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<!DOCTYPE html>

<title>Procédé Krupp-Renn</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Procédé Krupp-Renn</h1>

</header>

</div>

Le procédé Krupp-Renn est un procédé <a href="Sid%C3%A9rurgie" title="Sidérurgie">sidérurgique</a> de <a href="R%C3%A9duction_directe" title="Réduction directe">réduction directe</a> utilisé pendant les <a href="Ann%C3%A9es_1930" title="Années 1930">années 1930</a> à <a href="Ann%C3%A9es_1970" title="Années 1970">1970</a>. Fondé sur l'utilisation d'un <a href="Four_%C3%A0_calcination#Fours_rotatifs" title="Four à calcination">four rotatif</a>, il s'agit d'un des rares procédés de réduction directe ayant connu un succès technique et commercial dans le monde.

À l'instar de la majorité des procédés de réduction directe, il est une alternative aux <a href="Haut_fourneau" title="Haut fourneau">hauts fourneaux</a>, dont la rentabilité est pénalisée par la consommation de <a href="Coke_(charbon)" title="Coke (charbon)">coke</a>. Consommant essentiellement de la <a href="Houille" title="Houille">houille</a>, le procédé Krupp-Renn a la particularité de réaliser une <a href="Fusion_(m%C3%A9tallurgie)" title="Fusion (métallurgie)">fusion</a> partielle de la charge enfournée. Ainsi, il est approprié au traitement des <a href="Minerai_de_fer" title="Minerai de fer">minerais pauvres</a> ou <a href="Fusibilit%C3%A9" title="Fusibilité">infusibles</a>, car leur <a href="Gangue" title="Gangue">gangue</a> génère un <a href="Laitier_(m%C3%A9tallurgie)" title="Laitier (métallurgie)">laitier</a> protecteur et facile à séparer du fer. Il produit des nodules de <a href="Minerai_de_fer_pr%C3%A9r%C3%A9duit" title="Minerai de fer préréduit">minerai de fer préréduit</a>, les Luppen, qui peuvent être facilement <a href="Fusion_(m%C3%A9tallurgie)" title="Fusion (métallurgie)">refondus</a>.

Les premiers fours industriels apparaissent au cours des années 1930, dans l'<a href="Troisi%C3%A8me_Reich" title="Troisième Reich">Allemagne nazie</a> puis dans l'<a href="Empire_du_Japon" title="Empire du Japon">empire du Japon</a>. Dans les années 1950, quelques usines neuves sont construites, notamment en <a href="Tch%C3%A9coslovaquie" title="Tchécoslovaquie">Tchécoslovaquie</a> et en <a href="Allemagne_de_l'Ouest" title="Allemagne de l'Ouest">Allemagne de l'Ouest</a>. Le procédé est abandonné au début des années 1970, non sans avoir engendré quelques variantes.

Peu productif, difficile à maîtriser et pertinent uniquement avec des minerais particuliers, le procédé ne survit plus, au début du <abbr class="abbr" title="21ᵉ siècle">XXIe</abbr> siècle, qu'au <a href="Japon" title="Japon">Japon</a> où, sous une forme modernisée, il permet la production de <a href="Ferronickel" title="Ferronickel">ferronickel</a>.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Histoire">Histoire</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Mise_au_point">Mise au point</h3></div>

Le principe de la <a href="R%C3%A9duction_directe" title="Réduction directe">réduction directe</a> du <a href="Minerai_de_fer" title="Minerai de fer">minerai de fer</a> par un brassage à haute température de poudre de minerai mélangée avec du <a href="Houille" title="Houille">charbon</a>, avec un peu de <a href="Calcaire" title="Calcaire">calcaire</a> pour diminuer l'<a href="Acide" title="Acide">acidité</a> du minerai, a été testé dès la fin du <abbr class="abbr" title="19ᵉ siècle">XIXe</abbr> siècle. On peut notamment relever le procédé de réduction directe de <a href="Carl_Wilhelm_Siemens" title="Carl Wilhelm Siemens">Carl Wilhelm Siemens</a><a href="#cite_note-1">[1]</a>, utilisé de manière épisodique aux <a href="%C3%89tats-Unis" title="États-Unis">États-Unis</a> et au <a href="Royaume-Uni" title="Royaume-Uni">Royaume-Uni</a> dans les <a href="Ann%C3%A9es_1880" title="Années 1880">années 1880</a>. Ce procédé est fondé sur l'utilisation d'un court tambour de 3 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et autant de long, d'axe horizontal, où sont insufflés des gaz préchauffés par deux régénérateurs<a href="#cite_note-2">[2]</a>.

L'utilisation de four tubulaire rotatif en métallurgie, inspiré de ceux utilisés en cimenterie, suscite alors de nombreuses recherches. Le procédé Basset, développé dans les <a href="Ann%C3%A9es_1930" title="Années 1930">années 1930</a>, permet même de produire de la <a href="Fonte_brute" title="Fonte brute">fonte</a> en fusion<a href="#cite_note-3">[3]</a>. Le <a href="M%C3%A9tallurgie" title="Métallurgie">métallurgiste</a> allemand <a href="Friedrich_Johannsen" title="Friedrich Johannsen">Friedrich Johannsen</a>, chef du département métallurgie à l'<a href="Usine_Gruson" title="Usine Gruson">usine Gruson</a> et professeur à l'<a href="Universit%C3%A9_de_technologie_de_Clausthal" title="Université de technologie de Clausthal">École des mines de Clausthal</a><a href="#cite_note-FriedrichJohannsen-4">[4]</a>, s'intéresse, dans les <a href="Ann%C3%A9es_1920" title="Années 1920">années 1920</a>, aux applications métallurgiques de ce type de four. Il dépose une série de <a href="Brevet" class="mw-redirect" title="Brevet">brevets</a> relatifs au retrait des métaux volatils indésirables présents dans les matières premières sidérurgiques<a href="#cite_note-5">[5]</a>.

Dans les années 1930, Johannsen commence à mettre au point la production de fer par réduction directe. La première installation est essayée de 1931 à 1933, dans l'usine Gruson à <a href="Magdebourg" title="Magdebourg">Magdebourg</a><a href="#cite_note-SovietEncyclopedia-6">[6]</a>. Les recherches se déroulent également à l'usine <a href="Krupp_(entreprise)" title="Krupp (entreprise)">Krupp</a> de <a href="Borbeck-Mitte" title="Borbeck-Mitte">Essen-Borbeck</a>, jusqu'en 1939. Le procédé, baptisé « Krupp-Renn », fait référence à l'entreprise Krupp, qui l'a développé, et au Rennfeuer, qui désigne le <a href="Bas_fourneau" title="Bas fourneau">bas fourneau</a><a href="#cite_note-feasability-7">[7]</a>. Il est prometteur et, à partir de 1932, Krupp dépose des brevets hors d'<a href="R%C3%A9publique_de_Weimar" title="République de Weimar">Allemagne</a> afin de protéger l'invention<a href="#cite_note-8">[8]</a>.

<div class="gallerytext">Four de réduction directe inventé par <a href="Carl_Wilhelm_Siemens" title="Carl Wilhelm Siemens">Siemens</a>.</div>

</li>

<div class="gallerytext">Brevet de 1927 de Johannsen sur un four de récupération d'éléments volatils.</div>

</li>

<div class="gallerytext">Premier brevet américain de Johannsen sur le procédé Krupp-Renn, déposé en 1934.</div>

</li>

</ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Adoption">Adoption</h3></div>

En 1945, on recense 38 fours. Quoiqu'ils ne totalisent alors qu'une capacité de 1 <abbr class="abbr" title="mégatonne par an">Mt/an</abbr><a href="#cite_note-10">[note 1]</a>, ils sont présents partout dans le monde<a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>. En <a href="Troisi%C3%A8me_Reich" title="Troisième Reich">Allemagne</a>, le procédé avait été favorisé par la politique d'<a href="Autarcie" title="Autarcie">autarcie</a> du régime <a href="Nazisme" title="Nazisme">nazi</a>, qui privilégiait l'utilisation des minerais de fer nationaux de mauvaise qualité, plutôt que la rentabilité<a href="#cite_note-Spiegel-12">[11]</a>. L'<a href="Empire_du_Japon" title="Empire du Japon">empire du Japon</a> bénéficie d'un <a href="Transfert_de_technologie" title="Transfert de technologie">transfert de technologie</a> dans le contexte des <a href="Relations_entre_l'Allemagne_et_le_Japon" title="Relations entre l'Allemagne et le Japon">liens entre l'Allemagne nazie et le Japon impérial</a>. Des fours sont installés dans la <a href="Sph%C3%A8re_de_coprosp%C3%A9rit%C3%A9_de_la_Grande_Asie_orientale" title="Sphère de coprospérité de la Grande Asie orientale">sphère de coprospérité</a> et les techniciens japonais s'approprient le procédé. À la veille de la <a href="Guerre_du_Pacifique" title="Guerre du Pacifique">guerre du Pacifique</a>, les Japonais l’exploitent dans 4 <a href="Aci%C3%A9rie" title="Aciérie">aciéries</a><a href="#cite_note-JapaneseGerman-13">[12]</a>.

Après la <a href="Seconde_Guerre_mondiale" title="Seconde Guerre mondiale">Seconde Guerre mondiale</a>, toutes les installations en Allemagne, en Chine et en Corée sont démantelées<a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a>. Parmi celles-ci, 29 sont envoyées en <a href="Union_des_r%C3%A9publiques_socialistes_sovi%C3%A9tiques" title="Union des républiques socialistes soviétiques">URSS</a> comme <a href="Dommages_de_guerre" title="Dommages de guerre">réparation de guerre</a><a href="#cite_note-15">[14]</a>. Seules les installations tchécoslovaques et japonaises demeurent intactes<a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a>.

