Les familles de laitiers. Laitiers de haut fourneau, Laitiers d aciérie de convertisseur à oxygène, Laitiers d aciérie électrique

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1 Les familles de laitiers Laitiers de haut fourneau, Laitiers d aciérie de convertisseur à oxygène, Laitiers d aciérie électrique Journée technique Laitiers HF Metz, 01. Février 2013 Patrice Reeb (Dillinger Hüttenwerke) / Mathieu Wallez (Eurovia)

2 Généralités, terminologie La filière fonte Les laitiers de haut fourneau LHF La filière acier Les laitiers d aciérie de conversion LAC Les laitiers d aciérie électrique LAFE Comparaison des différents laitiers Quelles similitudes? Quelles différences? Assurance qualité 2

3 Formation des laitiers sidérurgiques Filière Haut-fourneau - Aciérie de convertisseur à oxygène LD ou LWS" O2 Matières premières: Minerai *, Coke Gravier, Calcaire Air chaud * hématite ou phosphoreux Filière Aciérie électrique" Matières premières : Ferrailles Fonte Laitier de haut fourneau (LHF) cristallisé ou granulé Electrodes Acier brut Laitier d aciérie de convertisseur à oxygène(lac) (procédé LD ou LWS) Acier brut Laitier d aciérie électrique (LAFE) 3

4 Sites actuels de production d acier en France, Luxembourg, et Sarre Celsa France Boucau Ascométal Les Dunes ArcelorMittal Dunkerque LME Trith St Léger Iton Seine Bonnières/Seine ALPA Porcheville SAM Monterau Eperam Alloys Imphy Erasteel Commentry Aubert&Duval Les Ancizes ArcelorMittal Fos / Mer ArcelorMittal Florange SAM Neuves Maisons Aubert&Duval Firminy ArcelorMittal Belval Industeel France Le Creusot Industeel France Chateauneuf Saint Gobain PAM Pont à Mousson Ugitec Ugine WINOA Le Cheylas Ascométal Fos/mer Dillinger Hüttenwerke Dillingen Sarrstahl Voelklingen Ascometal Hagondange : Haut-fourneau fonte : Aciérie convertisseur LAC Plats carbone : Four électrique Long Aciers spéciaux et inox : Four électrique Long Aciers courants : Four électrique Plaques spéciales : Four électrique Plat inox et alliage : Four électrique Tôles électriques Source : FFA (Fédération Française de l Acier)

5 Laitier de haut-fourneau mis en œuvre en France 19(0,8%) 3(0,1%) 155 (6,7%) 439 (18,9%) Laitiers d aciérie mis en œuvre en France 144 (9%) 27 (2%) 119 (7%) 259 (16%) (64%) 1714 (73,5%) 30 (2%) 2009 Total = tonnes Unité = KT 2009 Total = tonnes Granulats (LHF cristallisé) En stock TP En stock Ciments et LHR (LHF vitrifié) En liant pour graves-laitier (LHF vitrifié)) Autres Source : Construction (béton) Travaux hydrauliques En CET Recyclage sur site Autres

6 Généralités, terminologie La filière fonte Les laitiers de haut fourneau LHF La filière acier Les laitiers d aciérie de conversion LAC Les laitiers d aciérie électrique LAFE Comparaison des différents laitiers Quelles similitudes? Quelles différences? Assurance qualité 6

7 Source :

8 Les laitiers de haut-fourneau : 2 minerais Minerai lorrain (fonte Thomas) : laitier phosphoreux mis en stock en crassier Minerai importé : laitier hématite de fraîche production Quels points communs? Quelles différences? 8

9 Formation des laitiers de haut-fourneau Laitiers de haut fourneau (LHF) cristallisés Laitiers de haut fourneau (LHF) granulés Usages : Granulats pour la construction routière 1 tonne de fonte hématite Refroidissement lent à l air en fosse Refroidissement rapide à l eau / Teneur en verre > 98% 250 kg de laitier Usages : ciments et liants routiers Liants hydrauliques pour GTLH (grave laitier) 9

10 Les laitiers de haut-fourneau : pour résumer Minerai lorrain : Laitier (phosphoreux) cristallisé mis en stock en crassier. Usage en grave ou granulat tout usage ( couche de forme, assise, Béton, BB, ESU) Minerai importé : Laitier (hématite) de fraîche production Usage du LHF granulé utilisé en ciment, LHR et graves traitées Usage du LHF cristallisé en grave ou granulat de couche de forme à couche d assise 10

11 Localisation des gisements de laitier LHF en Lorraine, Luxembourg, et Sarre 55 Moulaine Luxembourg Esch sur Alzette Nilvange Moyeuvre Auboué ArcelorMittal Florange Saint Gobain PAM Pont à Mousson 54 Dillinger Hüttenwerke Dillingen 57 Sarre : Laitier HF cristallisé de fraîche production Dillingen (D): T/an Florange (57): T/an Pont à mous. (54): T/an : Laitier HF granulé de fraîche production Dillingen (D) : Florange ( T/an T/an 88 : Laitier HF issus de crassiers Nilvange (57) : T/an Moyeuvre (57) : T/an Auboué (54) : T/an Moulaine (54) : T/an Esch/Alzette (L) Source : Guide Laitier d utilisation des matériaux lorrains en technique routière

