ISO 14404-3:2024
(Main)Calculation method of carbon dioxide emission intensity from iron and steel production — Part 3: Steel plant with electric arc furnace (EAF) and coal-based or gas-based direct reduction iron (DRI) facility
Calculation method of carbon dioxide emission intensity from iron and steel production — Part 3: Steel plant with electric arc furnace (EAF) and coal-based or gas-based direct reduction iron (DRI) facility
This document specifies calculation methods applicable to manufacturers using an electric arc furnace (EAF) to produce steel and having direct reduced iron (DRI) facilities within their premises. This document allows the user to cover those particular cases of agglomeration of iron ore on site. It can be used to evaluate the total annual carbon dioxide (CO2) emissions and the emission factor of CO2 intensity of the entire steel production process. This document is applicable to plants producing mainly carbon steel. It includes boundary definition, material and energy flow definition and emission factor of CO2. Besides direct source import to the boundary, upstream and credit concept is applied to exhibit the plant CO2 intensity. This document supports the steel producer to establish CO2 emissions attributable to a site. Conversion to energy consumption and to consumption efficiency can be obtained using Annex A.
Méthode de calcul de l’intensité de l’émission de dioxyde de carbone de la production de la fonte et de l’acier — Partie 3: Usine sidérurgique avec four électrique à arc (EAF) et installation de réduction directe de la fonte (DRI) à base de charbon ou de gaz
Le présent document spécifie des méthodes de calcul applicables aux fabricants utilisant un four électrique à arc (EAF) pour produire de l’acier et ayant des installations de réduction directe de la fonte au sein de leurs locaux. Le présent document permet à l'utilisateur de couvrir les cas particuliers d’agglomération de minerai de fer sur site. Il peut être utilisé pour évaluer les émissions annuelles totales de dioxyde de carbone (CO2) et le facteur d’émission de l’intensité de CO2 de l'ensemble du processus de production d’acier. Le présent document s’applique à des usines produisant principalement de l’acier au carbone. Il comprend la définition du périmètre, la définition des matériaux et du flux d’énergie, et un facteur d’émission de CO2. En dehors de l’importation des sources directes à l’intérieur du périmètre, un concept d’émissions en amont et d’émissions justifiant des crédits est appliqué pour présenter l’intensité de CO2 de l’usine. Le présent document aide le producteur d’acier à déterminer les émissions de CO2 attribuables à un site. Une conversion en consommation d’énergie et en efficacité de consommation peut être obtenue en utilisant l’Annexe A.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 14404-3
Second edition
Calculation method of carbon
2024-09
dioxide emission intensity from
iron and steel production —
Part 3:
Steel plant with electric arc furnace
(EAF) and coal-based or gas-based
direct reduction iron (DRI) facility
Méthode de calcul de l’intensité de l’émission de dioxyde de
carbone de la production de la fonte et de l’acier —
Partie 3: Usine sidérurgique avec four électrique à arc (EAF)
et installation de réduction directe de la fonte (DRI) à base de
charbon ou de gaz
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Emissions.1
3.2 Gas fuel .2
3.3 Liquid fuel .2
3.4 Solid fuel .3
3.5 Auxiliary material .3
3.6 Energy carriers .4
3.7 Ferrous containing materials .4
3.8 Alloys .5
3.9 Product and by-product.5
3.10 Others .6
4 Symbols . 7
5 Principles . 7
5.1 General .7
5.2 Relevance .7
5.3 Completeness .7
5.4 Consistency .7
5.5 Accuracy .8
5.6 Transparency .8
6 Boundary . . 8
6.1 General .8
6.2 Category 1 .9
6.3 Category 2 .9
6.4 Category 3 .9
6.5 Category 4 .9
7 Calculation . 9
7.1 General .9
7.2 Calculation procedure . .10
7.2.1 Data collection of crude steel production .10
7.2.2 Data collection direct and/or upstream CO emission sources .10
7.2.3 Data collection of credit CO emission sources .11
7.2.4 Calculation . 13
Annex A (informative) Calculation of energy consumption and intensity .15
Annex B (informative) Example of template for using different emission factors or emission
sources from Table 4 . 17
Annex C (informative) Example of CO emission and intensity data and calculations for a steel
plant with a DRI facility without dedicated iron agglomeration plant on site . 19
Annex D (informative) Decarbonization strategies and its impact on CO calculation method .22
Bibliography .23
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 21, Environment
related to climate change in the iron and steel industry.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14404-3:2017), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— revision of Introduction, Terms and Definitions, and default emission factors;
— addition and revision of some emissions sources;
— clarification of the difference between "Boundary" and "Site boundary";
— addition a new informative annex, Annex D on “Decarbonization strategies and its impact in CO
Calculation Method” to give guidance on future relevant emission source categories as new materials
and processes become widely applicable at industrial level.
