Dans l’atelier de fabrication de l’acier au four Martin, où les étincelles volent et l’acier en fusion éclabousse, les gaz de combustion brûlants, à 1 500 °C, s’échappaient jadis, emportant une immense quantité d’énergie vers le ciel. À l’usine de coke, la vapeur blanche qui s’élève lorsque le coke rougi par la chaleur se refroidit a longtemps voilé le firmament. Ces « géants énergétiques » industriels sont aujourd’hui transformés en atouts écologiques grâce à l’innovation technologique. La China Metallurgical Group Corporation (MCC) met à profit un système technologique couvrant l’ensemble du processus pour valoriser la chaleur résiduelle issue de la production sidérurgique, faisant passer la colossale industrie de l’acier d’un statut de « consommatrice d’énergie » à celui de « productrice d’énergie ». Rien que la technologie de refroidissement par séchage permet chaque année de produire suffisamment d’électricité pour couvrir un quart de la consommation électrique totale de la ville de Pékin.

La révolution de la cokéfaction : d’une source de pollution à un pôle énergétique
La transformation écologique du procédé de cokéfaction a débuté par une percée dans la technologie du refroidissement à sec. MCC Jiaonai a surmonté les principaux défis techniques liés aux opérations à grande échelle, aboutissant à un processus entièrement en boucle fermée qui « n’utilise pas d’eau, ne produit ni fumées ni poussières ».

À l’échelle mondiale, près de 300 installations traitent annuellement 225 millions de tonnes de coke et récupèrent la chaleur sensible du coke rouge afin de produire 125 millions de tonnes de vapeur à haute température et à haute pression.

La production annuelle d’électricité a atteint 34,7 milliards de kWh, générant des retombées économiques supérieures à 12 milliards de yuans.

Le projet Shanxi Meijin, d’une capacité de 260 tonnes par heure, permet d’économiser 2,56 millions de tonnes d’eau chaque année et de produire 600 millions de kilowattheures d’électricité, couvrant ainsi 45 % des besoins en électricité du comté de Qingxu.

L’innovation technologique ne cesse d’évoluer. MCC Jingcheng a été le pionnier de la technologie des collecteurs combinés pour les chaudières à surchauffage et les chaudières à pression unique, atteignant un rendement thermique de 37 % dans des projets tels que l’usine sidérurgique de Sanming, dans la province du Fujian — soit 23 points de pourcentage de plus que les installations conventionnelles. Un système de dérivation de vapeur permet un découplage flexible de la chaudière, garantissant ainsi une exploitation sûre de l’unité ; cette technologie a été inscrite au Catalogue national des technologies économes en énergie recommandées.

Découverte majeure en frittage : les trous noirs se transforment en sources chaudes

En réponse au « trou noir énergétique » du procédé de frittage, MCC Changtian a mis au point un système technologique intégrant une chaudière à récupération de chaleur de la hotte du four en liaison directe, associée à une technologie d’alimentation en air par étages pour le refroidisseur annulaire.

La production d’électricité par tonne de minerai a dépassé 30 kWh, ce qui a permis de réduire l’intensité énergétique de l’industrie à 43 kg d’équivalent charbon standard par tonne.

La part de marché des machines de frittage d’une capacité égale ou supérieure à 450 m² dépasse 70 %, et le taux de fiabilité opérationnelle de l’équipement est de 100 %.

Le projet d’acier vert à haute valeur ajoutée de Zhongtian a construit la plus grande centrale de valorisation de la chaleur résiduelle issue du frittage en Chine (50 MW), réalisant pour la première fois le raccordement au réseau électrique à 110 kV.

Le système innovant de récupération cascade de chaleur résiduelle de China Metallurgical Northern a établi un nouveau record chez Baowu Xinguang, produisant 27 kWh d’électricité par tonne de minerai.

Production d’électricité à haute température : une chaudière à récupération de chaleur alimente une unité de turbine à vapeur.

Fourniture de vapeur à température moyenne : répond aux besoins en vapeur de production.

