Ch39

2.1 Installations de frittage/boulettage
2.2 Hauts-fourneaux
2.3 Installations de r�duction directe
2.4 Production d'acier brut (affinage)
2.6 Fonderies et forges

3. Aspects � inclure dans l'analyse et l'�valuation des effets sur l'environnement
4. Interactions avec d'autres domaines d'intervention
5. Appr�ciation r�capitulative de l'impact sur l'environnement
6. Bibliographie

Textes l�gislatifs, r�glementations
Ouvrages et articles scientifiques/techniques

1. Pr�sentation du domaine d'intervention

Le pr�sent dossier traite de l'�laboration et de la transformation du fer et de l'acier, domaine qui englobe les activit�s suivantes:

- fabrication de produits fritt�s, de boulettes et d'�ponge de fer ;
- �laboration de fonte brute, de produits de coul�e et d'acier brut (y compris coul�e continue) ;
- formage de l'acier (� chaud et � froid) ;
- fonderie et forgeage.

Les activit�s mentionn�es peuvent �tre regroup�es dans une m�me usine sid�rurgique, mais elles se retrouvent en partie aussi dans des unit�s dispers�es g�ographiquement.

Apr�s leur arrivage, les minerais subissent un pr�traitement dans les installations de frittage et, le cas �ch�ant, les installations de boulettage. La fusion dans le haut fourneau avec addition de coke et d'adjuvants donne de la fonte ; le coke fournit l'�nergie n�cessaire et assure la r�duction du minerai. Dans les aci�ries � oxyg�ne, l'affinage de la fonte brute liquide donnant de l'acier brut s'effectue par soufflage d'oxyg�ne sur la fonte en fusion et addition de chaux et de ferrailles. L'acier brut est �galement produit dans des fours �lectriques � partir de ferrailles, m�lang�es en partie � de la fonte, du minerai et de la chaux. L'acier brut est ensuite transform� en un produit demi-fini, soit par coul�e continue, soit par laminage � chaud apr�s la coul�e en coquilles, les laminoirs � chaud transformant les lingots en t�le, billettes ou profil�s. Ces op�rations sont suivies d'une nouvelle �tape de transformation, � savoir le laminage � froid ou le forgeage. La coul�e continue, proc�d� appliqu� pour plus de 90% de la production d'acier en Allemagne et 60% � l'�chelle mondiale, permet d'am�liorer de 10% l'exploitation de l'acier brut, d'�conomiser de l'�nergie lors du laminage et de r�duire les chutes (ferrailles) dans les aci�ries et ateliers de laminage de plus de 50% par tonne d'acier obtenue.

Les proc�d�s de r�duction directe constituent une solution alternative par rapport au mode d'�laboration traditionnel de l'acier. Sous l'action d'un gaz r�ducteur pr�par� � partir de gaz naturel ou de charbon, on obtient de l'�ponge de fer, un produit solide et poreux servant � la production d'acier brut dans les fours �lectriques, o� il est souvent m�lang� � des ferrailles. Pour 90% de la production d'�ponge de fer, on emploie le proc�d� de la r�duction par gaz.

La fusion de la fonte se fait g�n�ralement dans des cubilots, mais on utilise aussi de plus en plus des fours � induction.

Les op�rations de fonderie requi�rent des moules avec des noyaux constitu�s essentiellement de sable, mais qui contiennent fr�quemment aussi des liants organiques.

Les plus grandes unit�s de production sont:

Les installations de frittage 20 000 t/jour
Les hauts-fourneaux 12 500 t/jour
Les convertisseurs � oxyg�ne capacit� 400 t
Les fours �lectriques (� arc) capacit� 250 t
Les cubilots 70 t/h
Les fours � induction 30 t/h

Dans de nombreux pays, l'acier est produit essentiellement dans des fours �lectriques � partir de ferrailles.

L'�laboration de fer et d'acier reposant essentiellement sur des proc�d�s pyrom�tallurgiques, le probl�me environnemental majeur est la pollution atmosph�rique. Outre toute une s�rie d'impuret�s sous forme gazeuse, les poussi�res jouent un r�le particulier, non seulement en raison des grandes quantit�s produites, mais �galement du fait que ces poussi�res contiennent des substances dangereuses pour l'homme et pour l'environnement, par ex. des m�taux lourds. Les syst�mes de refroidissement par eau et les s�parateurs par voie humide font par ailleurs surgir des probl�mes d'�puration de l'eau. Les installations de coul�e en continu n�cessitent de grandes quantit�s d'eau qui se retrouvent fortement charg�es d'huile apr�s leur utilisation. La coul�e continue sans refroidissement par aspersion offre un moyen de rem�dier sensiblement au probl�me pos� par les eaux us�es.