Dans les <a href="Ann%C3%A9es_1950" title="Années 1950">années 1950</a>, Krupp reconstruit quelques gros fours, notamment en <a href="Espagne" title="Espagne">Espagne</a>, <a href="Gr%C3%A8ce" title="Grèce">Grèce</a> et <a href="Allemagne" title="Allemagne">Allemagne</a><a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>,<a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a>. Tout particulièrement, les <a href="Tch%C3%A9coslovaquie" title="Tchécoslovaquie">Tchécoslovaques</a> s'en font les principaux promoteurs, en construisant 16 fours et en améliorant l'efficacité du procédé<a href="#cite_note-UNIDO-16">[15]</a>. Selon la <a href="Grande_Encyclop%C3%A9die_sovi%C3%A9tique" title="Grande Encyclopédie soviétique">Grande Encyclopédie soviétique</a>, plus de 65 installations industrielles (60 à 110 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long et 3,6 à 4,6 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre) sont construites des années 1930 à 1950<a href="#cite_note-SovietEncyclopedia-6">[6]</a>. En 1960, 50 fours fonctionnent dans divers pays, produisant 2 <abbr class="abbr" title="mégatonne par an">Mt/an</abbr><a href="#cite_note-FerSansCoke-17">[16]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Disparition">Disparition</h3></div>

L'URSS, qui récupère 29 fours comme dommage de guerre n'en tire guère de profit. En effet, « les méthodes destructives et inappropriées de l'<a href="Arm%C3%A9e_rouge" title="Armée rouge">Armée soviétique</a> pour démanteler les installations industrielles allemandes ont été un énorme gaspillage, et il s'est avéré difficile pour les Russes de reconstituer ces usines en Union soviétique. Les étrangers qui ont voyagé en train de Berlin à Moscou ont rapporté que chaque [mètre] de voie ferrée et d'<a href="Site_(transports_en_commun)" title="Site (transports en commun)">accotement</a> était encombré de machines allemandes, la plupart se détériorant dans la pluie et la neige<a href="#cite_note-19">[18]</a>. » Mais la sidérurgie russe est assez peu dépendante de l'apport technologique de l'<a href="Occident" title="Occident">Ouest</a><a href="#cite_note-20">[19]</a>, et le <a href="Bloc_de_l'Est" title="Bloc de l'Est">bloc de l'Est</a> n'entretient finalement guère cette technologie marginale que dans les <a href="Europe_m%C3%A9diane" title="Europe médiane">pays d'Europe récemment soviétisés</a><a href="#cite_note-21">[20]</a>, où elle est aussi progressivement abandonnée<a href="#cite_note-FerSansCoke-17">[16]</a>.

En <a href="Allemagne_de_l'Ouest" title="Allemagne de l'Ouest">Allemagne de l'Ouest</a>, les gros fours reconstruits dans les années 1950 fonctionnent une dizaine d’années avant d'être arrêtés, victimes du faible coût des <a href="Ferraille" title="Ferraille">ferrailles</a> et du minerai importé<a href="#cite_note-22">[note 2]</a>. Le procédé disparaît alors de l'Allemagne de l'Ouest, en même temps que de l'<a href="Europe_de_l'Ouest" title="Europe de l'Ouest">Europe de l'Ouest</a><a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a>.

Au Japon, les fours évoluent eux aussi vers des outils de plus en plus gros. Mais là aussi, l'épuisement des gisements locaux de sables ferrugineux, combiné au faible coût des ferrailles et des minerais importés, amène à l'abandon progressif du procédé. Pour autant, les Japonais l'améliorent régulièrement, le faisant évoluer sous d'autres appellations et sur des productions spécialisées, comme les <a href="Ferroalliage" title="Ferroalliage">ferroalliages</a><a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a> ou la valorisation de sous-produits sidérurgiques<a href="#cite_note-Chatterjee123-125-23">[21]</a>. Au début du <abbr class="abbr" title="21ᵉ siècle">XXIe</abbr> siècle, il n'y a qu'au <a href="Japon" title="Japon">Japon</a> que le procédé Krupp-Renn est explicitement utilisé pour la production de <a href="Ferronickel" title="Ferronickel">ferronickel</a><a href="#cite_note-Torsner-24">[22]</a>.

En 1972, la plupart des usines tchécoslovaques, japonaises et ouest-allemandes ne fonctionnent plus : le procédé est considéré comme globalement obsolète et ne retient plus l'attention des industriels<a href="#cite_note-FerSansCoke-17">[16]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Procédé">Procédé</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Principes_généraux">Principes généraux</h3></div>

Le procédé Krupp-Renn est un procédé de réduction directe dont le <a href="R%C3%A9acteur_(chimie)" title="Réacteur (chimie)">réacteur</a> est un long four tubulaire identique à celui utilisé dans les <a href="Ciment" title="Ciment">cimenteries</a>. Dans les dernières unités construites, celui-ci mesure environ 4,5 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et 110 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long<a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>. Le four rotatif est incliné d’environ 2,5 % ; sa pente et sa vitesse de rotation influent sur la durée de séjour du produit<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>.

Le minerai de fer est premièrement broyé pour atteindre une <a href="Granulom%C3%A9trie" title="Granulométrie">granulométrie</a> inférieure à 6 <abbr class="abbr" title="millimètre">mm</abbr><a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>. Il est ensuite introduit à l’amont du four, mélangé avec un peu de combustible (généralement de la <a href="Houille" title="Houille">houille</a>)<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>. Au bout de 6 à 8 heures<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>, il ressort du four à l’extrémité opposée, sous la forme d’un <a href="Minerai_de_fer_pr%C3%A9r%C3%A9duit" title="Minerai de fer préréduit">minerai de fer préréduit</a> à 1 000 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>. Le fer récupéré atteint 94 % à 97,5 % du fer initialement présent dans le minerai<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>.

La chaleur est apportée par un brûleur situé à l’extrémité inférieure du four, qui fonctionne donc comme un <a href="R%C3%A9acteur_(chimie)" title="Réacteur (chimie)">réacteur</a> à contre-courant. Le combustible consiste en un charbon finement pulvérisé, dont la combustion à haute température génère en outre le gaz réducteur, essentiellement du <a href="Monoxyde_de_carbone" title="Monoxyde de carbone">CO</a>. Une fois le four chaud, l’essentiel du combustible peut être apporté par le mélange minerai-houille<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>.

Les fumées qui sortent par l’extrémité supérieure du four atteignent 850 à 900 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>. Elles sont donc refroidies et débarrassées de leur poussière par une injection d’eau avant d’être évacuées à la cheminée<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>.

Le procédé est efficace dans la production de <a href="Ferronickel" title="Ferronickel">ferronickel</a> à cause de la <a href="Tableau_p%C3%A9riodique_des_%C3%A9l%C3%A9ments" title="Tableau périodique des éléments">proximité chimique</a> des deux éléments. En effet, les <a href="Oxyde_de_fer" title="Oxyde de fer">oxydes de fer</a> et <a href="Oxyde_de_nickel(II)" title="Oxyde de nickel(II)">de nickel</a> sont, à 800 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>, facilement <a href="R%C3%A9duction_directe_(haut_fourneau)" title="Réduction directe (haut fourneau)">réduits par le carbone</a><a href="#cite_note-27">[note 3]</a> alors que les autres oxydes constituant la <a href="Gangue" title="Gangue">gangue</a> du minerai sont peu ou pas réduits. Notamment, l'<a href="Oxyde_de_fer(II)" title="Oxyde de fer(II)">oxyde de fer(II)</a> (ou la <a href="Wustite" title="Wustite">wustite</a>), qui est l'<a href="Oxyde_de_fer" title="Oxyde de fer">oxyde de fer</a> stable à 800 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>, présente une réductibilité proche de celle de l'<a href="Oxyde_de_nickel(II)" title="Oxyde de nickel(II)">oxyde de nickel(II)</a> : il n'est donc pas possible de réduire l'un sans l'autre<a href="#cite_note-28">[25]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Particularités_du_procédé">Particularités du procédé</h3></div>

La température maximale dans le four rotatif, comprise entre 1 230 et 1 260 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>, est beaucoup plus élevée que les 1 000 à 1 050 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr> strictement nécessaires à la réduction des oxydes de fer. L'objectif est d'amener la <a href="Gangue" title="Gangue">gangue</a> du minerai à l'état pâteux<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>. Le fer réduit peut alors s'agglomérer en nodules métalliques 3 à 8 <abbr class="abbr" title="millimètre">mm</abbr>, les Luppen<a href="#cite_note-Johannsen1953-9">[9]</a>. Si la gangue est très <a href="Fusibilit%C3%A9" title="Fusibilité">infusible</a>, la température doit être augmentée, jusqu'à 1 400 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr> pour une charge <a href="Base_(chimie)" title="Base (chimie)">basique</a><a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a> : la maîtrise de la <a href="Viscosit%C3%A9" title="Viscosité">viscosité</a> à chaud de la gangue est un point clé<a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>. Parmi les procédés de réduction directe par tambour rotatif, il se distingue donc par les hautes températures mises en œuvre :

<caption>Procédés de réduction directe par tambour rotatif<a href="#cite_note-29">[26]</a>

</caption>

</td></tr>

<tr>

<td>

</td>

<td>1

</td>

<td>2

</td>

<td>3

</td>

<td>4

</td>

<td>5

</td></tr>

<tr>

<th style="text-align:left">Consistance du produit obtenu

</th>

<td colspan="3">solide

</td>

<td>pâteux

</td>

<td>solide (<a href="Clinker" title="Clinker">clinker</a>) liquide (<a href="Fonte_brute" title="Fonte brute">fonte</a>)

</td></tr>

<tr>

<th style="text-align:left">Température maxi (°C)

</th>

<td>600-900

</td>

<td colspan="2">900-1100

</td>

<td>1200-1300

</td>

<td>1400-1500

</td></tr>

<tr>

<th style="text-align:left">Réduction (% de O2 retiré du Fe2O3)

</th>

<td>12 %

</td>

<td>20-70

</td>

<td colspan="2">>90

</td>

<td>100

</td></tr>

<tr>

<th style="text-align:left">Exemples de procédés

</th>

<td>Lurgi <a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Lurgi" class="extiw external" title="de:Lurgi">(de)</a>

</td>

<td>Highveld Udy <a href="Larco" title="Larco">Larco</a> Elkem

</td>

<td>RN SL/RN Krupp

</td>

<td>Krupp-Renn

</td>

<td>Basset

</td></tr></tbody></table>

La gestion de l’injection de charbon pulvérisé à la sortie du four est une autre particularité du procédé. Les évolutions postérieures du procédé autorisent la possibilité de couper cette alimentation en charbon, et de ne fonctionner qu’avec le charbon (ou du <a href="Poussier" title="Poussier">poussier</a> de <a href="Coke_(charbon)" title="Coke (charbon)">coke</a><a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a>) introduit avec le minerai<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>. Dans ce cas, seul l'air de combustion est injecté à la sortie du four. Le rendement thermique, qui pénalise les fours tournants vis-à-vis des fours à cuve comme les hauts fourneaux, est ainsi amélioré car l'air absorbe une partie de la chaleur des Luppen. Mais l'oxygène de cet air ré-oxyde partiellement le produit<a href="#cite_note-UNIDO-16">[15]</a>. Ainsi, même si le fer peut être complètement réduit dans le four, les Luppen sont toujours altérés par le contact de l'air à la fin ou après la sortie du four<a href="#cite_note-feasability-7">[7]</a>.

