxyfuel, nous avons observé pendant les essais un bond en avant de notre rendement thermique à 50 degrés par heure," indique M.Joelsson. "Cela correspond à des gains de temps et d'énergie considérables."
L'air contient de l'azote, qui doit être chauffé lors de la combustion. La technologie oxyfuel consiste à utiliser de l'oxygène pur au lieu de l'air pour la combustion. L'élimination des ballasts d'azote accentue l'efficacité du process. L'oxycombustion nécessite également des quantités de carburant nettement moindres que la technologie traditionnelle, ce qui favorise la réduction des émissions de dioxyde de carbone.
Pourtant, bien que consommateurs d'oxygène pur, les brûleurs oxyfuel génèrent toujours une quantité importante d'émissions de monoxyde d'azote. En effet, l'air pénètre toujours dans le four, et une fois en contact avec la flamme très chaude générée par la combustion oxyfuel traditionnelle, cela produit des oxydes d'azote.
La forge de Björneborg utilise des brûleurs sans flamme AGA depuis 2005. La flamme obtenue est plus large et diluée par les gaz du four, produisant une température de flamme maximum plus basse, sans conséquence sur les capacités thermiques.
La régulation de pression constitue un facteur clé dans la réduction du risque de fuite et d'entrée d'air indésirable. Le passage de l'air à l'oxygène réduit les flux d'évacuation de gaz de combustion d'environ 80 pour cent. Lorsque cela se produit, les conduits d'échappement des gaz de combustion doivent être proportionnellement rétrécis, afin d'éviter que la basse pression n'aspire la chaleur hors du four pour la rejeter à l'air froid. À l'origine, la société Scana Björneborg opérait cette régulation en restreignant l'ouverture des conduits d'échappement. Au cours de l'été 2008, la société a néanmoins décidé de faire installer un dispositif d'évacuation des gaz de combustion entièrement nouveau, mis au point par AGA.
"Auparavant, les conduites d'évacuation étaient placées en hauteur dans les fours," explique M. Näsman. "Avec le nouveau système nous les avons abaissées, pour qu'elles soient situées au niveau du foyer. Ceci facilite le maintien d'une pression uniforme dans tout le four, et a réduit la consommation de carburant d'environ cinq à dix pour cent."
Pour réduire davantage le risque de fuites, la société a également remplacé la trappe d'évacuation dans l'un des fours par un modèle AGA plus moderne.
"Nos fourneaux datent de 1980 et commencent à montrer des signes d'usure," indique M. Näsman. "L'étanchéité est un élément important si l'on veut pleinement tirer parti des avantages que représente la combustion oxyfuel".