En outre, les proc�d�s m�tallurgiques produisent du laitier qui devrait �tre r�utilis� dans la mesure du possible. Les poussi�res et les boues recueillies dans les installations d'�puration des gaz pr�sentent des risques potentiels de pollution du sol et de l'eau si les mesures n�cessaires pour une revalorisation ou une mise en d�charge appropri�e n'ont pas �t� prises.

Dans les aci�ries � haut fourneau et les aci�ries � oxyg�ne, ainsi que dans les ateliers de laminage et de forgeage, une importance particuli�re revient � la lutte contre le bruit et les vibrations. Dans les fonderies, on est en revanche confront� au probl�me des grandes quantit�s de d�chets: sables usag�s, d�bris de noyaux et laitier des cubilots.

Pour des raisons � la fois �cologiques et �conomiques, les recherches se concentrent � l'�chelle mondiale sur la mise au point de nouveaux proc�d�s permettant de produire de l'acier � partir de charbon, en remplacement du coke, et d'employer principalement des blocs de minerai � la place des produits fritt�s ou des boulettes agglom�r�es. Ceci aurait l'avantage de faire dispara�tre les cokeries et les installations de frittage des usines m�tallurgiques et avec elles les rejets et autres nuisances habituelles. Des travaux de recherche et de d�veloppement sont consacr�s par ailleurs au coulage des lingots � laminer dans des formats proches des produits finis.En raccourcissant la cha�ne des op�rations de production, il est possible de r�duire les besoins en �nergie et les quantit�s de r�sidus, de d�chets et de rejets.

2. Effets sur l'environnement et mesures de protection

2.1 Installations de frittage/boulettage

Dans les installations de frittage, le minerai pr�par� et finement broy� est agglom�r� pour pouvoir �tre employ� dans les hauts fourneaux. On y recycle �galement des r�sidus de production contenant du fer. Le proc�d� de frittage repr�sente une m�thode classique de traitement des r�sidus, chutes et d�chets des aci�ries. La proportion des produits de r�cup�ration est limit�e par leur teneur en zinc, car le zinc m�lang� aux produits fritt�s provoque la formation de d�p�ts sur les parois du haut fourneau, qui entravent alors la circulation des gaz (air, oxyg�ne).

Les installations de frittage engendrent les nuisances suivantes:

Gaz r�siduaires et poussi�res avec substances susceptibles d'avoir des effets sur l'environnement:

SO₂, NO_x, CO₂, HF, HCl, As, Pb, Cd, Cu, Hg, Tl, Zn

Parmi ces �l�ments se retrouvant dans les poussi�res, dans la mesure o� ils sont pr�sents dans les mat�riaux de d�part, les m�taux lourds cadmium, mercure, arsenic et thallium sont ceux qui ont la plus grande incidence sur l'environnement. Le probl�me des �missions de m�taux lourds anthropog�nes n'est pas tant li� aux quantit�s globales rejet�es, mais aux fortes concentrations locales. Les usines de l'industrie du fer et de l'acier comptent parmi celles qui engendrent les plus fortes immissions de m�taux lourds dans l'air et le sol aux alentours de leur site d'implantation.

Dans les installations d'�puration des gaz - il s'agit en g�n�ral d'�lectrofiltres - les poussi�res sont s�par�es et retournent dans le processus de frittage. En fonctionnement permanent, la teneur en poussi�res des gaz �pur�s se situe entre 75 et 100 mg/m³. Le recyclage continuel de ces poussi�res est susceptible de provoquer une accumulation de m�taux lourds, par ex. de plomb, dans les poussi�res d�gag�es par les installations de frittage. Les poussi�res � forte teneur en plomb et en zinc devraient rejoindre le zinc et le plomb de r�cup�ration. En cas d'arr�t de la bande de frittage par suite d'un incident de fonctionnement, il faudra veiller � ce que l'installation d'�puration des gaz continue de fonctionner avec le meilleur taux de s�paration possible. En plus du dispositif de d�poussi�rage pr�vu pour la bande de frittage, les installations de frittage modernes disposent d'un syst�me de d�poussi�rage des locaux assurant l'�puration de l'air extrait des postes de reprise, des glissi�res et des broyeurs avec tamisage � chaud.