L’ensemble est déchargé chaud du four. Il est alors refroidi violemment, puis broyé. Le fer est séparé du laitier par un <a href="S%C3%A9paration_magn%C3%A9tique" title="Séparation magnétique">tri électromagnétique</a>. Les fines magnétiquement intermédiaires représentent 5 à 15 % de la charge enfournée<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>. La fusion partielle de la charge augmente la densité des préréduits, mais implique aussi une coûteuse consommation d'énergie<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Comportement_de_la_charge_pendant_la_traversée_du_four">Comportement de la charge pendant la traversée du four</h3></div>

On distingue 3 zones dans le four<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>,<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>,<a href="#cite_note-Carbothermic-31">[28]</a> :

<ul><li>la zone amont, dite de préchauffage, où le minerai est chauffé jusqu’à 800 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr> par les fumées chaudes remontant dans le four. Tant que la température reste inférieure à 900-1 000 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>, la réduction du minerai est minime et le charbon rejette ses matières les plus volatiles ;</li>

<li>le milieu du four, dite zone de <a href="R%C3%A9action_d'oxydor%C3%A9duction" title="Réaction d'oxydoréduction">réduction</a>, où le charbon se combine avec les <a href="Oxyde_de_fer" title="Oxyde de fer">oxydes de fer</a> pour former du <a href="Monoxyde_de_carbone" title="Monoxyde de carbone">monoxyde de carbone</a>. Ce monoxyde de carbone s'échappe de la charge et forme une couche gazeuse qui protège la charge de l'air oxydant circulant au-dessus. Puis ce gaz excédentaire brûle, chauffant les parois du four qui restituent ensuite, grâce au mouvement de rotation, la chaleur à la charge. La température monte progressivement à 800 - 1 200 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>. Les oxydes de fer se transforment progressivement en fer métallique, ou en ferronickel. Le métal obtenu se présente sous la forme de particules d'<a href="Mousse_m%C3%A9tallique" title="Mousse métallique">éponge métallique</a> qui restent finement dispersées dans la gangue pulvérulente ;</li>

<li>à la fin du four, la réduction est complète. Seule une faible quantité de CO est produite : la charge n'est plus protégée de l'oxydation par l'air soufflé à la base du four. Une réoxydation violente mais superficielle du fer se produit donc. La rotation ramène une partie du fer oxydé au cœur de la charge, ou elle est de nouveau réduite par le charbon résiduel. Le reste se mélange aux stériles pour former une <a href="Scorie_(m%C3%A9tallurgie)" title="Scorie (métallurgie)">scorie</a> visqueuse et <a href="Miscibilit%C3%A9" title="Miscibilité">immiscible</a> avec le métal produit. Cette réaction très <a href="R%C3%A9action_exothermique" title="Réaction exothermique">exothermique</a> va permettre la fusion du fer et du nickel non oxydé, qui s’agglomèrent sous la forme de nodules, les Luppen.</li></ul>

Le contrôle de la température, en relation avec le comportement physico-chimique du minerai, est un point critique. Une température excessive ou une granulométrie inadaptée génèrent des anneaux de matières <a href="Frittage" title="Frittage">frittées</a> qui garnissent les parois du four. Généralement, un anneau de <a href="Laitier_(m%C3%A9tallurgie)" title="Laitier (métallurgie)">laitier</a>, c'est-à-dire de scories pauvres en fer, se constitue aux deux tiers de la longueur du four. De même, un anneau métallique a tendance à se former à une dizaine de mètres de la sortie. Ces anneaux perturbent l'écoulement des matières et du gaz et réduisent le volume utile du four… quand ils ne l'obstruent pas complètement. Cette formation d'anneaux contrecarre la résurrection du procédé, notamment en Chine où, au début du <abbr class="abbr" title="21ᵉ siècle">XXIe</abbr> siècle, les industriels ont renoncé à l'adopter après avoir constaté la criticité et la difficulté de gérer ce paramètre<a href="#cite_note-Carbothermic-31">[28]</a>.

La fusion du laitier consomme de l'énergie mais permet de maîtriser le comportement de la charge dans le four. De fait, un minimum de 800 à 1 000 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> de laitier par tonne de fer est requis pour ne pas obtenir des Luppen trop gros<a href="#cite_note-Fastje-32">[29]</a>. Le laitier limite aussi la <a href="S%C3%A9gr%C3%A9gation_(mat%C3%A9riau)" title="Ségrégation (matériau)">ségrégation</a> du charbon qui, beaucoup moins dense que le minerai, resterait en surface du mélange. Puis, à chaud, il devient une pâte qui protège le métal de l'oxydation. Enfin, à froid, sa <a href="Vitrification" title="Vitrification">vitrification</a> simplifie autant le traitement des Luppen que le nettoyage du four lors des arrêts de maintenance<a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Performances_avec_des_minerais_pauvres">Performances avec des minerais pauvres</h3></div>

À l’instar de la plupart des procédés de réduction directe, le procédé Krupp-Renn est adapté à la production de <a href="Minerai_de_fer_pr%C3%A9r%C3%A9duit" title="Minerai de fer préréduit">minerai de fer préréduit</a> à partir de <a href="Minerai_de_fer" title="Minerai de fer">minerais</a> très <a href="Silice" title="Silice">siliceux</a>, donc <a href="Acide" title="Acide">acides</a> (indice de basicité CaO/SiO2 de 0,1 à 0,4<a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>), qui génèrent un laitier pâteux dès 1 200 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>. De plus, l'acidité du laitier le rend vitreux, donc facile à concasser et à séparer du fer<a href="#cite_note-UNIDO-16">[15]</a>. Plus marginalement, le procédé est aussi parfaitement adapté au traitement des minerais riches en <a href="Dioxyde_de_titane" title="Dioxyde de titane">dioxyde de titane</a>. En effet, cet oxyde rendant le laitier particulièrement infusible et visqueux, les minerais qui en contiennent sont incompatibles avec les <a href="Haut_fourneau" title="Haut fourneau">hauts fourneaux</a>, qui doivent évacuer toute leur production sous la forme liquide<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>. Les minerais de prédilection du procédé sont ainsi ceux qui perdraient leur intérêt économique s'il fallait les <a href="Amendement_(agriculture)" title="Amendement (agriculture)">amender</a> avec des additifs basiques, typiquement ceux qui sont peu riches en fer (entre 35 et 51 %) et dont la gangue doit être neutralisée<a href="#cite_note-feasability-7">[7]</a>.

Intégré dans un complexe sidérurgique traditionnel, le procédé est une alternative aux procédés d'enrichissement ou à l'<a href="Usine_d'agglom%C3%A9ration" title="Usine d'agglomération">usine d'agglomération</a><a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>. En effet, il peut retirer les stériles et les éléments indésirables, comme le <a href="Zinc" title="Zinc">zinc</a>, <a href="Plomb" title="Plomb">plomb</a> ou <a href="%C3%89tain" title="Étain">étain</a>. Dans un haut fourneau, ces éléments subissent un cycle continuel de vaporisation-condensation qui le sature progressivement. Avec le procédé Krupp-Renn, la haute température des fumées évite leur condensation dans le four avant leur récupération dans les installations de dépoussiérage<a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>. Ainsi, le procédé est un moyen de valoriser des <a href="Sous-produit" title="Sous-produit">sous-produits</a> ou d'extraire certains métaux. Les Luppen sont ensuite refondues au haut fourneau, voire au <a href="Cubilot" title="Cubilot">cubilot</a> ou au <a href="Proc%C3%A9d%C3%A9_Martin-Siemens" title="Procédé Martin-Siemens">four Martin-Siemens</a>, car il ne s'agit alors que de fondre une charge préréduite et riche en fer<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>.

Le procédé s'est avéré adapté aux traitements de minerais riches en <a href="Oxyde_de_nickel(II)" title="Oxyde de nickel(II)">oxydes de nickel</a>, de <a href="Oxyde_de_vanadium" title="Oxyde de vanadium">vanadium</a>, <abbr class="abbr" title="et cetera">etc.</abbr><a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>. Une autre utilisation de ce procédé est ainsi la production de <a href="Ferronickel" title="Ferronickel">ferronickel</a><a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>. Dans ce cas, les minerais <a href="Saprolite" title="Saprolite">saprolitiques</a>, pauvres et très basiques (à cause de leur teneur en <a href="Oxyde_de_magn%C3%A9sium" title="Oxyde de magnésium">magnésie</a><a href="#cite_note-34">[31]</a>), sont tout aussi infusibles que les minerais très acides, et le procédé reste pertinent<a href="#cite_note-JapaneseGerman-13">[12]</a>.

