Corrigé Banque PT 2025 Sciences industrielles B PT — Partie IV (Q47 à Q50) : Bilan : consigne du four, gains énergétiques, économiques et en CO2

Sujet officiel du concours Banque PT, session 2025, épreuve Sciences industrielles B PT. Corrigé rédigé par Ibrahim Alame.

Sujet officiel (PDF, site du concours)

Énoncé

Les modifications étudiées sont la diminution du temps de transfert de la brame du four au réversible (déplacement du décalaminage), le changement d'architecture de la motorisation (un moteur par rouleau au lieu d'un moteur et d'un réducteur pour toute une table, renvois d'angle coniques) et le remplacement des rouleaux pleins par des rouleaux creux.

Q47. Compléter le tableau : quelle modification impacte principalement la réduction des émissions de $CO X_{2}$ , la facilitation de la maintenance, les temps d'arrêt de la ligne ?

À l'air libre, la brame se refroidit en moyenne de $0, 5^{\circ} C$ par seconde dans les premières minutes ; le gain de temps de Q24 permet donc de baisser la consigne du four (gaz naturel, consigne actuelle $130 0^{\circ} C$ ). Extrait de l'annexe G (réduction de la consommation spécifique selon la consigne) :

Consigne ( $^{\circ}$ C)	1300	1299	1298	1297	1296	1295	1290	1250
Réduction (%)	0	0{,}25	0{,}51	0{,}76	1{,}01	1{,}27	2{,}52	12{,}14

Q48. Quelle nouvelle consigne proposer, pour quel pourcentage de réduction de la consommation spécifique ?

Données : consommation spécifique du four $1, 2 GJ$ par tonne d'acier ; production maximale $250 t/h$ ; rejet de $60 kg$ de $CO X_{2}$ par $GJ$ de gaz ; gaz à $15$ euros par $GJ$ ; taxe de $80$ euros par tonne de $CO X_{2}$ . Production maximale $20 h$ sur $24$ et $300$ jours par an.

Q49. Compléter le tableau des gains annuels : production annuelle d'acier, consommation annuelle de gaz, tonnage de $CO X_{2}$ , coût du gaz, montant de la taxe, coût cumulé, pourcentage de réduction, gain annuel en euros et en tonnes de $CO X_{2}$ .
Q50. Quel avis portez-vous sur ces gains annuels ?

Corrigé

Q47. Tableau complété (X : impact principal) :

Modification	Émissions de $CO X_{2}$	Maintenance	Temps d'arrêt
Diminution du temps de transfert	X
Architecture de la motorisation		X	X
Rouleaux creux au lieu de pleins	X

Justifications. Un transfert plus court laisse moins refroidir la brame : on peut baisser la consigne du four, donc brûler moins de gaz (Q48). Des rouleaux motorisés individuellement, sans réducteur commun ni renvois d'angle, sont des modules interchangeables : un rouleau défaillant se démonte sans arrêter la ligne (cas étudié en Q6), d'où une maintenance facilitée et moins d'arrêts ; la suppression du réducteur améliore aussi le rendement, mais c'est un effet secondaire. Les rouleaux creux réduisent de $44 %$ l'énergie de transfert (Q40), donc les émissions liées à l'électricité consommée ; leur masse réduite facilite aussi leur manutention, effet secondaire.

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