Selon la composition des produits utilis�s, il y a d�gagement de compos�s fluor�s et chlor�s, ainsi que d'anhydride sulfureux et d'oxydes d'azote. L'�mission d'anhydride sulfureux peut �tre sensiblement r�duite � condition d'utiliser du coke � faible teneur en soufre. En augmentant les quantit�s de chaux, il est �galement possible de r�duire les quantit�s de polluants gazeux �mis. Les substances � risques se retrouvent ainsi dans les poussi�res s�par�es. Si les conditions locales et les technologies mises en oeuvre s'opposent � l'application de ces mesures primaires, il est possible de recourir du moins � des installations de d�sulfuration par voie humide ; le cas �ch�ant, certains des polluants � �liminer sont alors transf�r�s dans les eaux us�es. Compte-tenu des volumes importants d'effluents gazeux - jusqu'� 10 E 6 m³/h - la d�sulfurisation ne peut �tre que partielle. Il est donc recommand� de toujours donner la priorit� aux mesures primaires (inhibition). La concentration en anhydride sulfureux dans les gaz �pur�s se situe autour de 500 mg/m³.

En ce qui concerne le bruit, on distingue les nuisances sonores au voisinage des �tablissements et les nuisances affectant les ouvriers � leur poste de travail. Les principales sources de bruit au sein d'une installation de frittage sont notamment les gros ventilateurs servant � l'aspiration de l'air � travers les g�teaux de frittage, au refroidissement du produit fritt� et au d�poussi�rage. Les postes de concassage/broyage et de criblage devraient �tre install�s dans des b�timents de construction massive, dont les murs limitent la propagation du bruit. Comme mesures de lutte contre le bruit, on retiendra les amortisseurs dans les conduites d'amen�e et d'extraction de l'air, ainsi que le capotage des diff�rents appareils. La mesure du niveau de puissance acoustique agissant sur l'environnement permet d'�valuer les bruits que les installations propagent � l'ext�rieur. Le niveau de puissance acoustique d'une source sonore est une grandeur ind�pendante de la distance ; pour les installations de frittage sans amortisseurs sur les conduites d'air, elle peut atteindre 133 dB(A) et avec amortisseurs 124 dB(A). Partant d'une tr�s bonne conception acoustique des b�timents et installations, il est possible de descendre jusqu'� env. 40 dB(A) � 1000 m des diff�rentes sources sonores. Si cet objectif ne peut �tre atteint, le seul moyen restant pour prot�ger les zones d'habitation � proximit� est la mise en place d'�l�ments emp�chant la propagation du bruit, par ex. des �crans acoustiques. Les mesures pour la lutte contre le bruit devront donc �tre d�finies parall�lement � la phase d'�tude de l'unit� de production.

Les postes de travail peuvent �tre prot�g�s par l'encoffrement et par l'installation s�par�e des sources principales de bruit. Le niveau acoustique habituel d'un atelier de frittage se situe entre 83 et 90 dB(A) ; on veillera au port des protections auditives, puisque au-dessus d'un niveau de pression acoustique de 85 dB(A) une exposition r�guli�re entra�ne de s�rieuses l�sions auditives. Le port de casques et de chaussures de s�curit� fait �galement partie des mesures de pr�vention des accidents. Les ouvriers affect�s � des postes de travail o� ils sont particuli�rement expos�s aux poussi�res, gaz, au bruit et � la chaleur doivent b�n�ficier d'un suivi m�dical avec des examens pr�ventifs r�guliers.

Dans les installations de boulettage, les fines m�lang�es � de l'eau et des adjuvants sont agglom�r�s sous forme de boulettes qui sont ensuite cuites sur des grilles mobiles dans des fours sp�ciaux. Les effluents gazeux charg�s de poussi�re sont �pur�s dans des installations de d�poussi�rage - g�n�ralement des �lectrofiltres. La poussi�re filtr�e est r�introduite dans le processus. Les installations de boulettage d�gagent moins de poussi�res et de gaz que les installations de frittage. Contrairement au frittage, le boulettage est g�n�ralement effectu� sur le lieu d'extraction du minerai.

2.2 Hauts-fourneaux

Le haut fourneau fonctionne sur le principe d'un �changeur continu � contre-courant que l'on charge par le haut par couches altern�es de coke et d'un m�lange de minerai + fondant, pour recueillir en bas de la fonte brute liquide et du laitier. De l'air chaud envoy� par le bas du haut fourneau traverse le lit de fusion � contre-courant. Les r�sidus employ�s sont des copeaux de m�tal et des battitures souill�s d'huile ayant subi une agglom�ration.

Les rejets, r�sidus et d�chets sont:

- Les gaz de gueulard, pouvant contenir des substances susceptibles d'avoir des r�percussions sur l'environnement.