Comme la plupart des procédés de réduction directe, il est aussi possible d’utiliser à peu près n’importe quel combustible solide. Il faut 240 à 300 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> de houille pour traiter une tonne de minerai de fer contenant 30 à 40 % de fer. En retenant une consommation de 300 <abbr class="abbr" title="kilogramme par tonne">kg/t</abbr> de minerai à 30 %, la consommation de houille est de 800 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> par tonne de fer, à laquelle il faut ajouter la fusion des Luppen au haut fourneau, qui consomme 300 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> de <a href="Coke_(charbon)" title="Coke (charbon)">coke</a>. Quand elle est faite entièrement au haut fourneau, la fusion de ce même minerai aboutit à une consommation totale de combustible identique… mais il s'agit exclusivement de coke, un combustible bien plus coûteux que la houille<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>.

Par contre, le fonctionnement avec des laitiers contenant souvent plus de 60 % de silice, donc acides, est incompatible avec la <a href="D%C3%A9sulfuration" title="Désulfuration">désulfuration</a> du métal, qui nécessite des laitiers très basiques<a href="#cite_note-Lehmkuhler-35">[32]</a>. Ainsi, 30 % du <a href="Soufre" title="Soufre">soufre</a> apporté par les combustibles se retrouve dans le fer<a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a> et un coûteux traitement postérieur est alors nécessaire pour l'éliminer<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>,<a href="#cite_note-37">[note 4]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Productivité">Productivité</h3></div>

Selon les minerais et la taille de l'installation, la production quotidienne d'un four est de 250 à 800 tonnes de minerai de fer préréduit<a href="#cite_note-SovietEncyclopedia-6">[6]</a>. Les plus gros fours, qui atteignent 5 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et 110 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long, peuvent traiter 950 à 1 000 tonnes de minerai par jour, combustible non compris. Lorsqu'elle est bien conduite, une installation tourne environ 300 jours par an. La durée de vie du <a href="Mat%C3%A9riau_r%C3%A9fractaire" title="Matériau réfractaire">réfractaire</a> interne est de 7 à 8 mois dans la partie la plus exposée du four, et 2 ans ailleurs. Ainsi, en 1960, un gros four Krupp-Renn alimenté en minerai pauvre produit 100 <abbr class="abbr" title="kilotonne par an">kt/an</abbr> de fer<a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>, alors qu'un haut fourneau moderne de la même époque produit 10 fois plus de fonte<a href="#cite_note-38">[34]</a>.

Une des difficultés majeures, commune à tous les procédés de réduction directe par four rotatif, consiste en la formation locale d'un anneau de fer et de scories, <a href="Frittage" title="Frittage">frittés</a> ensemble, un <a href="https://fr.wiktionary.org/wiki/garni#Nom_commun" class="extiw external" title="wikt:garni">garni</a> qui obstrue progressivement le four. La compréhension du mécanisme de formation de ce garni est complexe car elle fait intervenir la <a href="Min%C3%A9ralogie" title="Minéralogie">minéralogie</a>, mais aussi la chimie du procédé (quelques éléments en quantité infimes suffisent à faire croître progressivement l'anneau et ainsi empoisonner progressivement le four) et la préparation du minerai (granulométrie, humidité…). Pour y remédier, augmenter l'apport d'air de combustion, voire interrompre la charge du four, est un moyen efficace de refondre ces anneaux<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>. Sinon, il faut corriger la granulométrie du minerai enfourné<a href="#cite_note-39">[35]</a> ou corriger la chimie du mélange minéral enfourné<a href="#cite_note-40">[36]</a>.

En 1958, une usine complète construite par Krupp, pouvant produire 420 000 <abbr class="abbr" title="tonne par an">t/an</abbr> de minerai de fer préréduit (soit une batterie de 6 fours), est estimée 90 millions de <a href="Deutsche_Mark" title="Deutsche Mark">Deutsche Mark</a><a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>,<a href="#cite_note-Fastje-32">[29]</a>, ou 21,4 millions de <a href="Dollar_am%C3%A9ricain" title="Dollar américain">dollars</a><a href="#cite_note-Havemann-41">[37]</a>. L'usine construite en 1956-1957 à <a href="Salzgitter" title="Salzgitter">Salzgitter-Watenstedt</a>, bien intégrée dans un site sidérurgique existant, n'a cependant coûté que 33 millions de Deutsche Mark<a href="#cite_note-Spiegel-12">[11]</a>. À cette époque, les coûts d'investissement et de fonctionnement d'une installation Krupp-Renn en font une alternative viable au procédé de référence, le haut fourneau : l’investissement initial ramené à la tonne produite est presque 2 fois inférieur, mais les frais de fonctionnement sont presque 2,5 fois plus élevés<a href="#cite_note-Havemann-41">[37]</a>.

Le laitier, une silice vitrifiée, s'avère facile à valoriser comme additif dans les revêtements de <a href="Chauss%C3%A9e" title="Chaussée">chaussée</a> ou dans le <a href="B%C3%A9ton" class="mw-redirect" title="Béton">béton</a><a href="#cite_note-Lehmkuhler-35">[32]</a>. Toutefois, le procédé ne génère pas de gaz valorisable comme <a href="Gaz_de_haut_fourneau" title="Gaz de haut fourneau">celui issu des hauts fourneaux</a>, ce qui pénalise sa rentabilité dans la plupart des contextes<a href="#cite_note-Johannsen1934-26">[24]</a>, mais aussi résout la question de sa valorisation<a href="#cite_note-Johannsen1953-9">[9]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Usines_construites">Usines construites</h2></div>

<caption>Usines construites (liste non exhaustive<a href="#cite_note-42">[note 5]</a>) Sauf précision contraire, les données sont issues des publications de la <a href="Communaut%C3%A9_europ%C3%A9enne_du_charbon_et_de_l'acier" title="Communauté européenne du charbon et de l'acier">CECA</a> (1960)<a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>, de l'<a href="Organisation_des_Nations_unies_pour_le_d%C3%A9veloppement_industriel" title="Organisation des Nations unies pour le développement industriel">UNIDO</a> (1963)<a href="#cite_note-UNIDO-16">[15]</a> et de Production étrangère de fer sans haut fourneau (Moscou, 1964)<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>.

</caption>

<th scope="col" width="6%">Nombre de fours

</th>

<th scope="col" width="10%">Emplacement

</th>

<th scope="col" width="12%">Propriétaire à la mise en service

</th>

<th scope="col" width="8%">Diamètre interne (m)

</th>

<th scope="col" width="8%">Longueur (m)

</th>

<th scope="col" width="8%">Capacité (tminerai/j)

</th>

<th scope="col" width="8%">Date mise en service

</th>

<th scope="col" width="8%">Date d’arrêt

</th>

<th scope="col" width="32%">Remarques

</th></tr>

<tr>

<td><a href="Usine_Gruson" title="Usine Gruson">Magdebourg</a> (<a href="Reich_allemand" title="Reich allemand">Allemagne</a>)</td>

<td>F. Krupp</td>

<td>0,7 (externe ou interne inconnu)</td>

<td>Premier four expérimental<a href="#cite_note-44">[39]</a>,<a href="#cite_note-Lehmkuhler-35">[32]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_de_Rheinhausen" title="Usine sidérurgique de Rheinhausen">Rheinhausen</a> (Allemagne)</td>

<td>F. Krupp</td>

<td>Prototype A évolué pour explorer la faisabilité d'une variante du procédé Krupp-Renn, le procédé Krupp-Eisenschwamm<a href="#cite_note-45">[40]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Borbeck-Mitte" title="Borbeck-Mitte">Essen-Borbeck</a> (Allemagne)</td>

<td>F. Krupp</td>

<td>Démonstrateur industriel. Capacité de 250–280 t/j selon les Soviétiques<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>. Transféré en <a href="Union_des_r%C3%A9publiques_socialistes_sovi%C3%A9tiques" title="Union des républiques socialistes soviétiques">Union soviétique</a> en 1945.

</td></tr>

<tr>

<td>Frankenstein (<a href="Province_de_Sil%C3%A9sie" title="Province de Silésie">Silésie</a>) <a href="Z%C4%85bkowice_%C5%9Al%C4%85skie" title="Ząbkowice Śląskie">Ząbkowice Śląskie</a> (Pologne)</td>

<td>F. Krupp Zakłady Górniczo-Hutnicze „Szklary”</td>

<td>Transférés en Union Soviétique en 1945 puis reconstruits à l'identique<a href="#cite_note-47">[note 6]</a> par les Polonais. Traitement de <a href="Garni%C3%A9rite" title="Garniérite">garniérite</a> (9 % de fer, 61 % de SiO2 et 0,73 % de nickel).

