Sidérurgie

Le combinat métallurgique de Magnitogorsk (MMK) dans les années 1930. C'est alors la plus importante usine sidérurgique du monde, qui a contribué au complexe militaro-industriel soviétique.

Le terme sidérurgie, — du grec ancien σιδηρουργεῖον / sidērourgeîon, « atelier du forgeron », lui-même formé à partir de σίδηρος / sídêros, « fer ») et de ἔργον / érgon, « travail » — désigne à la fois les technologies d'obtention de la fonte, du fer et de l'acier à partir de minerai de fer, mais aussi l'industrie qui les met en œuvre.

Définitions

Métallurgiste travaillant près des hauts fourneaux de l'usine sidérurgique de Třinec.

Origine du terme

La création du terme « sidérurgie » est liée à la nécessité de distinguer la métallurgie extractive du fer dans le vaste domaine de la métallurgie en général.

Sa première attestation date de 1761, dans trois mémoires adressés à l'Académie des Sciences par Pierre-Clément Grignon, maître de forges. Il est sans doute le créateur du terme, ainsi que de « sydérotechnie » qui apparaît dans les mêmes mémoires. En 1775, Grignon précise qu'il entend par « sidérurgie » « l'art de fabriquer le fer », et par « sydérotechnie » « l'art de travailler le fer ».

« Sydérotechnie » semble s'imposer d'abord comme cela apparaît dans le monumental ouvrage d'Hassenfratz, en 1812, La Sidérotechnie. Mais cet ouvrage comporte lui-même la marque du succès futur de « sidérurgie » dans l'emploi du nom dérivé « sidérurgiste » qui y apparaît pour la première fois.

Acception moderne du mot

Si le terme « sidérurgie » évoque donc, étymologiquement, l'ensemble de la métallurgie du fer, dans tous ses aspects (extraction, mise en forme et étude des propriétés), son emploi moderne est beaucoup plus restrictif. On réserve en effet maintenant ce terme à l'industrie de l'extraction du fer et de ses alliages dont les produits sont laminés ou destinés à l'être :

« [Les usines sidérurgiques] ne recouvrent que les produits bruts (acier liquide et lingots), les demi-produits désignés selon leur forme et leur section, les produits finis exclusivement obtenus par laminage. S'ils subissent d'autres modes de transformation, ils appartiennent sans équivoque à l'industrie métallurgique. À savoir, par forgeage […], par moulage […] et autres premières transformations des métaux (étirage, tréfilage, etc.) »

— Daniel Rivet, L'acier et l'industrie sidérurgique

Les usines

Filières d'élaboration de l'acier.

Jusqu'au milieu du XX^e siècle, la quasi-totalité de la production mondiale d'acier est issue des usines sidérurgiques qui ont crû tant en nombre qu'en capacité de production unitaire. Dans leur immense majorité, ces usines sont caractérisées par la production de fonte à partir des minerais de fer locaux grâce au haut fourneau (procédé indirect).

Au cours de la deuxième moitié du XX^e siècle le four à arc électrique, cantonné jusqu'alors à la fabrication des aciers spéciaux, devient un outil de plus en plus efficient pour la production massive d'aciers de commodité. Couplé avec la coulée continue de brames minces, un laminoir compact et parfois une usine de réduction directe, il permet la production d'acier dans des usines de taille réduite, les mini-mills. Depuis les années 1980, la sidérurgie s'est réorganisée de manière stable, les aciéries électriques produisant un tiers de la production mondiale d'acier, les deux tiers restant étant élaborés au haut fourneau.

Les complexes sidérurgiques classiques s’appuyant sur le haut fourneau sont nommées « usines intégrées ». En effet, pour des raisons d'optimisation énergétique et logistique, la rentabilité d'une usine intégrée s'améliore avec le nombre d'étapes de fabrication qu'elle intègre, et leur équilibre respectif. Ce critère prévaut sur les volumes produits. En effet, ces usines, après une évolution vers le gigantisme (ensembles capable de produire de 15, voire 20 Mt/an d'acier en Asie), tendent, au moins dans les « vieux pays industriels » à se restructurer vers des entreprises plus compactes et homogènes d'une capacité de 2 à 10 Mt/an. De fait, en 2007, un recensement de 185 usines intégrées, abouti à une production moyenne d'environ 5 Mt/an.