A list of all the parts in the ISO 14404 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
The steel industry recognizes the urgent need to take actions concerning climate change. Slowing and halting
global warming requires reductions in GHG emissions on a global scale. To play a part in achieving these
reductions, it is necessary for steel plants to identify the amount of CO emitted during the production of steel
products, in order to identify next opportunities for reduction of CO on their pathway to decarbonization.
The production process of steel involves complex chemical reactions, various heating cycles, and the recycling
of various by-products. This variety of imports, including raw materials, reactive agents, fuel and heat sources
are transformed into a wide range of steel products, by-products, waste materials and waste heat.
Steel plants manufacture a vast range of products with various shapes and specifications including: flat items,
long items, pipes, tubes and many others. In addition, they produce unique specialty-grade steel products
with high-performance. These are achieved using a number of sub-processes including micro-alloying and
applying surface treatments like galvanizing and coating, which require additional heat treatments. The
variety of products manufactured, and processes used means there no two steel plants are identical.
Climate regulations in each country require steel companies to devise methods to lower CO emissions from
steel plants while continuing to produce steel products by these diverse and complex steelmaking processes.
To accomplish this, it is desirable to have universally common indicators for determining steel plant CO
emissions.
Additionally, there are other aspects related to the heterogeneous nature of the steel industry around the
globe other than assets characteristics, that should be taken into account (inputs availability; market and
business environment, innovation), when looking for commonalities in calculation methodologies to ensure
consistency and comprehensiveness.
There are many methods for calculating CO emission intensity from steel plants and specific processes.
Each method was created to meet the objectives of a particular country or region. In some cases, a single
country can have several calculation methods in order to fulfil different objectives. Each one of these
methods reflects the unique local characteristics of a particular country or region. Therefore, these methods
cannot be used for comparisons of CO emission intensity from steel plants located in different countries
and regions.
To overcome this methodological fragmentation, the World Steel Association (worldsteel), has developed
a calculation method for CO emission intensity of steel plants. This calculation method was developed to
facilitate the improvement of steel plant CO emissions. It helps members keep track of their CO emissions
2 2
intensity relative to the other member steel companies located in different places in the world. An agreement
was reached among members, and worldsteel has issued the method as a guideline called “CO Emissions
Data Collection User Guide.” Actual data collection among worldsteel members based upon the guide started
in 2007. Furthermore, worldsteel is encouraging even non-member steel companies to begin using the guide
to calculate CO emission intensity of their steel plants.
[4]
The present ISO 14404-3 revision is based on worldsteel’s CO Data Collection Users Guide, version 11 ,
reviewed in 2022, and follows ISO14404-4.
This calculation method establishes clear boundaries for collection of CO emissions data. The net CO
2 2
emissions and production from a steel plant are calculated using all parameters within the boundaries.
The CO emission intensity of the steel plant is calculated by the net CO emission from the plant using
2 2
the boundaries divided by the amount of crude steel production of the plant. With this methodology, the
CO emission intensity of steel plants is calculated irrespective of the variance in the type of process used,
products manufactured and geographic characteristics.
This calculation method only uses basic imports and exports that are commonly measured and recorded
by the plants; thus, the method requires neither the measurement of the specific efficiency of individual
equipment or processes nor dedicated measurements of the complex flow and recycling of materials and
waste heat. In this way, the calculation method ensures its simplicity and universal applicability without
requiring steel plants to install additional dedicated measuring devices or to collect additional dedicated
data other than those commonly used data in the management. Even though, the use of measured carbon
content and net calorific values are highly recommended to obtain more accurate emissions accounting for
v
each material considered. Any home metrics needs to be referenced with link to a transparent and accessible
source, including indirect emission factors. To ensure transparency in communicating results to interested
parties, these distinctions should be clearly stated.
With this method, a steel company can calculate a single figure for the CO emissions intensity of a steel
plant as a whole. By observing changes in CO emissions intensity over time using this methodology, steel
companies can evaluate whether their efforts to reduce CO emissions are being properly implemented.
As was explained earlier, most steel plants manufacture a vast range of products with various shapes and
specifications. This calculation method is simple and universally applicable because it is not affected by the
differences in the production processes of such diverse products, and treats a whole steel plant as one unit
with one CO emission intensity. Therefore, this calculation method is not applicable for calculating and
determining the carbon footprint of any specific steel product.