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Anshan_(Liaoning)" title="Anshan (Liaoning)">Anshan</a> (<a href="Mandchoukouo" title="Mandchoukouo">Mandchoukouo</a>)</td>

<td><a href="Aci%C3%A9ries_Sh%C5%8Dwa" title="Aciéries Shōwa">Aciéries Shōwa</a> Anshan I&S</td>

<td>6 fours supplémentaires commandés mais jamais installés à cause de la <a href="Seconde_Guerre_mondiale" title="Seconde Guerre mondiale">guerre</a>. Transférés en Union soviétique après la guerre<a href="#cite_note-Kudo107-51">[45]</a>. Reconstruits à l'identique en 1948<a href="#cite_note-Ansteel-50">[44]</a> avec 4 fours supplémentaires. Minerai contenant 35-36 % de Fe et 40-48 % de SiO2.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Ch'%C5%8Fngjin" title="Ch'ŏngjin">Seishin</a> (Corée<a href="#cite_note-55">[note 8]</a>)</td>

<td>Mitsubishi Shoji Kaisha</td>

<td>1939<a href="#cite_note-56">[48]</a> 1945-1954 avant 1964</td>

<td>Transférés en Union soviétique après la guerre<a href="#cite_note-Kudo107-51">[45]</a>. 7 fours en 1964. <a href="Magn%C3%A9tite" title="Magnétite">Magnétite</a> contenant 55-60 % de Fe, ou <a href="Limonite" title="Limonite">limonite</a> contenant 46-52 % de Fe.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Kuji" title="Kuji">Kuji</a> (Japon)</td>

<td><a href="Kawasaki_Heavy_Industries" title="Kawasaki Heavy Industries">Kawasaki Dockyard</a></td>

<td>entre 1964<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a> et 1967<a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a></td>

<td>Petits fours de séchage reconvertis<a href="#cite_note-Kudo96-59">[50]</a>. Fours arrêtés en 1945 et redémarrés en 1949<a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="%C5%8Ceyama" title="Ōeyama">Ōeyama</a> (Japon)</td>

<td><a href="Nihon_Yakin_Kogyo" title="Nihon Yakin Kogyo">Nihon Yakin Kogyo</a></td>

<td>Minerai de fer contenant du nickel.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Nanao" title="Nanao">Nanao</a> (Japon)</td>

<td>Iwaki Cement Co<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a></td>

<td>Fours de cimenterie modifiés. Minerai contenant 26 % de Fe, 24-29 % de SiO2, 0,6 % de Ni, 1,4 % de Cr. En service en 1964 selon les sources soviétiques.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Onishi_(Gunma)" title="Onishi (Gunma)">Onishi</a> (Japon)</td>

<td>Nippon Nickel Co<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a></td>

<td>Les Luppen contiennent 1,3 % de Ni et 0,6 % de Cr<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Hirai_(Edogawa)" title="Hirai (Edogawa)">Hirai</a> (Japon)</td>

<td><a href="RIKEN" title="RIKEN">Riken Industrial Corp.</a><a href="#cite_note-61">[note 11]</a>,<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a></td>

<td>Mélange de minerais limonitiques locaux et importés. Les Luppen contiennent 1,7 % de Ni et 2,1 % de Cr<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Fushun" title="Fushun">Fushun</a> (<a href="Mandchoukouo" title="Mandchoukouo">Mandchoukouo</a>)</td>

<td><a href="Aci%C3%A9ries_Sh%C5%8Dwa" title="Aciéries Shōwa">Aciéries Shōwa</a></td>

<td>Magnétite<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Kuji" title="Kuji">Kuji</a> (Japon)</td>

<td><a href="Kawasaki_Heavy_Industries" title="Kawasaki Heavy Industries">Kawasaki Dockyard</a></td>

<td>Fours arrêtés en 1945 et redémarrés en 1957-59<a href="#cite_note-Kudo108-14">[13]</a>. Minerai contenant 34-35 % de Fe et 5-8 % de TiO2.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Kr%C3%A1l%C5%AFv_Dv%C5%AFr" title="Králův Dvůr">Králův Dvůr</a> (<a href="Tch%C3%A9coslovaquie" title="Tchécoslovaquie">Tchécoslovaquie</a>)</td>

<td>Králodvorských železárnách Hrudkovny Praha<a href="#cite_note-Hrudkovenske-63">[52]</a></td>

<td>Minerai contenant 30-35 % de Fe et 24 % de SiO2 (pélosidérite + <a href="Chamosite" title="Chamosite">chamosite</a> + hématite).

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Salzgitter" title="Salzgitter">Salzgitter-Watenstedt</a> (Allemagne)</td>

<td>F. Krupp</td>

<td>Donné comme <a href="Dommages_de_guerre" title="Dommages de guerre">réparations de guerre</a> en 1950. Minerai contenant 25-30 % de Fe.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="%C5%8Ceyama" title="Ōeyama">Ōeyama</a> (Japon)</td>

<td><a href="Nihon_Yakin_Kogyo" title="Nihon Yakin Kogyo">Nihon Yakin Kogyo</a></td>

<td>en service (2014)<a href="#cite_note-Torsner-24">[22]</a></td>

<td><a href="Saprolite" title="Saprolite">Saprolite</a> riche en nickel (>2,5 % Ni) importée de <a href="Nouvelle-Cal%C3%A9donie" title="Nouvelle-Calédonie">Nouvelle-Calédonie</a><a href="#cite_note-NickelBF-67">[54]</a>. Le procédé original a été fortement modifié et les Luppen contiennent 18-22 % de Ni<a href="#cite_note-arai-68">[55]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Unterwellenborn" title="Unterwellenborn">Unterwellenborn</a> (<a href="R%C3%A9publique_d%C3%A9mocratique_allemande" title="République démocratique allemande">RDA</a>)</td>

<td><a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_d'Unterwellenborn" title="Usine sidérurgique d'Unterwellenborn">VEB Maxhütte Unterwellenborn</a></td>

<td><a href="Chamosite" title="Chamosite">Chamosite</a> et limonite siliceuse<a href="#cite_note-UNIDO-16">[15]</a>. Mélange contenant contenant 33 % de fer, 10,5 % de Al2O3 et 27 % de SiO2. En 1957, projet de construction d'un <abbr class="abbr" title="Troisième">3e</abbr> four, jamais concrétisé<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>,<a href="#cite_note-Gieseler-69">[56]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Avil%C3%A9s" title="Avilés">Avilés</a> (Espagne)</td>

<td>Siderúrgica Asturiana, S. A.</td>

<td>Hématite contenant 30-40 % de Fe et 20-30 % de SiO2.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Mn%C3%AD%C5%A1ek" title="Mníšek">Mníšek</a> (Tchécoslovaquie)</td>

<td>Kovohutě Mníšek</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Ejpovice" title="Ejpovice">Ejpovice</a> (Tchécoslovaquie)</td>

<td>RND Ejpovice<a href="#cite_note-73">[59]</a></td>

<td>Sur la période, 2,827 <abbr class="abbr" title="mégatonne">Mt</abbr> de Luppen à 82-83 % de fer ont été produits<a href="#cite_note-Ejpovice-72">[58]</a>, à partir de minerai contenant 30-35 % de Fe et 24 % de SiO2 (pélosidérite + chamosite + hématite).

</td></tr>

<tr>

<td><a href="L%C3%A1rymna" title="Lárymna">Lárymna</a> (Grèce)</td>

<td>Hellenic Company of Chemical Products & Fertilizers Ltd.</td>

<td>Minerai contenant 35 % de Fe et 1,5-1,75 % de Ni, les Luppen contiennent 4 % de nickel. Échec technique : adoption du procédé LM en 1963, puis <a href="Larco" title="Larco">Larco</a> en 1966 afin de déporter la fusion du préréduit dans un <a href="Four_%C3%A0_arc_%C3%A9lectrique" title="Four à arc électrique">four électrique</a><a href="#cite_note-Zevgolis-74">[60]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Salzgitter" title="Salzgitter">Salzgitter-Watenstedt</a> (<a href="Allemagne" title="Allemagne">RFA</a>)</td>

<td>Rennanlage Salzgitter-Ruhr GbR.</td>

<td>Minerai siliceux du <a href="Harz" title="Harz">Harz</a> contenant 28-34 % de Fe.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Cz%C4%99stochowa" title="Częstochowa">Sabinów k. Częstochowy</a> (Pologne)</td>

<td>Zakłady Górniczo-Hutnicze „Sabinów”</td>

<td><a href="Sid%C3%A9rite" title="Sidérite">Sidérite</a> contenant 31-33 % de Fe<a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a> et 25 % de SiO2. L'écart de productivité entre les deux premiers fours vient de leur inclinaison (respectivement 2 et 3°)<a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Minnesota" title="Minnesota">Minnesota</a> (<a href="%C3%89tats-Unis" title="États-Unis">États-Unis</a>)</td>

<td>South Western Engineering</td>

<td>Usine pilote construite sous licence Krupp pour évaluer la valorisation du <a href="Gisement_de_Mesabi_Range" title="Gisement de Mesabi Range">gisement de Mesabi Range</a> : 12 000 <abbr class="abbr" title="tonne">t</abbr> de minerai y ont été transformées en 5 000 <abbr class="abbr" title="tonne">t</abbr> de Luppen. Minerai contenant 47 % de Fe et 18 % de Ti2O2.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Borbeck-Mitte" title="Borbeck-Mitte">Essen-Borbeck</a> (RFA)</td>

<td>F. Krupp</td>

<td>Mélange à 35 % de Fe constitué de minerais importés et de <a href="https://fr.wiktionary.org/wiki/crasse" class="extiw external" title="wikt:crasse">crasses</a> <a href="Limonite" title="Limonite">limonitiques</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Novotro%C3%AFtsk" title="Novotroïtsk">Novotroïtsk</a> (<a href="Union_des_r%C3%A9publiques_socialistes_sovi%C3%A9tiques" title="Union des républiques socialistes soviétiques">URSS</a>)</td>

<td><a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_d'Orsk-Khalilovo" title="Usine sidérurgique d'Orsk-Khalilovo">Combinat Métallurgique d'Orsk-Khalilovo</a></td>

<td>Limonite d'Ackerman (Khabarninsky) contenant 32-45 % de Fe, 1,26 % de Cr et 0,52 % de Ni, ou limonite d'Orsk-Khalilovo contenant 18 % de Fe, 0,6-1,16 % de Cr. Gangue de SiO2 et Al2O3. Chaque four produit 55–60 t/j de Luppen contenant 1,2-2,3 % de Ni et 0,4-0,9 % de Cr.

Le produit est fondu au haut fourneau<a href="#cite_note-82">[67]</a>.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="St._Egidien" title="St. Egidien">St. Egidien</a> (<a href="R%C3%A9publique_d%C3%A9mocratique_allemande" title="République démocratique allemande">RDA</a>)</td>

<td>VEB St. Egidien</td>

<td>décembre 1960<a href="#cite_note-HistoryEgidien-18">[17]</a> 1974<a href="#cite_note-unbekannter-84">[68]</a></td>

<td>Prévus pour le traitement de silicates de nickel hydratés<a href="#cite_note-85">[69]</a>. 4 fours initialement prévus, le <abbr class="abbr" title="Troisième">3e</abbr> a été ajouté vers 1974<a href="#cite_note-unbekannter-84">[68]</a>. Minerai contenant 11 % de Fe et 0,84 % de Ni, les Luppen contiennent 5,8 % de Ni.