CO, CO₂, SO₂, NO_x, H₂S, HCN, CH₄, As, Cd, Hg, Pb, Tl, Zn

- Les poussi�res (s�ches) recueillies dans l'installation d'�puration de ces gaz de gueulard, et qui pr�sentent de fortes teneurs en fer (35 - 50%)
- Le laitier, avec comme composants principaux

SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO

- Les boues recueillies � l'�puration des effluents gazeux
- Les eaux us�es provenant de l'�puration des effluents gazeux et contenant des cyanures, des ph�nols, de l'ammoniac.
- La poussi�re provenant du d�poussi�rage des halls de coul�e.

Les effluents gazeux du haut fourneau subissent une �puration pr�liminaire au moyen de bouteilles � poussi�res ou cyclones, puis une �puration secondaire � l'aide de laveurs � HP ou d'�lectrofiltres humides. Le taux final de poussi�res dans les gaz �pur�s est de l'ordre de 1 � 10 mg/m³.

Mais la conduite du haut fourneau comporte encore d'autres op�rations productrices de poussi�res demandant � �tre capt�es et �pur�es, notamment la pr�paration du lit de fusion, la d�sulfuration de l'acier brut et la coul�e.

Le d�gagement de poussi�re (fum�es brunes) dans l'atelier de coul�e affecte non seulement le voisinage, mais constitue �galement une importante source de nuisances aux postes de travail. Des syst�mes de d�poussi�rage � grand rendement captant les gaz de proc�d� et les �missions au niveau du trou de coul�e, des chenaux et des zones de transition et utilisant des �lectrofiltres horizontaux permettent de ramener les concentrations en poussi�re dans les gaz �pur�s � moins de 50 mg/m³ (meilleurs r�sultats obtenus 7 et 12 mg/m³ et taux d'�mission de poussi�res entre 0,020 et 0,028 kg par tonne de fonte brute pour des hauts fourneaux d'un d�bit de 4000 et 6000 t/jour). En remplacement des m�thodes traditionnelles de captage et d'�puration, on tente actuellement d'inhiber les fum�es brunes par neutralisation � l'aide d'azote.

Pour ce qui est du d�poussi�rage des postes de d�sulfurisation de la fonte, les concentrations en poussi�re dans les gaz �pur�s peuvent �tre r�duites jusqu'� 50 mg/m³ gr�ce � des laveurs � courant radial ou des �lectrofiltres, que la d�sulfurisation se fasse au carbure de calcium ou au carbonate de sodium.

Les gaz de gueulard comportent en g�n�ral 10 � 30, au maximum 60 g/m³ de poussi�re avec une proportion de 35 � 50% de fer, c'est-�-dire env. 30 � 80 kg/t de fonte produite, pour les installations les plus anciennes 50 � 130 kg/t. La poussi�re recueillie par voie s�che dans des s�parateurs g�n�ralement multi�tag�s est envoy�e vers l'installation de frittage o� elle sera trait�e pour pouvoir retourner dans le haut-fourneau.

Les boues de lavage des gaz de gueulard requi�rent une mise en d�charge notamment en raison de leur teneur en zinc et en plomb, sauf s'il est pr�vu un syst�me de s�paration sp�cial par hydrocyclones. Si les teneurs sont tr�s �lev�es, les boues devraient �tre revaloris�es dans des usines de production de m�taux non ferreux. Le processus d'�laboration de la fonte dans les hauts fourneaux serait ainsi pratiquement exempt de r�sidus. La mise en d�charge comporte un risque de lessivage et donc d'infiltration de Zn, de Pb et autres combinaisons de m�taux lourds dans le sol et les nappes souterraines. Le sol de la d�charge en question devra donc �tre imperm�abilis� de fa�on durable et faire l'objet de contr�les r�guliers ; l'eau de gravit� devra �tre recueillie et trait�e par voie chimique. Les exigences particuli�res li�es � une telle d�charge seront retenues dans les documents de planification du projet.

Le laitier se formant dans le haut-fourneau au cours du processus d'�laboration de la fonte repr�sente environ 50% de l'ensemble des r�sidus de la production de fonte et d'acier. Ce laitier est en majeure partie employ� aux travaux de voirie. Une partie du laitier liquide extrait du haut fourneau est granul� par refroidissement brutal en pr�sence d'eau. Ce laitier granul� sert �galement � l'am�nagement de routes. Il est en partie transform� en ciment Portland de fer et en ciment de haut fourneau ou de laitier. L'op�ration de granulation avec passage dans de l'eau froide d�gage du monoxyde de carbone et du sulfure d'hydrog�ne. Les eaux us�es ont un pH alcalin et contiennent de petites quantit�s de sulfure.

A l'emplacement des crassiers, les eaux d'infiltration pr�sentent des teneurs importantes en sulfure dissous et un taux d'alcalinit� �lev�. Dans la mesure o� celles-ci menacent la nappe phr�atique, il faudra pr�voir un syst�me d'imperm�abilisation des emplacements des crassiers et, le cas �ch�ant, le traitement des eaux d'infiltration.

