Bien qu'il existe encore de nombreuses idées fausses sur les avantages concernant le chauffage électrique, de plus en plus de producteurs d'acier prennent conscience des avantages de ce dernier. De la réduction des émissions de CO2 à l'amélioration de l'efficacité et de l'environnement de travail, le chauffage électrique présente de nombreux avantages et peu d'inconvénients.

Une fois qu'une entreprise sidérurgique est prête à passer à l'électrique, nous pouvons l'aider pour le reste.

« Certaines entreprises sidérurgiques peuvent encore craindre que les éléments électriques n'aient pas la puissance absolue ou la densité de puissance nécessaire pour être suffisamment efficaces », déclare Dilip Chandrasekaran, responsable du développement commercial chez Kanthal. « Mais aujourd'hui, la plupart des entreprises sidérurgiques savent que les éléments chauffants électriques sont non seulement suffisamment puissants, mais qu'ils améliorent également l'efficacité thermique et l'environnement de travail, tout en contribuant à l'amélioration de la qualité.

« Une fois qu'une entreprise sidérurgique est prête à passer à l'électrique, nous pouvons l'aider pour le reste. »

Choisir les processus à électrifier

Dilip Chandrasekaran, Kanthal Business Development Manager.Pour certains, le plus grand obstacle sur la voie du passage à l'électrique peut simplement être de savoir par où commencer.

Dilip Chandrasekaran explique que Kanthal a identifié trois procédés de chauffage dans la production d'acier en aval qui sont parmi les plus faciles à convertir à l'électricité : la ligne de recuit continue (CAL), la ligne de galvanisation continue (CGL) et les fours à sole roulante.

« Vous pouvez moderniser un four existant en remplaçant simplement les brûleurs à gaz par des tubes et des éléments chauffants électriques, et en apportant quelques petites modifications », explique Dilip Chandrasekaran.

Adaptation à une nouvelle source de chaleur

Il souligne que le processus de modernisation le plus simple est celui des chaudières à gaz qui utilisent une technologie appelée systèmes de brûleurs de récupération asymétrique (SER). Dans ce cas, il est possible d'installer des chauffages à baïonnette ou à cartouches électriques, telles que Tubothal®, soit dans les tubes radiants existants, soit en remplaçant à la fois les tubes et les éléments.

« Il n'est pas nécessaire de modifier l'intérieur du four ou son isolation », poursuit Dilip Chandrasekaran.

Lorsqu'il s'agit de convertir des fours utilisant des brûleurs à gaz et des tubes radiants à gaz de type U, W, P ou double P, les choses se compliquent un peu. Dilip Chandrasekaran explique que cette technologie peut nécessiter la modification du support et de l'isolation de la paroi du four.

Dans les deux cas, des travaux doivent être effectués à l'extérieur du four, où les conduites de gaz et les tuyaux d'échappement existants doivent être retirés et remplacés par un câblage destiné à alimenter les éléments chauffants électriques.

Redéfinir la puissance électrique

Un autre facteur qui peut s'avérer délicat est la redéfinition de la puissance électrique totale.

« Il n'est pas facile de définir avec précision l'efficacité de la solution électrique par rapport à l'efficacité de la solution au gaz », admet Dilip Chandrasekaran, qui ajoute que les entreprises sidérurgiques ont tendance à avoir une connaissance limitée de l'impact que les changements dans le transfert de chaleur et l'efficacité peuvent avoir sur les propriétés de leur produit final.

S'il est possible d'effectuer des calculs d'ingénierie thermique, ceux-ci ne fournissent qu'un aperçu approximatif du résultat.

« Le seul moyen d'obtenir une prédiction fiable est de procéder à des essais, par exemple en convertissant par étapes des parties d'une zone de chauffage ou en la convertissant zone par zone. En outre, l'utilisateur final doit s'assurer que l'énergie électrique disponible est suffisante et que l'usine dispose de l'infrastructure nécessaire pour la distribution aux fours chauffés à l'électricité », explique Dilip Chandrasekaran.

Par ailleurs, le système de commande de l'alimentation devra être repensé.

« Avec un four à gaz, le système de commande peut être assez simple, mais l'exploitation d'une solution électrique peut s'avérer plus complexe. Vous devez comprendre comment contrôler et réguler la puissance des éléments pour éviter la surchauffe et maximiser la durée de vie des éléments », ajoute Dilip Chandrasekaran. « Cependant, l'avantage est que le contrôle de la température dans le four sera beaucoup plus précis lorsque vous utiliserez des chauffages électriques. »

Garantir l'accès à l'électricité renouvelable

Le chauffage électrique offre la possibilité d'éliminer totalement les émissions de CO2. Pour ce faire, l'accès à l'électricité renouvelable est indispensable, mais il n'existe pas de solution miracle. Le volume disponible et son coût varient sensiblement d'un pays à l'autre. La bonne nouvelle, c'est que la plupart des gouvernements s'efforcent de résoudre le problème.

En attendant, Dilip Chandrasekaran estime que ce n'est qu'une question de temps avant que l'abandon de l'énergie fossile cesse d'être un choix et devienne un impératif.

« Partout dans le monde, les gouvernements exigent des entreprises qu'elles abandonnent les combustibles fossiles et la plupart des grands producteurs d'acier cherchent tous des moyens de réduire leurs émissions », explique-t-il. « Ils sont les seuls à pouvoir prendre la décision, mais une fois qu'ils l'auront prise, nous disposons de l'expertise et de l'expérience nécessaires pour assurer le passage à l'électrique. »