Récupération à basse température : préchauffage du mélange de frittage et de l’air comburant.
Cette technologie a permis aux plus grandes machines de frittage au monde (n° 4 et n° 5) d’atteindre des niveaux d’émissions ultra‑faibles, validant ainsi une approche évolutive pour la récupération de la chaleur résiduelle sur une base de production de dix millions de tonnes par an.

Production de fer et d’acier : le front principal dans la lutte pour les objectifs du double carbone

La technologie de production d’électricité à partir du gaz de houille a connu cinq générations d’innovations :

China Metallurgical Southern a mis au point la première unité de production d’électricité à gaz de charbon supercritique au monde (Shenglong, Guangxi).

Un rendement de production d’électricité de 44 %, avec une fourniture annuelle de 1,16 milliard de kWh.

Réduction annuelle de carbone de 662 000 tonnes, établissant un nouveau record mondial en matière de pression et de température.
À l’heure actuelle, sa capacité installée totale dépasse celle du projet des Trois Gorges, produisant annuellement 180 milliards de kWh d’électricité et réduisant les émissions de carbone de 100 millions de tonnes, tout en réalisant des exportations de technologies vers l’Asie du Sud-Est.

La récupération des gaz de convertisseur réalise deux percées :

La société China Metallurgical Beijing Engineering Co., Ltd. a mis en œuvre plus de 200 installations de sa technologie de récupération de chaleur à haut rendement et à longue durée de vie.

Économies annuelles d’un million de tonnes de charbon standard, accompagnées de réductions des émissions de soufre et d’oxydes d’azote de l’ordre de dix mille tonnes.

Le procédé de récupération des vapeurs à moyenne et basse température, conçu pour résister aux explosions, augmente la récupération de vapeur par tonne d’acier de 55 %.

L’innovation en matière d’équipements intelligents progresse de pair :

Accumulateur de vapeur sphérique : l’encombrement au sol réduit de moitié, avec une sècheresse de la vapeur accrue de 10 %

Unité TRT d’un haut-fourneau : le rendement de conversion de l’énergie de la pression des gaz atteint 91 %

Turbine en cascade : 38 à 42 kWh d’électricité par tonne de fer, soit une amélioration de 15 %.

Collaboration de bout en bout : l’approche de la Chine en matière de transformation écologique
La China Metallurgical Group Corporation a mis au point un modèle de « construction hors ligne + rénovation en ligne », permettant de surmonter la difficulté liée à l’arrêt des aciéries pour leur modernisation.

Le projet de restructuration du réseau de canalisations de vapeur de la société Zhongnan Co., Ltd. a permis d’instaurer une distribution et une utilisation par zones.

Raccourcir la distance de transport de la vapeur et réduire les pertes du réseau de canalisations.

Mise en place d’un paradigme gagnant-gagnant fondé sur le « remplacement des capacités + économie d’énergie et réduction des émissions de carbone »

Transfert de technologie pour construire un écosystème complet :

La panoplie de systèmes de récupération de chaleur résiduelle qui s’étend à travers les aciéries est en train de remodeler, en silence, la logique économique de l’industrie. Chez MCC Construction, des unités de refroidissement par voie sèche transforment la chaleur torride du coke incandescent en électricité qui éclaire la ville ; et tandis que la vapeur issue de centrales électriques à gaz supercritiques fait tourner les turbines dans un bourdonnement régulier, ces géants de l’acier se sont mués en usines productrices d’énergie. À l’usine de frittage de Baowu Xinsteel, l’électricité produite à partir de la récupération de chaleur résiduelle, dont la température nominale est de 27 °C, bat comme le pouls le plus puissant d’une ère de l’acier vert — signalant qu’aucune goutte de chaleur perdue ne doit être gaspillée et que chaque gramme d’émissions de carbone mérite d’être éliminé.

La trajectoire bas carbone de China Metallurgical Group Corporation, fondée sur des technologies propriétaires, conduit l’industrie sidérurgique mondiale vers une nouvelle ère d’une plus grande propreté et d’une meilleure efficacité.