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Les techniques utilisées dans la sidérurgie.La cokéfaction
Charbonnages de France
Pour la sidérurgie le charbon est un élément essentiel car, transformé en coke, il est à la base de la production de l'acier.
Pour la sidérurgie le charbon est un élément essentiel car, transformé en coke, il est à la base de la production de l'acier. Dans le haut fourneau, on mélange le minerai de fer et le coke qui apporte l'énergie calorifique et chimique nécessaire à la transformation du minerai en fonte, laquelle donnera ensuite de l'acier.
L'industrie sidérurgique est un important consommateur de charbon : la production d'une tonne d'acier exige environ 600 kg de charbon à cokeLe coke est un produit obtenu à partir d'un traitement thermique du charbon.(carbonisation). Ce traitement se fait à l'abri de l'air dans les fours dits « à coke ». On élimine les matières volatiles du charbon et cette dévolatilisation laisse un produit solide, fissuré et mécaniquement résistant : le coke. Il est constitué uniquement de carbone et de matières minéralescalcinées.
Une cokerie comprend les ateliers principaux suivants :
- La station de préparation des mélanges,
- Les batteries de fours à coke,
- La station de criblage du coke et de chargement en wagons pour expédition,
- Le circuit de traitement du gaz.
L'unité de production de coke est constituée par le nombre de fours desservis par un jeu de machines. Les fours sont chargés à tour de role selon une séquence immuable, puis déchargés dans un wagon qui transporte le coke vers la toue d'extraction. Le coke refroidi est déversé sur une rampe inclinée, le quai à coke, avant d'etre acheminé vers la station de criblage. La durée d'un cycle de carbonisation peut varier de 15 à 36 heures suivant le type de coke fabriqué.
La cokerie libère trois types de produits :
- Les cokes, parmi lesquels on distingue le coke métallurgique utilisé dans les hauts fourneaux, le coke de fonderie utilisé dans les ateliers spécialisés, les petits cokes utilisés dans l'électrométallurgie, l'industrie et les foyers domestiques, le poussier de coke réincorporé à la pate à coke ou utilisé à l'agglomération du minerai de fer ;
- Des goudrons, des benzols et de l'ammoniaque ;
- Du gaz combustible.
Une tonne de houille enfournée donne en moyenne 750 kilogrammes de coke, de 30 à 40 kilogrammes de goudrons, de 7 à 12 kilogrammes de benzol, de 5 à 10 kilogrammes de d'ammoniaque, de 300 à 350 m3 de gaz.
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