Les eaux us�es proviennent du lavage des gaz de gueulard et du d�poussi�rage humide effectu� parall�lement. En r�gle g�n�rale, les eaux us�es sont �pur�es dans des bassins de d�cantation et �ventuellement sur des lits filtrants � gravier et circulent en circuit ferm�. Elles sont charg�es de mati�res en suspension (poussi�res) et entre autres de sulfure, cyanures, ph�nol et ammoniac sous forme dissoute. Pour l'�limination de ces trois derniers types de substances, on aura recours aux proc�d�s de traitement physico-chimiques habituels.

En raison de la proportion �lev�e de monoxyde de carbone dans les gaz de gueulard, due � l'atmosph�re r�ductrice r�gnant dans le haut fourneau, ces gaz sont utilis�s comme combustible au sein des usines. Dans ces conditions, la formation de gaz carbonique et ses effets sur le climat sont incontournables.

En cas de teneurs trop �lev�es en anhydride sulfureux et en oxydes d'azote, le recours � une d�sulfuration et d�nitration contribuera � r�duire ces polluants gazeux.

Comme probl�me particulier au niveau des postes de travail, on retiendra les concentrations en monoxyde de carbone. En cas de d�fauts d'�tanch�it� sur les conduites de gaz de gueulard, les personnes travaillant � proximit� du gueulard sont soumises � un risque d'intoxication pouvant entra�ner la mort dans les cas graves. Pour les m�mes raisons, on veillera � mesurer r�guli�rement la concentration en CO et � porter les masques/respirateurs en cas de travaux de r�paration et d'entretien sur les hauts fourneaux arr�t�s ou sur les installations d'�puration des gaz.

Parmi les mesures de s�curit� du travail dans le domaine du haut fourneau, on compte selon le poste de travail concern�: les v�tements r�fractaires, les protections respiratoires et les protections auditives. Quant aux casques et aux chaussures de s�curit�, leur port est de rigueur dans toute l'enceinte de l'usine.

Dans le cas des hauts-fourneaux, les bruits �mis sont dus principalement aux soufflantes envoyant l'air de combustion, aux op�rations de chargement du four ainsi qu'� la d�tente se produisant lors du passage de la marche au vent � la marche au gaz. Pour limiter les �missions sonores, on pourra pr�voir des amortisseurs, le capotage du gueulard, l'encoffrement de toutes les vannes, par ex. ainsi que des �crans acoustiques. Le niveau de puissance acoustique de tout le complexe du haut fourneau se situe entre 110 et 125 dB(A) ; � proximit� imm�diate des �quipements, le niveau peut se situer entre 75 et 80 dB(A). Les possibilit�s de r�duction des �missions sonores devraient �tre examin�es d�s la phase d'�tude du haut-fourneau. Le degr� d'efficacit� des dispositifs de lutte contre le bruit pourra �tre d�termin� � l'avance, en faisant intervenir un facteur de pond�ration correspondant aux sources d'�mission concern�es (�quipement et op�rations effectu�es). On commencera de pr�f�rence par l'isolation ou l'�limination des sources de bruit et op�rations bruyantes apparaissant p�riodiquement.

2.3 Installations de r�duction directe

Les installations de r�duction directe se fondent sur des techniques tr�s diverses, par ex. les fours � cuve assez voisins du haut fourneau ou les fours rotatifs. Dans le cas des fours � cuve, le gaz de gueulard est enrichi, apr�s lavage, par du gaz naturel et employ� aux fins du chauffage ; dans le deuxi�me cas, le gaz n'est pas valoris�, sauf en pr�sence d'une aci�rie ou d'un atelier de laminage adjacent. Dans ce dernier cas, la combustion du gaz devrait �tre prescrite si son taux de CO est suffisamment �lev�. Le flux de gaz r�siduaires est �pur� au moyen de s�parateurs � effet de masse compl�t�s en aval par des filtres � tissu. Selon le taux de soufre du charbon employ�, le proc�d� de r�duction au charbon peut entra�ner l'�mission d'anhydride sulfureux.

2.4 Production d'acier brut (affinage)

L'affinage consiste � �liminer une grande partie du carbone contenu dans la fonte, de m�me que les substances telles le silicium, le phosphore, le soufre, qui alt�reraient les qualit�s de l'acier obtenu. Au cours de l'affinage, ces substances sont �limin�es sous forme de gaz ou scorifi�es. Les aci�ries �mettent les �l�ments suivants:
- Effluents gazeux comportant des substances susceptibles d'avoir des effets sur l'environnement:

CO, NO_x, SO₂, F, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Si, Tl, V, Zn

Selon le proc�d� mis en oeuvre, il se forme �galement de l'ammoniac, du ph�nol, de l'hydrog�ne sulfur� et des compos�s cyanur�s

- Poussi�res provenant de l'�puration des effluents gazeux
- Laitier.