When comparing CO emission intensity between different steel plants, it should be kept in mind that
each steel plant has a different composition of manufacturing products and that the energy sources and
raw materials available varies among countries and regions. In addition, since the ISO 14404 series strictly
defines the boundary of the target process route for each part, only steel plants using the same part of the
ISO 14404 series (i.e., ISO 14404-1, ISO 14404-2, ISO 14404-3) can be compared with each other. Note that
the default emission factors provided in the ISO 14404 series are global averages and is not adjusted to
reflect regional differences in energy sources and raw materials. When calculating total CO emissions
or CO emission intensity for inventory or benchmarking purposes, the emission factors applicable to the
conditions of the target country or region should be selected.
In order to give guidance to users on which areas of interest will be dealt with as future sources for direct
and indirect CO emission factors in programmed revisions of this document, a tentative list is provided in
Annex D.
vi
International Standard ISO 14404-3:2024(en)
Calculation method of carbon dioxide emission intensity from
iron and steel production —
Part 3:
Steel plant with electric arc furnace (EAF) and coal-based or
gas-based direct reduction iron (DRI) facility
1 Scope
This document specifies calculation methods applicable to manufacturers using an electric arc furnace
(EAF) to produce steel and having direct reduced iron (DRI) facilities within their premises.
This document allows the user to cover those particular cases of agglomeration of iron ore on site. It can be
used to evaluate the total annual carbon dioxide (CO ) emissions and the emission factor of CO intensity of
2 2
the entire steel production process. This document is applicable to plants producing mainly carbon steel.
It includes boundary definition, material and energy flow definition and emission factor of CO . Besides
direct source import to the boundary, upstream and credit concept is applied to exhibit the plant CO
intensity.
This document supports the steel producer to establish CO emissions attributable to a site.
Conversion to energy consumption and to consumption efficiency can be obtained using Annex A.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Emissions
3.1.1
emission source
process emitting CO during the production of steel products
Note 1 to entry: There are three categories of CO emission sources: direct, upstream and credit. Examples of emission
sources that are subject to this document are given in 3.1.2, 3.1.3 and 3.1.4.
3.1.2
direct CO emission
CO emissions from steel production activity inside the boundary
Note 1 to entry: Direct CO emission is categorized as “direct GHG emissions” in ISO 14064-1.
3.1.3
upstream CO emission
CO emissions from imported material related to outsourced steel production activities outside the site
boundary and from imported electricity and steam into the site boundary
Note 1 to entry: CO emissions from imported material in this term are categorized as “other indirect GHG emissions”
in ISO 14064-1.
Note 2 to entry: CO emissions from imported electricity and steam in this term are categorized as “energy indirect
GHG emissions” in ISO 14064-1.
3.1.4
credit CO emission
CO emission that corresponds to exported material and electricity or steam
Note 1 to entry: Credit CO emission is categorized as “direct GHG emissions” in ISO 14064-1.
3.2 Gas fuel
3.2.1
natural gas
mixture of gaseous hydrocarbons, primarily methane, naturally occurring on earth, and used in metallurgic
plants either as a fuel or as raw material
3.2.2
town gas
fuel gas manufactured for domestic and industrial use
3.3 Liquid fuel
3.3.1
heavy oil
No. 4 and No. 6 fuel oil defined by the American Society for Testing and Materials (ASTM)
Note 1 to entry: For No.4 and No.6 fuel oil, see ASTM Fuel Oils Standard Specification.
3.3.2
light oil
No. 2 to No. 3 fuel oil defined by the American Society for Testing and Materials (ASTM)
Note 1 to entry: For No.2 and No.3 fuel oil, see ASTM Fuel Oils Standard Specification.
3.3.3
kerosene
light petroleum distillate that has maximum distillation temperature of 204 °C and a final boiling point of 300 °C
Note 1 to entry: Also known as paraffin (oil).
Note 2 to entry: U.S. Energy Information Administration, Petroleum and other liquids, units are modified.
3.3.4
liquefied natural gas
LNG
butaneliquids composed predominantly of methane
[SOURCE: ISO 6578:2017, 3.1.4]
3.3.5
liquified petroleum gas
LPG
liquid composed predominantly of any of the following hydrocarbons or mixtures thereof: propane, propene,
butanes and butene
[SOURCE: ISO 6578:2017. 3.1.4.]
3.4 Solid fuel
3.4.1
EAF coal
solid fuel used for an electric arc furnace EAF (3.10.4), including anthracite
Note 1 to entry: Coal can be either fossil coal derived from geological> deposits or biocoal derived from biomass.
3.4.2
steam coal
boiler coal for producing electricity and steam, including anthracite
Note 1 to entry: Coal can be either fossil coal derived from geological> deposits or biocoal derived from biomass.
3.4.3
coke
solid carbonaceous material
3.4.4
charcoal
devolatilized or coked carbon neutral materials
EXAMPLE Trees, plants.