L'implantation historique des usines sidérurgiques était associée à la présence de minerai ou de houille. La migration de ces usines vers le littoral (la « sidérurgie sur l'eau ») s'est généralisée à partir des années 1960. Par contre, celles-ci sont restées essentiellement situées dans les pays consommateurs et ne se sont pas massivement installées à proximité des gisements. En effet, pendant la seconde moitié du XX^e siècle, la baisse du coût du fret maritime et la hausse du coût de l'énergie ont favorisé le transport des minerais riches. Par ailleurs, la richesse moyenne du minerai de fer consommé (supérieure à 40 %) contribue à l'intéret du transport en vrac du minerai au lieu de l'exportation de demi-produits sidérurgiques.

Les produits

On distingue généralement la sidérurgie associée aux produits plats de celle liée aux produits longs. La notion de plat/long se situe au carrefour du produit et de la marchandise. Au niveau du processus productif, le train continu à chaud à large bande, dont sont issus les produits plats, a dimensionné les outils sidérurgiques dans le milieu du XX^e siècle. Au niveau des marchés, le plat est lui-aussi la catégorie économiquement dominante. La notion a en outre une valeur explicative importante et permet de saisir un grand nombre de phénomènes économiques propres à la sidérurgie.

Produits plats

Les produits plats sont obtenus par laminage ; ils comprennent :

• les tôles fortes (de 10 à 420 mm d'épaisseur), qui servent à la réalisation de gros tubes soudés, la construction navale, le bâtiment, les ouvrages d'art et la chaudronnerie ;
• les tôles minces (entre environ 0,3 et 10 millimètres d'épaisseur), utilisées notamment pour la construction automobile, l'emballage, l'électroménager, la couverture et le bardage de bâtiments (tôles profilées ou ondulées).

Évolution du rapport entre consommation de produits plats / total (en %)
	1905	1915	1925	1937	1940	1945	1952	1955	1960	1964	1972
États-Unis	20,5	34,4	40,0	45		54,0		67,5	70,1		65,7
CECA							36,8	41,5	46,3	48,9	55,6
Japon											62,1
URSS					20			25			44,9

Le développement plus tardif des produits plats s'explique par de nombreux facteurs. On peut citer notamment que leur production se fait avec des outils plus puissants, ainsi que des installations de parachèvements plus nombreuses (décapages, recuits, laminage à froid, skin-pass, galvanisation ou étamage, etc.).

Produits longs

Les produits longs regroupent les barres (ronds, carrés), les profilés (comme les rails de chemin de fer, les poutrelles en forme de H, U, I ou L), ainsi que les produits tréfilés.

Ils sont utilisés dans toutes les industries, ainsi que dans le bâtiment (par exemple : aciers pour armatures de béton armé).

Particularités

Poids économique

Au Luxembourg, l'industrie sidérurgique a été pendant longtemps la première source d'emploi et de richesse du pays, jusqu'à représenter 45 % du PIB national en 1977. Le dernier haut fourneau à Esch-Belval ferme pourtant en 1997.

La sidérurgie est devenue l'exemple même de l'industrie lourde. Au début du XX^e siècle, l'investissement lié à la construction d'une usine « standard » de brames, à partir de minerai de fer et de houille, d'une capacité de 5 millions de tonnes par an, peut atteindre 9 milliards de dollars. Malgré leur taille, les entreprises sont fragilisées par les investissements qu'elles consentent. Les sidérurgistes lorrains ont, par exemple, été pénalisés par la construction de l'usine à chaud de la Solmer à Fos-sur-Mer, qui a coûté 14 milliards de francs en 1974, mais inaugurée en plein choc pétrolier, ce qui a bloqué la finalisation de l'usine et pénalisé sa rentabilité, au point que le gouvernement estima 10 ans après que la meilleure solution consisterait à tout fermer. De même, et plus récemment, victime de la crise de 2008, le complexe sidérurgique américain de ThyssenKrupp (aciérie au Brésil et laminoirs en Alabama), dont la construction avait coûté, en 2010, près de 15 milliards de dollars au sidérurgiste allemand, a été revendu à ses concurrents 4,2 milliards trois ans après.

