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Auteur(s)
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Daniel ISLER : Ingénieur Civil des Mines – Nancy - Directeur adjoint du Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM) - Responsable des Recherches - Responsable du Management de la Qualité, Sécurité, Hygiène industrielle et Environnement au CPM
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Lire l’articleINTRODUCTION
La valeur d'usage d'un coke pour le haut fourneau résulte de ses propriétés chimiques, physico-chimiques et mécaniques.
Un bon coke doit :
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présenter un taux de cendres faible et régulier et une basse teneur en soufre et en alcalins ;
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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 ;
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être poreux, perméable ;
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être organisé, peu réactif et capable de résister à une gazéification partielle par le CO2 .
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1991 par Jean-Marie DUCHÊNE, Daniel ISLER, Émile YAX
- Version courante de sept. 2016 par Daniel ISLER
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Carbonisation des charbonsArticle inclus dans l'offre
"Élaboration et recyclage des métaux"
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5. Conclusions
5.1 Influence de la nature des charbons et de leurs conditions de préparation et de cokéfaction
Le degré d'évolution (rang) des charbons entrant dans le mélange à cokéfier est un facteur déterminant des propriétés structurales du coke. Tous les charbons n'ont pas les propriétés requises pour produire du coke de qualité.
Les charbons à coke donnent les cokes les meilleurs : les plus organisés, les moins réactifs au CO2 et les plus résistants mécaniquement.
Les charbons peu évolués, riches en matières volatiles, conduisent à des cokes peu organisés, fortement réactifs, et fissurés (faible résistance au morcellement).
Ces charbons sont généralement moins chers et leur taux d'incorporation dans la pâte à coke est à optimiser en fonction des conditions de préparation de cette dernière et des paramètres de cuisson.
Des règles d'association des charbons et de formulation des mélanges ont été développées en fonction des techniques de préparation et de chargement des fours. À cet égard, la granulométrie des charbons utilisés et du mélange (pâte à coke), ainsi que la densité de chargement des fours, ont une influence considérable sur la résistance mécanique du coke produit.
Des techniques de densification par briquetage ou pilonnage permettent d'utiliser des quantités plus importantes de charbons peu cokéfiants.
En ce qui concerne la cuisson, la vitesse de carbonisation est un paramètre clé. Une cuisson rapide à haute température favorise l'obtention d'un coke léger, organisé, résistant à l'abrasion à froid et à chaud, mais de petite taille et fissuré.
Une cuisson lente conduit à du gros coke peu fissuré, moins résistant à l'effritement et plus dense.
HAUT DE PAGE5.2 Influence des propriétés physiques, physico-chimiques et mécaniques du coke métallurgique
Les propriétés physico-chimiques et mécaniques du coke ont une influence capitale sur la bonne marche du haut fourneau.
La perméabilité du haut fourneau dans les zones chaudes détermine les performances de production de l'appareil. Cette perméabilité est favorisée par l'emploi d'un coke léger, de granulométrie...
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ANNEXES
1 Données statistiques et économiques
Après être restée à peu près stable autour de 350 Mt par an, la production annuelle de coke dans le monde est en croissance importante depuis le début du XXIe siècle. Elle était de l'ordre de 455 Mt en 2005 et dépasse 500 Mt en 2006 (tableau ). Cette croissance est entièrement à attribuer à la Chine dont la production de coke est passée de 120 Mt en 2000 à 243 Mt en 2005 et 298 Mt en 2006. On s'attend à ce que la croissance sidérurgique de la Chine se poursuive dans les années à venir. En 2007, il est probable que la Chine produise autour de 330 Mt. À l'heure actuelle, la Chine construit chaque année l'équivalent de capacités de production de coke de l'Union Européenne des 25 ! Cette croissance entraîne une augmentation forte de la demande mondiale en charbons à coke. En 2006, la production totale de charbon pour les cokeries était de l'ordre de 717 Mt, soit moins de 15 % de la production charbonnière totale (5 370 Mt en 2006), hors lignites.
La production de coke de l'Union Européenne (des 25) représente moins du dixième de la production mondiale. Quatorze pays de l'Union Européenne (des 25) produisent du coke (tableau ). Les...
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