3.4.5
SR/DRI coal
solid fuel used for smelting reduction (SR)/direct reduction iron (DRI), including anthracite
Note 1 to entry: Coal can be either fossil coal derived from geological> deposits or biocoal derived from biomass.
3.5 Auxiliary material
3.5.1
limestone
calcium carbonate, CaCO mineral used in metallurgic plants as slag former or as raw material for burnt
lime (3.5.2)
3.5.2
burnt lime
calcium oxide
CaO
limestone (3.5.1) calcinated in blast furnaces or in lime kiln
Note 1 to entry: Usually used as slag former.
3.5.3
crude dolomite
calcium magnesium carbonate
CaMg(CO3)2
mineral used in metallurgic plants as raw material for burnt dolomite (3.5.4)
3.5.4
burnt dolomite
CaMgO2
crude dolomite (3.5.3) calcinated in lime kilns
Note 1 to entry: Usually used as slag former.
3.5.5
electric arc furnace graphite electrodes
EAF graphite electrodes
net use of EAF graphite electrodes or attrition loss
3.5.6
nitrogen
N
inert gas separated from air at an oxygen plant, imported from outside the boundary or exported to outside
the boundary
3.5.7
argon
Ar
inert gas separated from air at an oxygen plant, imported from outside the boundary or exported to outside
the boundary
3.5.8
oxygen
O
gas separated from air at an oxygen plant, imported from outside the boundary or exported to outside the
boundary
3.6 Energy carriers
3.6.1
electricity
electrical power imported from outside the boundary or exported to outside the boundary
3.6.2
steam
pressurized water vapour imported from/exported to outside the boundary
3.6.3
waste heat
any heat that can be collected economically and re-used for low grade heating or even low pressure steam
generation for social heating or process heating or cleaning, within the industry or other industries
3.7 Ferrous containing materials
3.7.1
pellets
agglomerated spherical iron ore calcinated by rotary kiln or other equipment
3.7.2
pig iron
hot metal, intermediate liquid iron products produced by smelting iron ore with equipment such as blast
furnace.
Note 1 to entry: Many companies report emissions from purchased pig iron in solid state as metallic charge under this
product category, for this specific process route.
Note 2 to entry: According to International Iron Metals Association, (IIMA) on average, pig iron makes up between
5-10 percent of the global EAF metallics charge. In some parts of the world where scrap is scarce, pig iron can be used
at up to 60 percent of the charge.
3.7.3
cold iron
solidified hot metal as an intermediate solid iron product
3.7.4
scrap
used steel available for reprocessing
3.7.5
gas-based DRI
direct reduced iron (DRI) using natural gas as fuel and reduction agent.
3.7.6
coal-based DRI
direct re
...
Norme
internationale
ISO 14404-3
Deuxième édition
Méthode de calcul de l’intensité de
2024-09
l’émission de dioxyde de carbone
de la production de la fonte et de
l’acier —
Partie 3:
Usine sidérurgique avec four
électrique à arc (EAF) et installation
de réduction directe de la fonte
(DRI) à base de charbon ou de gaz
Calculation method of carbon dioxide emission intensity from
iron and steel production —
Part 3: Steel plant with electric arc furnace (EAF) and coal-based
or gas-based direct reduction iron (DRI) facility
Numéro de référence
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Émissions.2
3.2 Combustible gazeux .2
3.3 Combustible liquide .2
3.4 Combustible solide .3
3.5 Matériau auxiliaire .4
3.6 Vecteurs énergétiques .4
3.7 Matériaux contenant du fer .5
3.8 Alliages .5
3.9 Produit et sous-produit .6
3.10 Autres .6
4 Symboles . 7
5 Principes . 8
5.1 Généralités .8
5.2 Pertinence .8
5.3 Exhaustivité .8
5.4 Cohérence .8
5.5 Précision . . .8
5.6 Transparence .8
6 Périmètre . 8
6.1 Généralités .8
6.2 Catégorie 1 .9
6.3 Catégorie 2 .10
6.4 Catégorie 3 .10
6.5 Catégorie 4 .10
7 Calcul .10
7.1 Généralités .10
7.2 Procédure de calcul .10
7.2.1 Collecte de données sur la production d’acier brut .10
7.2.2 Collecte de données sur les sources d’émission directe de CO et/ou d’émission
de CO en amont .11
7.2.3 Collecte de données sur les sources d’émission de CO contre crédits . 12
7.2.4 Calcul .14
Annexe A (informative) Calcul de la consommation d’énergie et de l’intensité .16
Annexe B (informative) Exemple de modèle pour l’utilisation de différents facteurs d’émission
ou sources d’émission du Tableau 4 .18
Annexe C (informative) Exemple de données et de calculs d’émissions et d’intensité de CO
pour une usine sidérurgique ayant une installation DRI sans usine d’agglomération
de minerai de fer sur place . .20
Annexe D (informative) Stratégies de décarbonation et leur impact sur une méthode de calcul
de CO .23
Bibliographie .24