Importance stratégique

Lien entre production d'acier et PIB pour différents pays.
Pour la plupart des pays, la production d'acier s'infléchit après avoir atteint un PIB donné, signe que la croissance se poursuit sur d'autres principes.

« L'acier a d'abord été un facteur de souveraineté : si l'argent est le nerf de la guerre, l'acier en est le muscle, au moins depuis 1850 ». Pourtant, c'est au cours de la guerre froide que la sidérurgie perd son importance stratégique : l'aviation et les armes nucléaires ne lui doivent rien.

En effet, la production d'acier n'est strictement proportionnelle au Produit intérieur brut qu'en période d'industrialisation. Comme beaucoup de commodités (ciment, papier, etc.), les besoins, donc la production, décroissent généralement lorsque la croissance est tirée par des techniques de pointe, les services, etc..

Économie

Le montant d'une usine neuve étant très important (le « ticket d'entrée » d'une grosse usine à chaud de 9 milliards de dollars équivaut au PIB annuel de Malte), la sidérurgie est donc souvent marquée par :

• une participation ou une protection de la part des États, tant pour constituer que pour pérenniser un outil industriel.
• la modernisation permanente des outils existants, moins coûteuse que la construction d'installations neuves.
• des fluctuations importantes des prix de vente (comme pour l'essence ou l'acier), dues au fait que l'offre ne peut qu'évoluer plus lentement que la demande.

L'apparition de l'aciérie électrique a brutalement arrêté la course à la taille des complexes sidérurgiques. Le recyclage compte pour un tiers de la production mondiale d'acier. Cette proportion est encore plus élevée dans les pays développés qui disposent de beaucoup de ferrailles. En effet, en 2007, la Chine produit un tiers de l'acier mondial mais attire 50 % des exportations du minerai de fer. Les bénéfices de l'ensemble des entreprises chinoises de sidérurgie ont atteint 17 milliards d'euros en 2007.

Voir aussi

Bibliographie

• Le fer au XVIII^e siècle, l'exploitation du fer jusqu'à la Révolution
• Jacques Levainville, L'Industrie du fer en France, Paris, Armand Colin, 1922 ; 1932, médaille d'or de la Société de géographie
• Philippe Mioche, « La sidérurgie française : combien de territoires ? », dans Jean-Claude Daumas, Pierre Lamard et Laurent Tissot (dir.), Les territoires de l’industrie en Europe (1750-2000) : Entreprises, régulations et trajectoires, Besançon, Presses universitaires de Franche-Comté, 2007 (ISBN 978-2-84867-178-9, DOI 10.4000/books.pufc.27389 , lire en ligne), p. 103–124.

Articles connexes

Articles génériques

• Histoire de la production de l'acier
• Fabrication de l'acier
• Production d'acier
• Métallurgie

Outils

• Usine d'agglomération
• Cokerie
• Haut fourneau
• Aciérie
• Convertisseur
• Aciérie électrique
• Laminoir

Produits

• Fonte
• Coke
• Acier
• Laitier

Sujets connexes

• Crise de la sidérurgie dans le bassin lorrain

Liens externes

• Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :

  • Britannica
  • L'Encyclopédie canadienne
  • Treccani
  • Universalis
• Notices d'autorité :

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  • Espagne
  • Israël
  • Tchéquie
• (fr) Comment fabrique-t-on l'acier ? sur le site du groupe Arcelor
• www.arcelormediterranee.com - L'acier dans toute sa dimension (ArcelorMittal Fos-sur-Mer et St-Chély d'Apcher)