Dans les aci�ries, le d�gagement de poussi�re est d� essentiellement au soufflage du vent (oxyg�ne) n�cessaire pour l'oxydation. Le taux de mati�res solides dans les effluents gazeux des convertisseurs � oxyg�ne varie entre 5 et 50 g/m³. Ces effluents contiennent des produits d'�vaporation des oxydes de fer et d'oxydation initiale en fine dispersion (fum�es brunes), mais aussi des compos�s soufr�s, fluor�s, des compos�s du phosphore ainsi que du t�trafluorure de silicium, lorsque l'on emploie du fondant.

Les quantit�s de poussi�res produites se situent � env.

- 2 � 5 kg par tonne d'acier brut pour les fours �lectriques.
- 5 � 10 kg par tonne d'acier brut pour les convertisseurs � soufflage par le fond (proc�d� OBM)
- 15 � 20 kg par tonne d'acier brut pour les convertisseurs � soufflage par dessus (proc�d� LD ou LDAC)

En cas d'addition de fondant, il se forme, outre le monoxyde de carbone, des compos�s fluor�s anorganiques ainsi que de petites quantit�s d'anhydride sulfureux et d'oxydes d'azote, la formation d'oxydes d'azote �tant nettement plus �lev�e pour les fours �lectriques que pour les convertisseurs � soufflage.

Pour le captage et l'�puration des gaz de proc�d� s'�chappant du convertisseur, il existe des solutions techniques �prouv�es. Une hotte abaissable ou mont�e � demeure au-dessus du convertisseur limite efficacement la p�n�tration d'air ind�sirable ou l'�chappement des gaz du convertisseur. Les gaz subissent ensuite un d�poussi�rage sec ou humide. Le d�poussi�rage humide est bi�tag� et se pr�sente comme la combinaison d'un laveur et d'un �lectrofiltre humide. Pour le d�poussi�rage par voie s�che, on emploie des �lectrofiltres secs r�sistant � des pressions internes jusqu'� 2 bar (risques de d�flagration). Les gaz �pur�s pr�sentent des concentrations en poussi�res inf�rieures � 50 mg/m³ et des concentrations en anhydride sulfureux inf�rieures � 500 mg/m³. Il n'est pas possible de limiter en permanence les teneurs en oxydes d'azote � moins de 400 mg/m³. L'entretien des dispositifs de s�paration est un aspect tr�s important si l'on veut assurer continuellement un taux de s�paration suffisant. Le d�poussi�rage par voie s�che a pour avantage de se pr�ter � la r�cup�ration de la poussi�re, qui retourne au convertisseur apr�s briquetage avec cuisson.

Les op�rations de transvasement, chargement et de m�lange des produits sont � l'origine d'une �mission diffuse de poussi�res, qui peut constituer une nuisance s�rieuse au voisinage des usines. Les installations de captage des effluents gazeux, assurant un taux de r�tention d'env. 90% avec un dispositif de s�paration en aval fonctionnant sur la base de filtres � tissu ou d'�lectrofiltres horizontaux, permettent de limiter � 10 mg/m³ la teneur en poussi�re des gaz �pur�s.

Si l'on envisage l'emploi d'un syst�me de commande et de r�gulation adapt� au proc�d� afin de r�duire les effluents gazeux, il faudra s'assurer au pr�alable que le syst�me r�pond bien � toutes les exigences requises en ce qui concerne sa robustesse, les possibilit�s de d�tection des erreurs et la facilit� de maintenance.

Le captage des effluents gazeux �tant probl�matique dans le cas de fours Siemens-Martin, on leur pr�f�rera les fours �lectriques ou on les remplacera par des fours �lectriques le cas �ch�ant. Pour les fours �lectriques servant � l'�laboration d'aciers sp�ciaux, les poussi�res d�gag�es comportent notamment, outre du plomb et du zinc, du chrome, du nickel et du vanadium. Certains compos�s chrom�s sous forme de poussi�res inhalables se sont av�r�s carcinog�nes.

Afin de parvenir � un taux de 95% pour le captage des effluents gazeux sur les fours �lectriques lors du chargement, de la fusion et de la coul�e, l'�quipement doit �tre enti�rement mis sous caisson. La s�paration des poussi�res s'obtient au moyen de filtres � tissu permettant d'abaisser les concentrations dans les gaz �pur�s en dessous de 20 mg/m³.