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'ISO attire l'attention sur la possibilité que la mise en œuvre du présent document puisse impliquer
l'utilisation d'un ou de plusieurs brevet(s). L'ISO ne prend pas position sur le dépôt, la validité ou
l'applicabilité de tous droits de propriété revendiqués s'y rapportant. À la date de publication du présent
document, l'ISO n'a pas reçu d'avis d'un ou de plusieurs brevet(s) qui pourrai(en)t être requis pour mettre
en œuvre le présent document. Toutefois, les responsables de la mise en œuvre sont avertis qu'il se peut que
cela ne représente pas les dernières informations, qui peuvent être obtenues à partir de la base de données
des brevets disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs, et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 17, Acier, Sous-comité SC 21, Environnement
lié au changement climatique dans l'industrie du fer et de l'acier.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14404-3:2017), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— révision de l'Introduction, des Termes et définitions, et des facteurs d'émissions par défaut;
— ajout et révision de certaines sources d'émissions;
— clarification de la différence entre «Périmètre» et «Périmètre du site»;
— ajout d'une nouvelle Annexe informative, l'Annexe D sur «Les stratégies de décarbonisation et leur
impact sur la méthode de calcul du CO », afin de donner des indications sur les futures catégories de
sources d'émission pertinentes, à mesure que de nouveaux matériaux et procédés deviennent largement
applicables au niveau industriel.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 14404 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
L’industrie sidérurgique reconnaît qu’il est urgent de prendre des mesures concernant le changement
climatique. Le ralentissement et la limitation du réchauffement climatique nécessitent des réductions des
émissions de GES à l’échelle mondiale. Pour contribuer à ces réductions, il est nécessaire que les usines
sidérurgiques identifient la quantité de CO émise pendant la production de produits en acier, afin d’identifier
d’autres opportunités de réduction du CO sur leur trajectoire de décarbonation.
Le procédé de production d’acier implique des réactions chimiques complexes, plusieurs cycles de chauffage
et le recyclage de divers sous-produits. Cette variété d’importations, comprenant des matières premières,
des agents réactifs, des combustibles et des sources de chaleur, est transformée en une large gamme de
produits en acier, de sous-produits, de déchets de matériaux et de chaleur perdue.
Les usines sidérurgiques fabriquent une vaste gamme de produits ayant diverses formes et spécifications,
comprenant: des éléments plats, des éléments longs, des tuyaux, des tubes et beaucoup d’autres. De plus,
elles fabriquent des produits en acier de nuances spéciales uniques ayant de hautes performances. Ceux-ci
sont obtenus en utilisant un certain nombre de sous-procédés comprenant des micro-alliages et l’application
de traitements de surface comme la galvanisation et le revêtement, qui nécessitent des traitements
thermiques supplémentaires. La variété de produits fabriqués et de procédés utilisés signifie qu'aucune
usines sidérurgiques n'est identiques.
Les réglementations climatiques de chaque pays exigent des entreprises sidérurgiques qu’elles élaborent
des méthodes permettant d’abaisser les émissions de CO des usines sidérurgiques tout en continuant à
fabriquer des produits en acier par ces procédés divers et complexes d’élaboration de l’acier. Pour y parvenir,
il est souhaitable de disposer d’indicateurs universellement courants pour déterminer les émissions de CO
des usines sidérurgiques.
De plus, il existe d’autres aspects liés à la nature hétérogène de l’industrie sidérurgique à l’échelle mondiale,
autres que les caractéristiques des actifs, qu’il convient de prendre en compte (disponibilité des entrées,
environnement de marché et commercial, innovation), lors de la recherche de points communs dans des
méthodologies de calcul permettant d’assurer la cohérence et l’exhaustivité.
Il existe de nombreuses méthodes pour calculer l’intensité de l’émission de CO des usines sidérurgiques
et des procédés spécifiques. Chaque méthode a été créée pour répondre aux objectifs d’un pays ou d’une
région particulière. Dans certains cas, un pays peut disposer à lui seul, de plusieurs méthodes de calcul
afin de remplir différents objectifs. Chacune de ces méthodes reflète les caractéristiques locales uniques
d’un pays ou d’une région particulière. Par conséquent, ces méthodes ne peuvent pas être utilisées pour
des comparaisons de l’intensité de l’émission de CO d’usines sidérurgiques situées dans différents pays et
régions.