12 Généralités, terminologie La filière fonte Les laitiers de haut fourneau LHF La filière acier Les laitiers d aciérie de conversion LAC Les laitiers d aciérie électrique LAFE Comparaison des différents laitiers Quelles similitudes? Quelles différences? Assurance qualité 12

13 Élaboration des laitiers d aciérie de convertisseur à oxygène LAC (LD ou LWS) et des laitiers d aciérie électrique LAFE O2 Electrodes Laitiers d aciérie à oxygène LD ou LWS (LAC) Laitiers d aciérie électrique (LAFE) Refroidissement lent à l air en fosse du LAC de Dillingen 1 tonne d acier 150 kg de laitier 13

14 Laitiers d aciérie de conversion (LAC) - Élaboration Usages : Granulats pour la construction routière en en couches de fondation et de base non revêtues. Granulats pour ouvrages de drainage et de protection de talus. Masques drainants et masques poids Amendements calciques Source : Monographie des laitiers d aciérie de conversion (LAC)

15 Localisation des gisements de laitiers d aciérie de conversion (LAC) en Lorraine, Luxembourg, et Sarre 55 Luxembourg Hayange ArcelorMittal Florange 54 Dillinger Hüttenwerke Dillingen 57 Saarstahl Voelklingen Sarre LAC de fraîche production Florange (57) : T/an Dillingen (D) : T/an Voelklingen (D) : T/an LAC issus de crassiers Hayange (57) : T 88 Source : Monographie des laitiers d aciérie de conversion ( LAC )

16 Laitiers d aciérie électrique (LAFE) - Élaboration Usages: Granulats pour la construction routière en couches de fondation de base et de roulement Granulats pour ouvrages de drainage et de protection de talus. Masques drainants et masques poids Source:

17 Localisation des gisements de laitier d aciérie de four électrique (LAFE) en Lorraine, Luxembourg et Sarre 55 RIVA Neuves-Maisons Luxembourg Esch sur Alzette Ascométal Hagondange Sarre Laitier d aciérie de four électrique de fraîche production Hagondange (57) : T/an Neuves-Maisons (54) : T/an Laitier d aciérie de four électrique issu de crassiers Esch sur Alzette (L) 88 Source : Guide Laitier d utilisation des matériaux lorrains en technique routière

18 Généralités, terminologie La filière fonte Les laitiers de haut fourneau LHF La filière acier Les laitiers d aciérie de conversion LAC Les laitiers d aciérie électrique LAFE Comparaison des différents laitiers Quelles similitudes? Quelles différences? Assurance qualité

19 Comparaison Laitiers / Granulats naturels Composition chimique (Données en % massique) LHF Fr Prod LHF Crass. LAC LAFE Quartzite Alluvion Calcaire [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%] CaO CaO libre 6 <1 SiO MgO Al2O < 1 Fe total 1) < < 1 MnO < 1 < < 1 K2O < 1 < <1 Na2O < 1 < <1 S total 1 1 TiO2 1 < 1 < 1 P2O5 2 < 1 < 1 Cr2O3 1 2 < 1 1) Somme Fe total : Fe met. + FeO + Fe 2 O 3

20 Comparaison Laitiers / Granulats naturels Caractéristiques intrinsèques LHF Fr Prod LHF Crassier LAC LAFE Quartzite Alluvion Calcaire MVR G [Mg/m 3 ] 2,4 2,8 3,6 3,6 2,65 2,65 2,7 LA [M.-%] MDE [M.-%] PSV [-]

21 Comparaison Laitiers / Granulats naturels Caractéristiques intrinsèques Calcaires LHF Fr PRod LHF Crassier LAC-LAFE Eruptifs Silico-Calcaires 21

22 Généralités, terminologie La filière fonte Les laitiers de haut fourneau LHF La filière acier Les laitiers d aciérie de conversion LAC Les laitiers d aciérie électrique LAFE Comparaison des différents laitiers Quelles similitudes? Quelles différences? Assurance qualité

23 CEN/TC 154, Normes Européennes et certification CE EN EN EN EN EN EN EN EN EN Granulats pour béton Granulats pour mélanges hydrocarbonés et pour enduits superficiels utilisés dans la construction des chaussées, aérodromes, et d autres zones de circulation Granulats légers Granulats pour mortiers Granulats pour matériaux traités aux liants hydrauliques et matériaux non traités utilisés pour les travaux de génie civil et pour la construction des chaussées Enrochements Granulats pour ballasts Graves non traitées Mélanges traités aux liants hydrauliques 23

24 Spécificité allemande Système européen Tâche réalisé par Système de maîtrise de la production des granulats Essais sur échantillons prélevés sur le site Producteur Essais initiaux sur granulat Essais initiaux sur granulat Echantillonnage sur site / Essais sur échantillons 1ère inspection du site et du système de maîtrise Contrôle permanent du système de maîtrise Organisme agréé Certificat de maîtrise de la production / Marquage CE Fourni par Organisme agréé Producteur sur la base du certificat fourni par l organisme agréé Producteur 24

25

26 Guide d acceptabilité environnementale des laitiers sidérurgiques en technique routière (Octobre 2012) Nouveau guide d acceptabilité environnementale des laitiers sidérurgiques en technique routière en remplacement de la circulaire circulaire du 9 mai 1994 (DPPR/SEI/BPSIED N 94-IV-1) relative aux mâchefers d Incinération d Ordures Ménagères (MIOM de catégorie V)

27 Merci pour votre attention! et Danke für Ihre Aufmerksamkeit!