La marche d'un convertisseur s'accompagne d'un d�gagement de grandes quantit�s de monoxyde de carbone, qui devraient �tre br�l�s soit dans une torch�re, soit dans une chaudi�re avec conversion d'�nergie, afin d'�viter une pollution trop importante de l'air. Bien que les quantit�s �mises sembleraient tr�s faibles autant qu'on puisse en juger actuellement, la valorisation des ferrailles dans les aci�ries �lectriques compte �galement parmi les sources d'�mission de Dibenzodioxines polyhalog�n�s et de Dibenzofuranes. De grandes quantit�s de ferrailles contamin�es par des compos�s halog�n�s et des conditions d'exploitation propices � la formation de ces substances sont � l'origine de ces �missions. Les premiers examens sur la base d'�chantillons ponctuels ont r�v�l� des concentrations de l'ordre du nanogramme. Un programme de mesure plus exhaustif est en cours de pr�paration. Actuellement, un des meilleurs moyens de limiter au maximum l'�mission de substances carcinog�nes est de s�lectionner et de trier soigneusement les ferrailles employ�es. Des proc�d�s pour la s�paration des dioxines et furanes en sont au stade du d�veloppement. Actuellement encore au stade exp�rimental, la technologie des filtres � adsorption � base de charbon actif (avec les possibilit�s d'�vacuation qui s'y rattachent) s'annonce prometteuse et m�rite d'�tre suivie attentivement.

Les eaux us�es en provenance du d�poussi�rage humide sont �pur�es au moyen d'hydrocyclones ou dans des d�canteurs et remises en circulation. Les boues s�par�es sont d�shydrat�es dans des filtres sous vide � tambour et renvoy�es dans le haut fourneau apr�s passage dans les installations de frittage. Pour la r�cup�ration des boues, on tiendra compte de leur teneur en zinc. Le laitier obtenu comme sous-produit dans les aci�ries est transform� en engrais ou trait� pour pouvoir �tre employ� � l'am�nagement de routes.

Dans les aci�ries � oxyg�ne, les puissants ventilateurs et les installations de d�poussi�rage constituent des sources de bruit intense. Dans le cas des fours �lectriques, ce sont l'arc et le transformateur. Le niveau de puissance acoustique dans les aci�ries �lectriques d�pourvues de moyens de lutte contre le bruit se situe entre 117 et 132 dB(A) contre env. 100 dB(A) pour les aci�ries disposant de tels moyens.

Comme mesures envisageables pour la r�duction des �missions sonores, on peut citer:

- les mesures concernant l'arc ;
- la r�duction des ouvertures sur la coque du four ;
- le capotage du four ;
- la s�paration acoustique entre l'atelier abritant le four et les ateliers adjacents ;
- le renforcement de l'isolation acoustique des murs d'atelier ;
- les amortisseurs sur les orifices d'entr�e et d'�vacuation de l'air ;
- la marche ralentie des ventilateurs de refroidissement d'air ;
- la mise sous caisson des diff�rentes unit�s fonctionnelles ;
- les pr�cautions pour �viter les chutes de ferraille lors des op�rations de chargement et de manutention.

Lors des op�rations de fusion, en particulier lorsque les ferrailles sont mouill�es, les pointes de bruit peuvent �tre tr�s �lev�es. Les installations modernes pratiquement enti�rement automatis�es comportent des postes de commande pouvant �tre prot�g�s efficacement contre le bruit. Les mesures de pr�vention �voqu�es au point 2.2 s'appliquent �galement aux postes de travail des aci�ries.

2.5 Mise en forme de l'acier

Dans les ateliers de laminage � chaud, la transformation (mise en forme) de l'acier brut en acier lamin� produit les �missions et r�sidus suivants:

- battitures avec traces d'huile ;
- gaz r�siduaires des fours ;
- eaux us�es charg�es d'huile ;
- eaux us�es en provenance du poste d'�puration des gaz r�siduaires.

La production de t�le d'acier s'accompagne des �missions et r�sidus suivants .

- eaux us�es charg�es d'huile ;
- effluents gazeux des bains de d�capage ;
- d�capants us�s ;
- acide sulfurique et acide chlorhydrique ou
- acide nitrique et acide fluorhydrique ;
- m�langes.

Dans les laminoirs � chaud, les r�sidus les plus importants du point de vue quantit� sont les battitures. Elles sont produites � raison de 20 � 70 kg par tonne de produit fini. Les battitures sont constitu�es en majeure partie d'oxyde de fer (70 � 75) et peuvent donc servir dans les hauts fourneaux. Les portions trop fines doivent subir auparavant un frittage ou un boulettage. Pour enlever l'huile des battitures, on a recours � la cuisson ou � un lavage alcalin. Les battitures souill�es d'huile ne devraient pas �tre mises en d�charge afin d'�viter une contamination du sous-sol.