Pour surmonter cette fragmentation méthodologique, la World Steel Association (worldsteel), a élaboré
une méthode de calcul de l’intensité de l’émission de CO des usines sidérurgiques. La présente méthode de
calcul a été développée pour faciliter l'amélioration des émissions de CO des usines sidérurgiques. Elle aide
les membres à suivre l'évolution de l'intensité de leurs émissions de CO par rapport aux autres entreprises
sidérurgiques membres situées dans différents endroits du monde. Un accord a été conclu entre les membres,
et la World Steel a publié la méthode sous la forme d’un guide appelé «Guide de l'utilisateur pour la collecte
de données sur les émissions de CO ». Une collecte de données effectives auprès des membres de la World
Steel sur la base de ce guide a commencé en 2007. En outre, la World Steel encourage même les entreprises
sidérurgiques non membres à commencer à utiliser le guide pour calculer l’intensité de l’émission de CO de
leurs usines sidérurgiques.
La présente révision de l’ISO 14404-3 est basée sur le Guide de l'utilisateur pour la collecte de données sur le
[4]
CO de la World Steel, version 11 , révisée en 2022, et suit l’ISO 14404-4.
La présente méthode de calcul établit des périmètres claires pour la collecte de données d’émissions de
CO . Les émissions de CO net et la production d’une usine sidérurgique sont calculées en utilisant tous
2 2
les paramètres compris dans les périmètres. L’intensité de l’émission de CO de l’usine sidérurgique est
calculée par l’émission nette de CO provenant de l’usine en utilisant les périmètres divisés par la quantité
de production d’acier brut de l’usine. Avec cette méthodologie, l’intensité de l’émission de CO des usines
v
sidérurgiques est calculée indépendamment de la variation du type de procédé utilisé, des produits fabriqués
et des caractéristiques géographiques.
La présente méthode de calcul utilise uniquement des importations et exportations de base qui sont
couramment mesurées et enregistrées par les usines; ainsi, la méthode ne nécessite ni le mesurage de
l’efficacité spécifique d’équipements ou de procédés individuels, ni des mesurages dédiés du flux complexe et
du recyclage des matériaux et de la chaleur perdue. De cette façon, la méthode de calcul assure sa simplicité et
son applicabilité universelle sans exiger des usines sidérurgiques qu’elles installent des dispositifs de mesure
dédiés supplémentaires ou collectent des données dédiées supplémentaires autres que celles couramment
utilisées dans la gestion. Cependant, l’utilisation de la teneur en carbone et de la valeur calorifique inférieure
mesurées est hautement recommandée pour obtenir une comptabilité d’émissions plus précise pour chaque
matériau pris en considération. Il est nécessaire que tout indicateur propre soit référencé avec un lien vers
une source transparente et accessible, comprenant des facteurs d’émission indirecte. Pour garantir une
transparence dans la communication des résultats aux parties intéressées, il convient que ces distinctions
soient clairement établies.
A l’aide de cette méthode, une entreprise sidérurgique peut calculer un seul chiffre pour l'intensité
des émissions de CO de l'ensemble de l'usine sidérurgique. En observant l'évolution de l'intensité des
émissions de CO au fil du temps à l'aide de cette méthode, les entreprises sidérurgiques peuvent évaluer
si leurs efforts de réduction des émissions de CO sont correctement mis en œuvre. Comme nous l'avons
expliqué précédemment, la plupart des usines sidérurgiques fabriquent une vaste gamme de produits
de formes et de spécifications différentes. La présente méthode de calcul est simple et universellement
applicable parce qu’elle n’est pas affectée par les différences des divers procédés de production de produits
et traite globalement une usine sidérurgique comme une unité ayant une intensité de l’émission de CO .
Par conséquent, la présente méthode de calcul n'est pas applicable pour calculer et déterminer l'empreinte
carbone d'un produit sidérurgique spécifique.
Lorsque l'on compare l'intensité des émissions de CO entre différentes usines sidérurgiques, il convient de
garder à l'esprit que chaque usine sidérurgique a une composition différente de produits de fabrication et
que les sources d'énergie et les matières premières disponibles varient d'un pays à l'autre et d'une région
à l'autre. En outre, étant donné que la série ISO 14404 définit strictement les périmètres de l'itinéraire de
traitement cible pour chaque partie, seules les usines sidérurgiques utilisant la même partie de la série
ISO 14404 (c'est-à-dire ISO 14404-1, ISO 14404-2, ISO 14404-3) peuvent être comparées les unes aux autres.
Il convient de noter que les facteurs d'émission par défaut fournis dans la série ISO 14404 sont des moyennes
mondiales et ne sont pas ajustés pour refléter les différences régionales en matière de sources d'énergie et
de matières premières. Lors du calcul des émissions totales de CO ou de l'intensité des émissions de CO
2 2
à des fins d'inventaire ou d'étalonnage, il convient de sélectionner les facteurs d'émission applicables aux
conditions du pays ou de la région cible.