</td></tr>

<tr>

<td><a href="I%C5%82%C5%BCa_(gmina)" title="Iłża (gmina)">Zębiec k. Iłży</a> (Pologne)<a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a></td>

<td>Zakłady Górniczo-Hutnicze „Zębiec”<a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a></td>

<td>Sable ferrugineux<a href="#cite_note-Barczyk-30">[27]</a> contenant 15 % de Fe.

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Héritage">Héritage</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Évolution">Évolution</h3></div>

Au vu de ses performances, le procédé a semblé une base de développement pertinente pour des variantes plus efficaces. Vers 1940, les Japonais ont notamment construit plusieurs petits fours de réduction opérant à plus basse température : un à <a href="Tsukiji" title="Tsukiji">Tsukiji</a> (1,8 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 60 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>), deux à <a href="Hachinohe" title="Hachinohe">Hachinohe</a> (2 fours de 2,8 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 50 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>) et trois à <a href="Takasago" title="Takasago">Takasago</a> (2 fours de 1,83 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 27 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> et 1 four de 1,25 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 17 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>). Mais, ne produisant pas de Luppen, ils ne peuvent pas être assimilés au procédé Krupp-Renn<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a>.

Bien que la réduction directe dans un four rotatif ait fait l’objet d'un grand nombre de développements, le descendant logique du procédé Krupp-Renn est le « procédé Krupp-CODIR »<a href="#cite_note-87">[71]</a>. Développé dans les années 1970, il reprend les principes généraux du Krupp-Renn avec une réduction à plus basse température, typiquement entre 950 et 1 050 <abbr class="abbr" title="degré Celsius">°C</abbr>, qui permet d’économiser du combustible mais qui est insuffisante pour obtenir une fusion partielle de la charge. L'ajout d'additifs correcteurs basiques (généralement du <a href="Calcaire" title="Calcaire">calcaire</a> ou de la <a href="Dolomie" title="Dolomie">dolomie</a>) mélangés avec le minerai permet le retrait du soufre apporté par le charbon, bien que la <a href="Thermolyse_(chimie)" title="Thermolyse (chimie)">thermolyse</a> de ces additifs soit très <a href="R%C3%A9action_endothermique" title="Réaction endothermique">endothermique</a><a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>. Ce procédé a été adopté par 3 usines : en 1973 par la Dunswart Iron & Steel Works en <a href="Afrique_du_Sud" title="Afrique du Sud">Afrique du Sud</a>, en 1989 par la Sunflag Iron and Steel et en 1993 par la Goldstar Steel & Alloy, en <a href="Inde" title="Inde">Inde</a>. Si l'application industrielle s'est bien concrétisée, ce procédé échoue cependant à s'imposer comme a pu le faire son prédécesseur<a href="#cite_note-88">[72]</a>.

Enfin, il existe beaucoup de procédés de réduction directe postérieurs au Krupp-Renn et fondés sur un four tubulaire rotatif. Au début du <abbr class="abbr" title="21ᵉ siècle">XXIe</abbr> siècle, leur production cumulée représente entre 1 et 2 %<a href="#cite_note-89">[73]</a> de la production mondiale d'acier<a href="#cite_note-90">[74]</a>. La technologie reste donc assez confidentielle : en 1935 et 1960, la production issue du procédé Krupp-Renn (respectivement 1 et 2 millions de tonnes) correspondait à un peu moins de 1 % de la production mondiale d'acier<a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>,<a href="#cite_note-FerSansCoke-17">[16]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Traitement_de_sous-produit_ferreux">Traitement de sous-produit ferreux</h3></div>

Spécialisé dans la valorisation de minerais pauvres, le procédé Krupp-Renn a servi logiquement de base de développement à des procédés de recyclage de <a href="Sous-produit" title="Sous-produit">sous-produits</a> ferreux. En 1957, Krupp essaie à <a href="St%C3%BCrzelberg" title="Stürzelberg">Stürzelberg</a><a href="#cite_note-91">[note 17]</a> un four traitant les <a href="Pyrite" title="Pyrite">pyrites</a> <a href="Grillage_(m%C3%A9tallurgie)" title="Grillage (métallurgie)">grillées</a> afin d'en extraire le fer (sous la forme de Luppen) et le zinc (vaporisé dans les fumées). Ce procédé est donc un hybride entre le <a href="Proc%C3%A9d%C3%A9_Waelz" title="Procédé Waelz">procédé Waelz</a> et le Krupp-Renn, raison pour laquelle il a été appelé « procédé Krupp-Waelz » (ou encore « Renn-Waelz »<a href="#cite_note-FriedrichJohannsen-4">[4]</a>). Limité à un unique démonstrateur de 2,75 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 40 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> capable de traiter 70 à 80 <abbr class="abbr" title="tonne par jour">t/jour</abbr>, ses essais n'ont pas eu de suite<a href="#cite_note-92">[75]</a>.

La filiation technique entre le Krupp-Renn et les procédés japonais de production de réduction directe est souvent évoquée. Dans les années 1960, partageant le constat de la difficile maîtrise du colmatage du four, les sidérurgistes japonais développent leurs variantes à basse température du procédé Krupp-Renn<a href="#cite_note-JapaneseGerman-13">[12]</a>. La <a href="Kawasaki_Steel" title="Kawasaki Steel">Kawasaki Steel</a> met en service dans l'<a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_de_l'est_du_Japon" title="Usine sidérurgique de l'est du Japon">usine de Chiba</a> (1968) ainsi que <a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_de_l'ouest_du_Japon" title="Usine sidérurgique de l'ouest du Japon">celle de Mizushima</a> (1975), un four de réduction directe dont la caractéristique la plus visible consiste en une unité de <a href="Boulette_(sid%C3%A9rurgie)" title="Boulette (sidérurgie)">bouletage</a> des sous-produits sidérurgiques du site (boues et poussières issues de l'épuration des <a href="Gaz_de_convertisseur" title="Gaz de convertisseur">gaz de convertisseur</a> et <a href="Gaz_de_haut_fourneau" title="Gaz de haut fourneau">de haut fourneau</a>). Le « procédé Kawasaki » intègre également d'autres évolutions, comme la combustion de <a href="P%C3%A9trole" title="Pétrole">pétrole</a> au lieu de charbon pulvérisé<a href="#cite_note-93">[note 18]</a> et l'utilisation de poudre de <a href="Coke_(charbon)" title="Coke (charbon)">coke</a> au lieu du charbon en mélange avec le minerai… Quasiment identique au procédé Kawasaki (il dispose d'une unité de bouletage plus élaborée), le « procédé Koho » a été adopté par <a href="Nippon_Steel" title="Nippon Steel">Nippon Steel</a>, qui démarre une installation de ce type en 1971 à l'<a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_de_Muroran" title="Usine sidérurgique de Muroran">usine de Muroran</a><a href="#cite_note-Chatterjee123-125-23">[21]</a>.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Le_procédé_Ōeyama">Le procédé Ōeyama</h3></div>

La production de ferronickel à partir de <a href="Lat%C3%A9rite" title="Latérite">latérites</a> s'inscrit dans un contexte bien plus favorable au procédé Krupp-Renn que la sidérurgie. En effet, les minerais latéritiques sous la forme de <a href="Saprolite" title="Saprolite">saprolite</a> sont pauvres, très basiques et contiennent du fer. Les volumes de production sont modérés et la chimie du nickel se prête remarquablement bien à la réduction au four rotatif. Le procédé est donc séduisant mais, quel que soit le métal extrait, maîtriser toutes les transformations physiques et chimiques dans un unique réacteur est un réel défi<a href="#cite_note-ExtractiveMetallurgyNickel-94">[76]</a>. L'échec de l'usine <a href="Larco" title="Larco">Larco</a> à <a href="L%C3%A1rymna" title="Lárymna">Lárymna</a>, en Grèce, illustre le risque que représente son adoption : ce n'est que lors du passage à l'étape industrielle que le minerai s'est avéré incompatible avec le procédé Krupp-Renn<a href="#cite_note-Zevgolis-74">[60]</a>.

Par conséquent, réaliser une réduction à plus basse température, suivie d'une fusion au <a href="Four_%C3%A0_arc_%C3%A9lectrique" title="Four à arc électrique">four électrique</a> permet, moyennant un investissement plus élevé, de dédier un outil à chaque étape afin de gagner en simplicité et en efficacité. Mise au point en 1950 en <a href="Nouvelle-Cal%C3%A9donie" title="Nouvelle-Calédonie">Nouvelle-Calédonie</a> dans l'<a href="Soci%C3%A9t%C3%A9_Le_Nickel#L'usine_de_Doniambo" title="Société Le Nickel">usine de Doniambo</a>, cette combinaison s'est avérée rentable et surtout, plus robuste<a href="#cite_note-Carbothermic-31">[28]</a>. De grands tambours rotatifs (5 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et 100 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>, voire 185 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>, de long) sont utilisés pour produire une poudre sèche de concentré de minerai de nickel. Cette poudre contient 1,5 à 3 % de nickel. Elle sort à 800–900 °C du tambour pour être immédiatement fondue dans des <a href="Four_%C3%A0_arc_%C3%A9lectrique" title="Four à arc électrique">fours électriques</a>. On se contente d'effectuer une réduction partielle dans les tambours : un quart du nickel en sort la forme métallique, le reste est encore oxydé. Seulement 5 % de fer est réduit en métal, et il reste du charbon imbrûlé qui servira de combustible lors de l'étape ultérieure de fusion au four électrique. Cette filière bien éprouvée (appelée aussi procédé RKEF, pour Rotary Kiln–Electric Furnace) s'est imposée : au début du <abbr class="abbr" title="21ᵉ siècle">XXIe</abbr> siècle, elle assure la quasi-totalité du traitement des latérites nickélifères<a href="#cite_note-ExtractiveMetallurgyNickel-94">[76]</a>.

