Quand vous essayez de réduire la consommation de gaz ou de mazout, concentrez-vous d’abord sur la mise au point du processus. Seulement alors, centrez vos efforts sur la récupération de la chaleur perdue à partir des gaz de combustion.

Bien que l’industrie du gaz naturel soit compétitive depuis longtemps dans les trois provinces de l’Ouest canadien, les clients de l’Ontario et du Québec devront s’habituer à un marché déréglementé. Sauf pour le Nouveau-Brunswick et la Nouvelle-Écosse, où une alliance a été formée pour les droits de distribution du gaz naturel, il existe peu sinon aucun pipeline de gaz dans le reste du Canada. Les prix du gaz naturel ont augmenté nettement en l’an 2000. L’efficacité énergétique et la gestion axée sur la demande (GAD – décrite à la section 2.2.1) représenteront de plus en plus des outils importants pour les fonderies afin de gérer les coûts. Les grands utilisateurs de gaz naturel achètent celui-ci sur le marché au comptant et utilisent des logiciels pour gérer ces achats pour en tirer le maximum d’avantages financiers. Même si les coûts en croissance du gaz constituent un facteur important des budgets énergétiques, certaines grandes entreprises ont réussi à les compenser en installant des cogénérateurs de production combinée électricité- chaleur pour produire leur propre électricité et vendre les surplus éventuels au réseau de distribution. Cette option est examinée avec de plus en plus d’attention maintenant par beaucoup d’entreprises.

Nombre de fonderies dans des régions du Québec, des provinces de l’Atlantique et du nord-est de l’Ontario dépendent du pétrole pour leurs besoins énergétiques. Remplacer une source d’énergie (pétrole, gaz, électricité) par une autre est toujours dispendieux et difficile à faire dans une fonderie existante. Bien des alumineries, cependant, sont passées du gaz à l’électricité et ont investi les sommes nécessaires (environ 500 000 $) pour l’achat et l’installation de fours à induction de taille moyenne. Elles ont justifié cela sur la base de la qualité et d’une économie potentielle d’environ 7 p. 100 provenant des pertes de la fusion du gaz. En plus d’un meilleur rendement métallique, la propreté de la fonte s’est améliorée et l’augmentation de l’hydrogène a été réduite.

La combustion du pétrole peut présenter des problèmes particuliers. Il nécessite des systèmes de stockage, qui doivent répondre à des critères rigoureux pour prévenir la contamination environnementale à cause des débordements et des fuites. En hiver, les conduites doivent être chauffées pour empêcher la gélification du pétrole ou le parafinage par précipitation. À cause de ses températures élevées de combustion, le pétrole tend à produire des oxydes d’azote (NO_x). La possibilité d’un contenu élevé en soufre (en particulier dans le pétrole lourd) peut empêcher l’utilisation des économiseurs de gaz de combustion à cause des problèmes de corrosion qui découlent de la condensation et de la formation d’acides provenant des oxydes de soufre (SO_x).

La priorité, s’agissant de réduire la consommation de gaz naturel ou de mazout, est de se concentrer sur le processus de combustion, qui doit être aussi efficace que possible. Voici une liste des points à étudier :

• Système de livraison de gaz ou de mazout
  Est-il étanche, sans obstructions et fuites ? Les conduites de gaz, dont beaucoup peuvent remonter à des décennies et être enterrées, peuvent être corrodées et fuir. Comment savoir si elles fuient : durant une période sans production, consignez la lecture du compteur de gaz et vérifiez-la après 12 à 24 heures. Le chauffe-eau au gaz n’étant même pas allumé, il ne devrait pas y avoir d’écart. Tenez compte d’une certaine consommation de gaz pour le chauffage des locaux, etc., en estimant la consommation basée sur la plaque signalétique. Sinon, il pourrait y avoir des fuites et il faudrait amorcer des travaux pour en découvrir la source et les régler rapidement (il en va de la sécurité des employés).
  
  Dans les systèmes d’approvisionnement de mazout, assurez-vous de la vérification régulière des filtres et de l’entretien des pompes.
   
• Combustion
  Très souvent, les contrôles appropriés ne sont pas effectués pour les fours à mazout et à gaz. Le mauvais contrôle du ratio air-gaz entraîne des pertes d’énergie, des températures excessives fréquentes et des problèmes métallurgiques. Songez à remplacer les brûleurs qui ne sont pas dotés de moyens appropriés pour contrôler correctement le ratio air-combustible. Idéalement, les contrôles du ratio air-combustible devraient tenir compte également de la température de combustion de l’air, qui a des effets sur sa densité (qui dépend de la période de la journée et des saisons), afin d’offrir un régime de combustion exact. Une analyse mazout-gaz indiquera la bonne composition. Dans le cas du gaz naturel, en conditions d’équilibre, la composition des gaz de combustion devrait indiquer environ 12 p. 100 de CO₂, 20 à 22 p. 100 de vapeur d’eau, le reste étant constitué d’azote. Des pourcentages inférieurs de CO₂ et la présence de monoxyde de carbone (CO) et d’hydrogène indiquent une mauvaise combustion (feu réduit) et des pertes d’énergie chimique dans les deux gaz d’échappement. Autrement dit, une partie du gaz a été perdue. D’autre part, dans des conditions d’apport d’air excessif, tout le gaz est brûlé mais l’analyse révélera la présence d’oxygène. Encore là, de l’énergie a été perdue mais cette fois, pour chauffer l’air excédentaire qui passe dans le four.
  