Les eaux us�es d'un atelier d'un laminoir � chaud sont dues

- au transport du m�lange battitures-eau jusqu'� l'installation d'�puration,
- au lavage alcalin des battitures huileuses

Le m�lange battitures-eau est s�par� dans des d�canteurs et des filtres � graviers (avec �ventuellement addition de floculants). Les huiles et les graisses qui surnagent sont �limin�es par raclage. Les battitures d�cant�es ou filtr�es sont d�shydrat�es et dirig�es vers l'installation de frittage. Apr�s �puration, les eaux us�es sont remises en circuit.

Les eaux de lavage alcalines contiennent une �mulsion huileuse n�cessitant un fractionnement au moyen de produits chimiques. Apr�s ce traitement, l'eau contient encore des r�sidus d'huile et de produits chimiques. Elle devrait �tre dirig�e vers une station d'�puration biologique. L'huile recueillie peut �tre trait�e et �tre �ventuellement r�utilis�e dans l'atelier de laminage.

Dans les ateliers de laminage � froid, les t�les d'acier sont pr�alablement d�barrass�es de leur couche d'oxydes dans un bain de d�capage. Ainsi, le laminage � froid proprement dit ne produit aucun d�chet solide (battitures).

Ici, les eaux us�es sont des eaux charg�es d'huile de laminage (huiles min�rales/huile de palme) et les bains usag�s du d�capage. Avant �tamage ou galvanisation, les t�les lamin�es sont encore une fois d�cap�es � l'acide et d�graiss�es par voie �lectrolytique.

Les exigences quant au degr� d'�puration des eaux us�es des ateliers de laminage d�pendent du mode et du taux de r�utilisation pr�vus ainsi que de la qualit� des eaux r�ceptrices. Les param�tres de l'effluent doivent �tre contr�l�s r�guli�rement.

Les �mulsions huile-eau issues du proc�d� de laminage � froid n�cessitent un traitement chimique (floculation � l'aide de sels de fer et de chaux). Les boues huileuses devraient �tre incin�r�es, la cendre dirig�e vers l'installation de frittage. L'huile extraite de l'�mulsion peut �tre employ�e � des graissages de second ordre.

Pour l'�vacuation ou la valorisation des �mulsions, des m�langes de produits � base d'huile min�rale et des boues charg�es d'huiles min�rales, l'�tablissement de pi�ces justificatives devrait �tre prescrit afin d'�viter toute infiltration ind�sirable dans le sous-sol et dans les eaux souterraines.

Les d�capants usag�s contiennent principalement des sels de fer qui peuvent �tre s�par�s et vendus (fabrication de pigments, agents de pr�cipitation pour processus d'�puration, fabrication d'acide sulfurique). Le produit restant doit �tre neutralis� au lait de chaux. Les boues d'hydroxydes r�sultant de cette op�ration sont �pandues sur des lits de s�chage ou, de pr�f�rence, d�shydrat�s dans des filtres-presses. Avant toute mise en d�charge d�finitive, on v�rifiera si les r�sidus pr�sentent un risque de lessivage et s'ils poss�dent une stabilit� suffisante. Si la teneur en particules solides est sup�rieure � 40%, ces r�sidus devraient �tre envoy�s � l'installation de frittage en vue de leur r�utilisation.

Les eaux de rin�age acides issues du d�capage doivent �tre neutralis�es et les flocs des boues d'hydroxydes s�par�s dans des d�canteurs. Les eaux �pur�es peuvent �tre recycl�es (neutralisation � l'acide n�cessaire). La d�charge pr�vue devrait �tre adapt�e � ce type de boues et imperm�abilis�e.

L'�limination des brouillards d'huile dans les ateliers de laminage est obtenue par captage au moyen d'une hotte sp�ciale et par s�paration � l'aide d'une combinaison de s�parateur m�canique et d'�lectrofiltre en aval.

Le niveau de puissance acoustique des laminoirs � chaud et � froid se situe entre 95 et 110 dB(A). A 5 m d'un train de laminage pour profil�s ouvert, il s'�l�ve � 106 dB(A) et � 124 dB(A) maximum dans le cas d'un laminoir � tubes.

Pour lutter contre le bruit sur les lieux de travail, l'installation est pratiquement enti�rement automatis�e et �quip�e des postes de commande ad�quats, qui se pr�tent facilement � une isolation acoustique. Les protections individuelles auditives sont de rigueur aux postes de travail tr�s bruyants.

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