Présentation
RÉSUMÉ
Cet article donne un aperçu général sur les procédés de fabrication du coke métallurgique pour le haut-fourneau. Après une rapide description des propriétés fondamentales des charbons et des mécanismes de transformation du charbon en coke, les éléments de technologie et d’exploitation des fours à coke classiques sont présentés en détail. Les facteurs de production du coke et leur influence sur la qualité du coke sont ensuite passés en revue. Des exemples types de bilans matières et de bilans thermiques des fours à coke sont proposés. Pour terminer, des aspects complémentaires sont abordés sur les procédés de fabrication du coke non conventionnels faisant appel à des technologies différentes des cokeries classiques.
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This article gives a general overview of blast furnace coke manufacturing and the main technological issues of coke making. After a short description of the fundamental properties of coking coals and mechanisms of coal-to-coke conversion, general constructional features and operating parameters of conventional coke ovens are presented. The main coke production parameters and their influence on coke quality are described. Typical examples of mass and thermal balances of coke ovens are presented. The last section of the article gives some brief information on coke-making processes other than conventional coke oven batteries.
Auteur(s)
-
Jean-Marie DUCHÊNE : Ingénieur - Chef du groupe Carbonisation au Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM)
-
Daniel ISLER : Ingénieur Civil des Mines - Nancy - Responsable des Recherches Carbonisation au Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM)
-
Émile YAX : Ingénieur chimiste de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Strasbourg - Docteur ès Sciences - Directeur du Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM)
INTRODUCTION
La valeur d’usage d’un coke pour le haut fourneau résulte de ses propriétés chimiques, physico-chimiques et mécaniques.
Un bon coke doit :
-
présenter un taux de cendres faible et régulier et une basse teneur en soufre et en alcalins ;
-
avoir une distribution granulométrique homogène et stable sous l’effet de sollicitations mécaniques, thermiques et chimiques : résistance élevée au morcellement et à l’effritement jusqu’à haute température et après agression chimique ;
-
être léger, perméable ;
-
être organisé et peu réactif.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
coke owens | coke making | carbonisation of coals | production of blast furnace coke
VERSIONS
- Version archivée 2 de mars 2008 par Daniel ISLER
- Version courante de sept. 2016 par Daniel ISLER
DOI (Digital Object Identifier)
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Emplois du coke métallurgique4. Propriétés du coke métallurgique
4.1 Rôles du coke métallurgique
Le fonctionnement théorique et pratique du haut fourneau fait l’objet d’articles spécialisés (Théorie Haut fourneau- Théorie et Exploitation Haut Fourneau- Exploitation ) dans le présent traité.
Le coke remplit trois rôles principaux dans le haut fourneau.
-
Un rôle mécanique : restant le seul solide permanent dans le haut fourneau, le coke est l’élément perméabilisant de la charge. Sa résistance aux diverses sollicitations auxquelles il est soumis dans la traversée de l’appareil est un paramètre fondamental de la bonne marche du haut fourneau.
-
Un rôle chimique : dans la zone supérieure, le coke réagit avec le gaz carbonique selon la réaction :
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L’apparition de cette réaction très endothermique fixe la température de la zone de réserve thermique (température de début de gazéification du coke) et produit le monoxyde de carbone nécessaire à la réduction des oxydes de fer supérieurs (Fe2O3 , Fe3O4 ).
À température plus élevée (environ 1 200 oC), le coke sert à réduire les oxydes non ferreux (SiO2 , P2O5 ) et à carburer la fonte.
Ces réactions consomment 30 à 35 % du coke.
-
Un rôle énergétique : le reste du coke, soit 65 à 70 %, est consommé devant...
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