Cependant, au début du <abbr class="abbr" title="21ᵉ siècle">XXIe</abbr> siècle, la fonderie de <a href="Nihon_Yakin_Kogyo" title="Nihon Yakin Kogyo">Nihon Yakin Kogyo</a> à <a href="%C5%8Ceyama" title="Ōeyama">Ōeyama</a>, au Japon, continue d'utiliser le procédé Krupp-Renn pour la production de ferronickel de qualité intermédiaire (23 % de nickel), appelé parfois <a href="Fonte_brute_de_nickel" title="Fonte brute de nickel">fonte brute de nickel</a>. Avec une production mensuelle de 1 000 tonnes de Luppen<a href="#cite_note-EnvironmentalOheyama-95">[77]</a> pour une capacité de production de 13 <abbr class="abbr" title="kilotonne par an">kt/an</abbr>, elle fonctionne à pleine capacité<a href="#cite_note-NickelBF-67">[54]</a>. Elle est la seule usine du monde à conserver ce procédé<a href="#cite_note-EnvironmentalOheyama-95">[77]</a>. C'est aussi la seule usine à utiliser un procédé de réduction directe pour l'extraction du nickel à partir de latérites. Le procédé, considérablement modernisé, est revendiqué comme le « procédé Ōeyama »<a href="#cite_note-96">[78]</a>.

Le procédé Ōeyama se distingue de procédé Krupp-Renn par l'emploi de calcaire, et le briquetage du minerai avant son enfournement. Il conserve ses avantages, qui sont la concentration de toutes les réactions <a href="Pyrom%C3%A9tallurgie" title="Pyrométallurgie">pyrométallurgiques</a> dans un unique réacteur, et l'utilisation de charbon standard (c'est-à-dire non <a href="Coke_(charbon)" title="Coke (charbon)">cokéfiable</a>), qui couvre 90 % des besoins énergétiques du procédé. La consommation de charbon n'est que de 140 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> par tonne de latérite sèche<a href="#cite_note-98">[note 19]</a>, et la qualité du ferronickel obtenu est compatible avec une utilisation directe par la sidérurgie. Quoique marginal, le procédé Krupp-Renn reste ainsi un procédé moderne et performant pour la fabrication de <a href="Fonte_brute_de_nickel" title="Fonte brute de nickel">fonte brute de nickel</a>. Dans ce contexte, face au procédé RKEF et au couple « <a href="Usine_d'agglom%C3%A9ration" title="Usine d'agglomération">usine d'agglomération</a>-<a href="Haut_fourneau" title="Haut fourneau">haut fourneau</a> », il reste une alternative systématiquement étudiée<a href="#cite_note-Carbothermic-31">[28]</a>.

<div class="gallerytext">L'usine d'<a href="%C5%8Ceyama" title="Ōeyama">Ōeyama</a> (Japon) de <a href="Nihon_Yakin_Kogyo" title="Nihon Yakin Kogyo">Nihon Yakin Kogyo</a> en 2012. C'est la dernière usine à employer le procédé Krupp-Renn dans l'extraction du nickel.</div>

</li>

</ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Notes_et_références">Notes et références</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Notes">Notes</h3></div>

<li id="cite_note-10"><a href="#cite_ref-10">↑</a> Johannsen arrive, lui, à une capacité cumulée construite, en 1945, de 3,2 <abbr class="abbr" title="mégatonne par an">Mt/an</abbr><a href="#cite_note-Johannsen1953-9">[9]</a>.

</li>

<li id="cite_note-22"><a href="#cite_ref-22">↑</a> En 1962, le minerai importé de la <a href="Mine_de_Kiruna" title="Mine de Kiruna">mine de Kiruna</a> (nord de la <a href="Su%C3%A8de" title="Suède">Suède</a>) titre 63,69 points de fer contre 53,80 points pour le minerai de la <a href="Ruhr_(r%C3%A9gion)" title="Ruhr (région)">Ruhr</a>. De 1959 à 1960, les importations de minerai en Allemagne passent de 20 à 33,7 millions de tonnes annuelles<a href="#cite_note-Spiegel-12">[11]</a>.

</li>

<li id="cite_note-27"><a href="#cite_ref-27">↑</a> Cette proximité chimique entre fer et nickel se traduit par un <a href="R%C3%A9action_carbothermique" title="Réaction carbothermique">réactivité carbothermique</a> semblable. Mais avoir des densités proches est tout aussi important afin d'éviter la <a href="S%C3%A9gr%C3%A9gation_(mat%C3%A9riau)" title="Ségrégation (matériau)">ségrégation</a> des matières brassées dans le four.

</li>

<li id="cite_note-37"><a href="#cite_ref-37">↑</a> Le soufre a une forte affinité pour le fer. Or il est également un élément d’alliage généralement indésirable, qui fragilise le fer à chaud comme à froid. Son élimination ne peut se faire qu’en milieu fortement <a href="Base_(chimie)" title="Base (chimie)">basique</a> (donc en présence de <a href="Chaux_(mati%C3%A8re)" title="Chaux (matière)">chaux</a>, sinon de <a href="Oxyde_de_magn%C3%A9sium" title="Oxyde de magnésium">magnésie</a>), alors que le procédé Krupp-Renn nécessite un laitier acide afin d'obtenir une bonne viscosité<a href="#cite_note-36">[33]</a>. Pour autant, la capacité du procédé à évacuer les indésirables par les fumées fait du procédé un bon candidat dans le traitement des <a href="Pyrite" title="Pyrite">pyrites</a>, car il peut ôter de grandes quantités de <a href="Soufre" title="Soufre">soufre</a> par les fumées sans que le laitier soit pollué par cet élément<a href="#cite_note-DirectReductionIllinois-11">[10]</a>.

</li>

<li id="cite_note-42"><a href="#cite_ref-42">↑</a> Bien que l'exhaustivité de cette liste ne puisse être affirmée, elle est assez cohérente avec les 65 fours industriels dénombrés par la <a href="Grande_Encyclop%C3%A9die_sovi%C3%A9tique" title="Grande Encyclopédie soviétique">Grande Encyclopédie soviétique</a> dans les années 1970<a href="#cite_note-SovietEncyclopedia-6">[6]</a>.

</li>

<li id="cite_note-47"><a href="#cite_ref-47">↑</a> Une source isolée évoque la reconstruction de 3 fours, au lieu de 2<a href="#cite_note-Szklary-46">[41]</a>.

</li>

<li id="cite_note-53"><a href="#cite_ref-53">↑</a> Certaines sources indiquent 4 fours construits avant 1945 (sources soviétiques et japonaises), alors que d'autres en recensent 6 (Barrett, etc.). Akira Kudo qui date précisément le début de chaque campagne de 4 fours, semble le mieux renseigné<a href="#cite_note-52">[46]</a>.

</li>

<li id="cite_note-55"><a href="#cite_ref-55">↑</a> La <a href="Central_Intelligence_Agency" title="Central Intelligence Agency">CIA</a> recense, en 1971, deux usines sidérurgiques <a href="Cor%C3%A9e_du_Nord" title="Corée du Nord">nord-coréennes</a> exploitant le procédé Krupp-Renn : l'usine de <a href="Kimch'aek" title="Kimch'aek">Kimch'aek</a>, dotée de 6 fours avant 1960 et complétés par 2 fours supplémentaires vers 1970 et l'<a href="Usine_sid%C3%A9rurgique_de_Posan" title="Usine sidérurgique de Posan">usine sidérurgique de Posan</a> où 4 fours sont construits de 1969 à 1971. Par contre, aucun four n'est identifié à <a href="Ch'%C5%8Fngjin" title="Ch'ŏngjin">Seishin</a><a href="#cite_note-54">[47]</a>.

</li>

<li id="cite_note-Kuji-58">Les caractéristiques de ces fours diffèrent selon les sources : Barrett identifie un four de 1 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et 8 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long mis en service avant 1945<a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a>, les Soviétiques recensent 2 fours de 1,1 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et 25 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long encore en service en 1964<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a> et Akira Kudo indique 2 fours de 1,8 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et de longueurs 15 et 25 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> produisant 8 <abbr class="abbr" title="tonne par jour">t/j</abbr> de fer, soit une consommation de minerai d'une vingtaine de tonnes quotidiennes. Ses informations ont été retenues<a href="#cite_note-Kudo1994-57">[49]</a>.

</li>

<li id="cite_note-60"><a href="#cite_ref-60">↑</a> Les sources soviétiques donnent des fours de 3 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre, un de 92,3 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long et 2 de 3 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de diamètre et 73,5 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> de long<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>.

</li>

<li id="cite_note-61"><a href="#cite_ref-61">↑</a> Il est difficile de préciser en quoi le four de <a href="Hirai_(Edogawa)" title="Hirai (Edogawa)">Hirai</a>, géré par un institut de recherche, ait été exploité de manière stable avec le procédé Krupp-Renn, même si Barett le comptabilise comme tel, ainsi que les petits fours de <a href="Fushun" title="Fushun">Fushun</a> et d'<a href="Onishi_(Gunma)" title="Onishi (Gunma)">Onishi</a><a href="#cite_note-Barrett-48">[42]</a>.

</li>

<li id="cite_note-64"><a href="#cite_ref-64">↑</a> La CECA attribue la mise en service du <abbr class="abbr" title="Premier">1er</abbr> four à Thyssen en 1943<a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>, alors que les soviétiques présentent les 3 fours comme postérieurs à 1945<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>. La version de la CECA est généralement retenue<a href="#cite_note-Hrudkovenske-63">[52]</a>.

</li>

<li id="cite_note-66"><a href="#cite_ref-66">↑</a> Un article du <a href="Der_Spiegel" title="Der Spiegel">Der Spiegel</a> reporte cependant une utilisation d'installations de réduction directe dès 1937 sur ce site, par la <a href="Reichswerke_Hermann_G%C3%B6ring" title="Reichswerke Hermann Göring">Reichswerke Hermann Göring</a> de <a href="Watenstedt" title="Watenstedt">Watenstedt</a><a href="#cite_note-Spiegel-12">[11]</a>.

