GAZ DES FOURS A COKE

1. Utilisation du coke métallurgique dans les hauts fourneaux. — Pendant de longues années, la houille a été le seul combustible employé dans les hauts fourneaux. Puis, au fur et à mesure que la hauteur du fourneau a augmenté, que l'allure est devenue plus rapide et le profil plus obtus, le coke, plus résistant, débarrassé de poussières et de menus, est venu remplacer le combustible primitif.

Fig. 123. — Four à coke, système Otto, avec récupérateurs de chaleur.

1, Récupérateur pour le chauffage de l'air; — 2, Brûleur à gaz de coke; — 3, Cornues à coke; — 4, Chambre de récupération

chauffée par les gaz brûlés.

Il est actuellement adopté dans la presque totalité des usines métallurgiques et est appelé à être le seul en usage dans l'avenir.

Ce coke métallurgique est obtenu par la distillation en vase clos du charbon ; sa fabrication est analogue à celle du gaz d'éclairage; le produit principal, au lieu d'être le gaz, est le coke ( 1 ).

Nous ne décrirons pas ici les types de fours à coke; nous renverrons pour cela aux traités spéciaux de sidérurgie. Il importe seulement de savoir que ces fours sont chauffés au moyen des gaz qui se dégagent.

(•) L'industrie métallurgique allemande n'importe plus aujourd'hui de l'étranger que des quantités insignifiantes de coke, malgré l'accroissement considérable de la consommation. La fabrication du coke métallurgique est principalement concentrée auprès des houillères de la Ruhr, de la Haute et de la Basse-Silésie ; près d'Aix-la-Chapelle ; et aussi en Saxe à Zwickau. Pour le bassin de la Ruhr, la production s'est accrue de 4.780.000 à 11.000.000 de tonnes depuis 1893 jusqu'en 1903; elle atteindra probablement! 5. 00". 000 de tonnes en 1906, si on en juge d'après la statistique des six premiers mois de cette année. Le coke de la Ruhr est le plus coté pour sa dureté et sa composition chimique avantageuse. Dans la Haute-Silésie, la production a varié de 1.060 tonnes en 1890 à 1.241.000 tonnes en 1903, avec un maximum de 1.410.000 tonnes en 1£00. Les bassins de la Sarre, de la Basse-Silésie, d'Aix-la-Chapelle sont beaucoup moins importants ; celui d'Obernkirchen, en Prusse, a monté brusquement de 30.000 tonnes en 1902 à 78.00C tonnes en 1903. Au contraire, lu production du bassin de Zwickau est en décroissance : 78.600 tonnes en 1894, 57.300 tonnes en 1902, 62.600 tonnes en 1903.

La production totale de l'Allemagne en coke métallurgique a passé de 7.099.000 tonnes en 1893 à 14.375.000 tonnes en 1903 ; elle sera probablement en 1906 de 20.000.000 de tonnes provenant de 27.000.000 de tonnes de charbon. A ce point de vue, l'Allemagne occupe le second rang après les États-Unis. En 1903, la production des divers pays peut en effet être ainsi répartie : États-Unis, 23 millions de tonnes; — Allemagne, 14 millions; — Angleterre, 10 millions; — Belgique et Russie, 2 millions; — France, 1.850.000 (d'après Oskar Simmeksbach, Stahl und Eisen, 15 octobre 1904).

La figure 123 représente un tel four à. coke avec récupérateurs de chaleur. Mais toute la masse des gaz produits n'est pas nécessaire pour le chauffage. Il existe un excédent qu'il y a intérêt à utiliser.

2. Excédent de gaz produit dans la fabrication du coke métallurgique. —

Le volume de cet excédent de gaz varie dans de larges limites suivant la nature du charbon employé pour la préparation du coke, suivant le mode de construction du four. Avec des charbons pauvres en gaz qui ne se transforment en coke qu'à une température élevée, la plus grande partie du gaz produit est utilisée pour le chauffage des parois des fours. On réalise d'ailleurs une première économie de gaz en chauffant par récupération l'air fourni pour la combustion, comme le montre l'appareil Otto représenté sur la figure 123. Dans ce four, les gaz brûlés élèvent la température de matières réfractaires contenues dans des chambres de récupération convenablement construites : ces gaz arrivent à la cheminée à une température d'environ 300°. En chauffant par cette méthode cet air à 700°, on obtient une dépense de gaz de 20 0/0 moindre qu'avec de Pair froid.

Certains charbons gras fournissent un coke de bonne qualité quand ils sont chauffés à des températures relativement basses. Si le four est construit dans de bonnes conditions, on peut compter sur un excédent de 20 à 40 0/0 de la production totale du gaz ; cet excédent peut être employé à d'autres usages. Avec les charbons d'une haute teneur en matières volatiles (charbons à gaz), on doit, pour obtenir un coke suffisamment dense, les porter à une température de 200° à 300° plus élevée que les charbons gras ordinaires ; cette élévation de température nécessite une plus grande dépense de gaz, de telle sorte que l'excédent de gaz disponibles n'est pas plus considérable qu'avec ces derniers. Une grande teneur en eau n'est pas favorable h la production du gaz, parce qu'une partie de la chaleur fournie aux fours est employée à la vaporisation de cette eau.

3. Quelques données sur le volume de l'excédent de gaz produit. — Ces

conditions diverses du fonctionnement des fours à coke font que l'excédent de gaz disponible est très variable et d'ailleurs difficile à évaluer. Cependant voici quelques données empruntées au mémoire de M . Baum {Die Verwertung des Koksofengases).