Afin d'indiquer aux utilisateurs les domaines d'intérêt qui seront traités en tant que sources futures pour les
facteurs d'émission directe et indirecte de CO dans les révisions programmées du présent document, une
liste provisoire est fournie à l'Annexe D.
vi
Norme internationale ISO 14404-3:2024(fr)
Méthode de calcul de l’intensité de l’émission de dioxyde de
carbone de la production de la fonte et de l’acier —
Partie 3:
Usine sidérurgique avec four électrique à arc (EAF) et
installation de réduction directe de la fonte (DRI) à base de
charbon ou de gaz
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes de calcul applicables aux fabricants utilisant un four électrique
à arc (EAF) pour produire de l’acier et ayant des installations de réduction directe de la fonte au sein de
leurs locaux.
Le présent document permet à l'utilisateur de couvrir les cas particuliers d’agglomération de minerai de
fer sur site. Il peut être utilisé pour évaluer les émissions annuelles totales de dioxyde de carbone (CO )
et le facteur d’émission de l’intensité de CO de l'ensemble du processus de production d’acier. Le présent
document s’applique à des usines produisant principalement de l’acier au carbone.
Il comprend la définition du périmètre, la définition des matériaux et du flux d’énergie, et un facteur
d’émission de CO . En dehors de l’importation des sources directes à l’intérieur du périmètre, un concept
d’émissions en amont et d’émissions justifiant des crédits est appliqué pour présenter l’intensité de CO de
l’usine.
Le présent document aide le producteur d’acier à déterminer les émissions de CO attribuables à un site.
Une conversion en consommation d’énergie et en efficacité de consommation peut être obtenue en utilisant
l’Annexe A.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1 Émissions
3.1.1
source d’émission
procédé émettant du CO pendant la production de produits en acier
Note 1 à l'article: Il existe trois catégories de sources d’émission de CO : directe, en amont, et contre crédits. Des
exemples de sources d’émission qui sont soumises au présent document sont données en 3.1.2, 3.1.3 et 3.1.4.
3.1.2
émission directe de CO
émissions de CO provenant d’une activité de production d’acier à l’intérieur du périmètre
Note 1 à l'article: Une émission directe de CO est classée comme des «émissions directes de GES» dans l’ISO 14064-1.
3.1.3
émission de CO en amont
émissions de CO provenant d’un matériau importé lié à des activités de production d’acier externalisées en
dehors du périmètre de site et d’une électricité et d’une vapeur importées dans le périmètre de site
Note 1 à l'article: Les émissions de CO provenant d’un matériau importé dans ce terme sont classées comme d’«autres
émissions indirectes de GES» dans l’ISO 14064-1.
Note 2 à l'article: Les émissions de CO provenant d’une électricité et d’une vapeur importées dans ce terme sont
classées comme des «émissions indirectes de GES liées à l’énergie» dans l’ISO 14064-1.
3.1.4
émission de CO contre crédits
émission de CO qui correspond à un matériau et à une électricité ou une vapeur exporté(e)
Note 1 à l'article: Une émission de CO contre crédits est classée comme des «émissions directes de GES» dans
l’ISO 14064-1.
3.2 Combustible gazeux
3.2.1
gaz naturel
mélange d’hydrocarbures gazeux, principalement du méthane, présent naturellement sur terre, et utilisé
dans des usines métallurgiques comme combustible ou comme matière première
3.2.2
gaz de ville
gaz combustible fabriqué pour un usage domestique et industriel
3.3 Combustible liquide
3.3.1
huile lourde
huile combustible n°4 et n°6 définie par la Société Américaine pour les Essais et les Matériaux (ASTM)
Note 1 à l'article: Pour les fiouls n°4 et n°6, voir la spécification standard de l'ASTM pour les fiouls.
3.3.2
huile légère
huile combustible n°2 à n°3 définie par la Société Américaine pour les Essais et les Matériaux (ASTM)
Note 1 à l'article: Pour les fiouls n°2 et n°3, voir la spécification standard de l'ASTM pour les fiouls.
3.3.3
kérosène
distillat léger de pétrole dont la température maximale de distillation est de 204 °C et dont le point
d'ébullition final est de 300 °C
Note 1 à l'article: Également connu comme paraffine (huile).
Note 2 à l'article: U.S. Energie Information Administration, Pétrole et autres liquides, les unités sont modifiées.