</li>

<li id="cite_note-Aviles-70">En 1960, la <a href="Communaut%C3%A9_europ%C3%A9enne_du_charbon_et_de_l'acier" title="Communauté européenne du charbon et de l'acier">CECA</a> évoque un four de diamètre 3,6 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> et de longueur 60 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>, plus un autre en projet de 4,2 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 70 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr><a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>. En 1963, l'<a href="Organisation_des_Nations_unies_pour_le_d%C3%A9veloppement_industriel" title="Organisation des Nations unies pour le développement industriel">UNIDO</a> recense deux fours en service : 3,6 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 40 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> et 4,2 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 90 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr><a href="#cite_note-UNIDO-16">[15]</a>. Enfin, en 1964, les sources soviétiques évoquent 2 fours de 4,6 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 70 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>, qui s'ajoutent au four de 1954<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>. C'est cette dernière information qui a été retenue.

</li>

<li id="cite_note-75"><a href="#cite_ref-75">↑</a> Un 2e four, de 4,6 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> × 110 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>, a été également construit<a href="#cite_note-Moscou1964-43">[38]</a>, mais le procédé Krupp-Renn avait été abandonné avant sa mise en service<a href="#cite_note-Zevgolis-74">[60]</a>.

</li>

<li id="cite_note-83"><a href="#cite_ref-83">↑</a> En 1960, la CECA donne une longueur de 100 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr> à ces deux fours. Les autres sources soviétiques étant cohérentes avec 90 <abbr class="abbr" title="mètre">m</abbr>, elles ont été privilégiées.

</li>

<li id="cite_note-91"><a href="#cite_ref-91">↑</a> Ce four à Stürzelberg ne doit pas être confondu avec le « procédé Stürzelberg », un four tournant et basculant de <a href="R%C3%A9duction_directe#Procédés_de_réduction-fusion" title="Réduction directe">réduction-fusion</a> inventé dans la même ville<a href="#cite_note-CECA-33">[30]</a>.

</li>

<li id="cite_note-93"><a href="#cite_ref-93">↑</a> Les <a href="Hydrocarbure" title="Hydrocarbure">hydrocarbures</a>, quoique plus coûteux, sont plus faciles à brûler et enrichissent le gaz réducteur en hydrogène<a href="#cite_note-ECAC-25">[23]</a>.

</li>

<li id="cite_note-98"><a href="#cite_ref-98">↑</a> Cette consommation de 140 <abbr class="abbr" title="kilogramme par tonne">kg/t</abbr> de charbon peut être comparée aux 240 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> de coke et 200 <abbr class="abbr" title="kilogramme">kg</abbr> de charbon qu'un bon haut fourneau moderne consomme pour produire une tonne de fonte à partir de minerais de fer riches<a href="#cite_note-97">[79]</a>.

</li>

</ol></div>

</div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Références">Références</h3></div>

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<li id="cite_note-96"><a href="#cite_ref-96">↑</a> <abbr class="abbr indicateur-langue" title="Langue : anglais">(en)</abbr> Matsumori Watanabe, Sadao Ono, Haruo Arai et Tetsuya Toyomi, « <cite style="font-style:normal" lang="en">Direct reduction of garnierite ore for production of ferro-nickel with a rotary kiln at Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd., Oheyama Works</cite> », International Journal of Mineral Processing, <abbr class="abbr" title="volume">vol.</abbr> 19,‎ <time class="nowrap" datetime="1987-05" data-sort-value="1987-05">mai 1987</time>, <abbr class="abbr" title="pages">p.</abbr> 173-187 (<a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">DOI</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://dx.doi.org/10.1016/0301-7516%2887%2990039-1">10.1016/0301-7516(87)90039-1</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0301751687900391">lire en ligne</a>)<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=Direct+reduction+of+garnierite+ore+for+production+of+ferro-nickel+with+a+rotary+kiln+at+Nippon+Yakin+Kogyo+Co.%2C+Ltd.%2C+Oheyama+Works&rft.jtitle=International+Journal+of+Mineral+Processing&rft.aulast=Watanabe&rft.aufirst=Matsumori&rft.au=Ono%2C+Sadao&rft.au=Arai%2C+Haruo&rft.au=Toyomi%2C+Tetsuya&rft.date=1987-05&rft.volume=19&rft.pages=173-187&rft_id=info%3Adoi%2F10.1016%2F0301-7516%2887%2990039-1&rfr_id=info%3Asid%2Ffr.wikipedia.org%3AProc%C3%A9d%C3%A9+Krupp-Renn">.

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<li id="cite_note-97"><a href="#cite_ref-97">↑</a> <abbr class="abbr indicateur-langue" title="Langue : anglais">(en)</abbr> <cite class="italique" lang="en">Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production</cite>, Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement, <time class="nowrap" datetime="2012-02-28" data-sort-value="2012-02-28">28 février 2012</time>, 597 <abbr class="abbr" title="pages">p.</abbr> (<a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ineris.fr/ippc/sites/default/files/files/IS_Adopted_03_2012_sans_pcMetaRecadr.pdf">lire en ligne</a> <abbr class="abbr indicateur-format format-pdf" title="Document au format Portable Document Format (PDF) d'Adobe">[PDF]</abbr>), <abbr class="abbr" title="page(s)">p.</abbr> 291-293 ; 338-345<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rft.genre=book&rft.btitle=Best+Available+Techniques+%28BAT%29+Reference+Document+for+Iron+and+Steel+Production&rft.pub=Direction+r%C3%A9gionale+de+l%27environnement%2C+de+l%27am%C3%A9nagement+et+du+logement&rft.date=2012-02-28&rft.pages=291-293+%3B+338-345&rft.tpages=597&rfr_id=info%3Asid%2Ffr.wikipedia.org%3AProc%C3%A9d%C3%A9+Krupp-Renn">.

</li>

</ol></div>

</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Voir_aussi">Voir aussi</h2></div>

/* start https://fr.wikipedia.org/ */

.mw-parser-output .autres-projets>.titre{text-align:center;margin:0.2em 0}.mw-parser-output .autres-projets>ul{margin:0;padding:0}.mw-parser-output .autres-projets>ul>li{list-style:none;margin:0.2em 0;text-indent:0;padding-left:24px;min-height:20px;text-align:left;display:block}.mw-parser-output .autres-projets>ul>li>a{font-style:italic}@media(max-width:720px){.mw-parser-output .autres-projets{float:none}}

/* end https://fr.wikipedia.org/ */

</style>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Bibliographie">Bibliographie</h3></div>

<ul><li><abbr class="abbr indicateur-langue" title="Langue : allemand">(de)</abbr> Friedrich Johannsen, « <cite style="font-style:normal" lang="de">Das Krupp-Rennverfahren</cite> », Stahl und Eisen, <abbr class="abbr" title="numéro">no</abbr> 38,‎ <time class="nowrap" datetime="1934-09-20" data-sort-value="1934-09-20">20 septembre 1934</time>, <abbr class="abbr" title="pages">p.</abbr> 969-978 (<a rel="nofollow" class="external text" href="http://delibra.bg.polsl.pl/Content/19011/P-770_1934-2_38.pdf">lire en ligne</a> <abbr class="abbr indicateur-format format-pdf" title="Document au format Portable Document Format (PDF) d'Adobe">[PDF]</abbr>)<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=Das+Krupp-Rennverfahren&rft.jtitle=Stahl+und+Eisen&rft.issue=38&rft.aulast=Johannsen&rft.aufirst=Friedrich&rft.date=1934-09-20&rft.pages=969-978&rfr_id=info%3Asid%2Ffr.wikipedia.org%3AProc%C3%A9d%C3%A9+Krupp-Renn"></li>

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<li><abbr class="abbr indicateur-langue" title="Langue : anglais">(en)</abbr> <cite class="italique" lang="en">Feasability of the Krupp-Renn process for treating lean iron ores of the Mesabi Range</cite>, U.S. Department of Commerce, <time class="nowrap" datetime="1964-05" data-sort-value="1964-05">mai 1964</time> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://archive.org/details/feasibilityofkru00sout">lire en ligne</a>), <abbr class="abbr" title="pages">p.</abbr> 4-5<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rft.genre=book&rft.btitle=Feasability+of+the+Krupp-Renn+process+for+treating+lean+iron+ores+of+the+Mesabi+Range&rft.pub=U.S.+Department+of+Commerce&rft.date=1964-05&rft.pages=4-5&rfr_id=info%3Asid%2Ffr.wikipedia.org%3AProc%C3%A9d%C3%A9+Krupp-Renn"></li>

<li><abbr class="abbr indicateur-langue" title="Langue : anglais">(en)</abbr> « <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ecacwb.org/editor_upload/files/Process%20Technology.pdf"><cite style="font-style:normal;" lang="en">Process technology followed for sponge iron</cite></a> » <abbr class="abbr indicateur-format format-pdf" title="Document au format Portable Document Format (PDF) d'Adobe">[PDF]</abbr>, Environment Compliance Assistance Centre (ECAC)</li>

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<li><abbr class="abbr indicateur-langue" title="Langue : anglais">(en)</abbr> Edward P. Barrett, « <cite style="font-style:normal" lang="en">Sponge iron and direct-iron processes</cite> », Bulletin, Bureau of Mines, <abbr class="abbr" title="numéro">no</abbr> 519,‎ <time>1954</time>, <abbr class="abbr" title="page">p.</abbr> 10 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc12678/m2/1/high_res_d/Bulletin0519.pdf">lire en ligne</a> <abbr class="abbr indicateur-format format-pdf" title="Document au format Portable Document Format (PDF) d'Adobe">[PDF]</abbr>)<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=Sponge+iron+and+direct-iron+processes&rft.jtitle=Bulletin&rft.issue=519&rft.aulast=Barrett&rft.aufirst=Edward+P.&rft.date=1954&rft.pages=10&rfr_id=info%3Asid%2Ffr.wikipedia.org%3AProc%C3%A9d%C3%A9+Krupp-Renn"></li>

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