  La question du rajustement des brûleurs est tout aussi grave dans les fours de traitement où l’on peut utiliser plusieurs brûleurs. Là également, l’entretien et les réglages des brûleurs tendent à être négligés. La solution consiste à mettre à niveau votre brûleur en le remplaçant par un type de brûleur éconergétique doté de bonnes commandes (voir également la section 2.3.3 à la page 57), à effectuer un entretien régulier des brûleurs et à analyser fréquemment les gaz de combustion.
   
• Étanchéité à l’air de la chambre du four
  L’entrée d’air dans le four (à traitement thermique) cause d’importantes pertes d’énergie. Tout cet air supplémentaire doit être chauffé pour maintenir la température appropriée de la chambre du four. L’entrée d’air peut produire des points « froids » tout autant que des problèmes de qualité.
   
• Déperditions de chaleur– conductrices, puits de chaleur et rayonnement
  Dans le cas des deux premières, il s’agit d’une question d’isolation appropriée, et d’un chemisage de four ou de poche de coulée dotée du bon type de matériaux réfractaires. Si l’on a utilisé de la brique réfractaire dense pour le chemisage du four, il faut l’installer selon l’épaisseur appropriée pour limiter les pertes de chaleur conductrice. La grande masse de la brique réfractaire, toutefois, agit comme un puits de chaleur. Il ne coûte pas cher de la chauffer et de la conserver à la bonne température. On fait appel à de nouveaux matériaux en fibre céramique à basse densité, souvent combinés à d’autres matériaux réfractaires, pour enlever ces puits de chaleur et offrir une isolation thermique supérieure. Pour en savoir plus à ce sujet, voir les sections 2.3.3 (page 57) et 2.3.9 (page 79).
  
  Les pertes par rayonnement sont graves dans des fours de fusion (p. ex., les fours à arc électrique ou à induction) où elles surviennent par les couvercles ouverts, les ouvertures d’enlèvement de l’écume ou de décrassage, et des poches de coulée à absence de couvercle ou de couvercle inapproprié durant le chauffage, et particulièrement pendant le transfert du métal en fusion (section 2.3.3).

Dans les fonderies, l’utilisation de la vapeur se limite habituellement à des fins de chauffage ou de conditionnement. Sauf pour des chaudières à production réduite qui peuvent être chauffées à l’électricité, la plupart des chaudières et des générateurs de chaleur sont alimentés habituellement au gaz ou au mazout. Les mêmes principes de bonne combustion s’appliquent aux brûleurs de chaudières, comme il en a été question ci-dessus et sous les rubriques de fusion, chauffage et traitement thermique. La production de vapeur exige un système distinct de traitement de l’eau et un dispositif efficace de collecte et de retour pour le condensat. Attention à l’élimination de l’air de la vapeur, de la chaudière et de l’isolant des conduites, de même qu’à l’entretien des purgeurs de vapeur qui sont également des points importants pour rendre le système efficace. Vous trouverez ci-dessous des PGE propres aux chaudières à vapeur.

Autres PGE
Périodique

• Conservez la bonne disposition des brûleurs selon un programme régulier d’entretien.
• Contrôlez la composition des gaz de combustion en vérifiant les niveaux d’oxygène et de CO régulièrement.
• Empêchez l’entrée d’air : maintenez l’« étanchéité à l’air » du four, calfeutrez et scellez les fissures, maintenez les joints sur les couvercles et les ouvertures couvertes.
• Nettoyez et entretenez les surfaces de transfert de chaleur dans une chaudière à vapeur.
• Contrôlez la qualité de l’eau d’alimentation des chaudières et réduisez la purge sous pression.
• Vérifiez l’isolant de la chaudière, les conduites de vapeur et l’isolant des conduites de retour du condensat.
• Entretenez les purgeurs de vapeur afin de réduire la perte de vapeur et de condensat.
• Vous pouvez demander à votre compagnie de gaz naturel qu’elle vous prête des compteurs de gaz supplémentaires afin de voir au comptage divisionnaire de vos gros appareils de combustion à gaz.

À faible coût

• Songez à installer des compteurs de débit de gaz afin de gérer la consommation des gros appareils consommateurs de gaz, comme les fours.
• Surveillez et contrôlez la pression interne dans les fours.
• Envisagez de recourir à la compagnie locale de gaz pour assurer les services d’entretien de vos brûleurs à gaz.
• Votre compagnie locale d’approvisionnement en mazout peut également vous aider à entretenir les brûleurs à mazout, à procéder aux essais de rendement et aux analyses des effluents gazeux.

Par réfection; à coût élevé

• Songez à repositionner les brûleurs mis à niveau dans le four comme l’a fait une fonderie du Québec. Cela améliore la distribution de la chaleur dans le four et permet d’économiser du gaz naturel par la même occasion.

Page précédente | Table des matières | Page suivante