3.3.4
gaz naturel liquéfié
GNL
butane liquide composé principalement de méthane
[SOURCE: ISO 6578:2017, 3.1.4]
3.3.5
gaz de pétrole liquéfié
GPL
liquide composé principalement de l'un des hydrocarbures suivants ou de leurs mélanges: propane, propène,
butanes et butène
[SOURCE: ISO 6578:2017, 3.1.4]
3.4 Combustible solide
3.4.1
charbon EAF
combustible solide utilisé pour un four électrique à arc EAF (3.10.4), y compris l’anthracite
Note 1 à l'article: Le charbon peut être un charbon fossile dérivé de dépôts géologiques ou un biocharbon dérivé de la
biomasse.
3.4.2
charbon vapeur
charbon de chaudière pour la production d’électricité et de vapeur, y compris l’anthracite
Note 1 à l'article: Le charbon peut être un charbon fossile dérivé de dépôts géologiques ou un biocharbon dérivé de la
biomasse.
3.4.3
coke
matériau carboné solide
3.4.4
charbon de bois
matériaux neutres en carbone dégazés ou cokéfiés
EXEMPLE Arbres, plantes.
3.4.5
charbon SR/DRI
combustible solide utilisé pour la réduction par fusion (SR) / la réduction directe de la fonte (DRI),
l’anthracite y compris
Note 1 à l'article: Le charbon peut être un charbon fossile dérivé de dépôts géologiques ou un biocharbon dérivé de la
biomasse.
3.5 Matériau auxiliaire
3.5.1
calcaire
carbonate de calcium
CaCO
minéral utilisé dans des usines métallurgiques comme moule de laitier ou comme matière première pour la
chaux vive (3.5.2)
3.5.2
chaux vive
oxyde de calcium
CaO
calcaire (3.5.1) calciné dans des hauts fourneaux ou dans des fours à chaux
Note 1 à l'article: Habituellement utilisé comme moule de laitier.
3.5.3
dolomie crue
carbonate de calcium et de magnésium
CaMg(CO )
3 2
minéral utilisé dans les usines métallurgiques comme matière première pour la dolomie calcinée (3.5.4)
3.5.4
dolomie calcinée
CaMgO
dolomie brute (3.5.3) calcinée dans des fours à chaux
Note 1 à l'article: Habituellement utilisée comme moule de laitier.
3.5.5
électrodes en graphite de four électrique à arc
électrodes en graphite EAF
utilisation nette d’électrodes en graphite EAF ou perte par attrition
3.5.6
azote
N
gaz inerte séparé de l’air dans une usine d’oxygène, importé de l’extérieur du périmètre ou exporté vers
l’extérieur du périmètre
3.5.7
argon
Ar
gaz inerte séparé de l’air dans une usine d’oxygène, importé de l’extérieur du périmètre ou exporté vers
l’extérieur du périmètre
3.5.8
oxygène
O
gaz séparé de l’air dans une usine d’oxygène, importé de l’extérieur du périmètre ou exporté vers l’extérieur
du périmètre
3.6 Vecteurs énergétiques
3.6.1
électricité
énergie électrique importée de l’extérieur du périmètre ou exportée vers l’extérieur du périmètre
3.6.2
vapeur
vapeur d’eau sous pression importée depuis/exportée vers l’extérieur du périmètre
3.6.3
chaleur perdue
toute chaleur qui peut être collectée de manière économique et réutilisée pour un chauffage de faible qualité
ou même pour la production de vapeur à basse pression pour le chauffage social, le chauffage industriel ou le
nettoyage, au sein de l'industrie ou dans d'autres industries
3.7 Matériaux contenant du fer
3.7.1
granulés
minerai de fer sphérique aggloméré calciné par un four rotatif ou autre équipment
3.7.2
fonte brute
métal chaud, produits de fer liquide intermédiaires fabriqués par fusion de minerai de fer avec un équipement
tel qu’un haut fourneau
Note 1 à l'article: Plusieurs usines sidérurgiques déclarent les émissions de la fonte brute achetée dans un état solide
comme charge métallique dans la présente catégorie de produits, pour cette gamme de fabrication spécifique.
Note 2 à l'article: Selon l’International Iron Metals Association (IIMA), en moyenne, la fonte brute représente entre 5 %
et 10 % de la charge métallique EAF mondiale. Dans certaines parties du monde où les ferrailles sont rares, la fonte
brute peut être utilisée à hauteur de jusqu’à 60 % de la charge.
3.7.3
fonte froide
métal chaud solidifié comme produit de fer solide intermédiaire
3.7.4
ferrailles
acier usagé disponible pour un retraitement
3.7.5
DRI avec procédés au gaz
fer réduit directement (DRI) en utilisant le gaz naturel comme combustible et agent de réduction
3.7.6
DRI avec procédés au charbon
fer réduit directement (DRI) en utilisant le charbon comme combustible et agent de réduction
3.8 Alliages
3.8.1
ferronickel
alliage de fer et de nickel
3.8.2
ferrochrome
alliage de fer
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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