COMBUSTIBLES CARBONISÉS

42. Les combustibles naturels que nous venons de passer en revue ne peuvent pas être employés directement à certains usages industriels.

Le bois, par exemple, renferme une certaine quantité d'eau qui, en abaissant la puissance calorifique et en augmentant le volume des gaz de la combustion, ne permet pas toujours d'obtenir la température nécessaire à l'effet industriel voulu. De là, nécessité de séparer cette eau par une opération préliminaire. On obtient ainsi divers produits : le ligneux, par une forte dessiccation qui enlève l'eau hygrométrique; le charbon roux; et enfin le charbon de bois, par une carbonisation ou combustion incomplète qui enlève à peu près tous les gaz.

La houille contient des matières étrangères telles que les schistes, le soufre, etc., qui non seulement diminuent son pouvoir

calorifique, mais peuvent nuire à la qualité des produits. On s'en débarrasse par des lavages ou par une calcination qui enlève en même temps la plus grande partie des gaz et produit le coke^ ou charbon de houille.

48. Qiarbon de bois. — Le bois, exposé à Tair après l'abatage, éprouve une dessiccation qui réduit le poids d'eau hygrométrique de 4^ & 3o et 25 p. loo. Pour descendre au-dessous de cette proportion, il faut avoir recours à la dessiccation artificielle.

Chauffé de no à i4o^9 dans des fours ou des étuves, le bois abandonne complètement son eau hygrométrique et ne conserve plus que son eau de constitution. Dans cet état, il est désigné en industrie sous le nom de ligneux et employé à un grand nombre d'usages.

Si on chauffe le bois en vase clos aune température supérieure à 340^, il se dégage de la vapeur d'eau, de l'acide pyroligneux, presque tous les gaz et on obtient un produit noir, spongieux, léger, friable, qui e^iX^ charbon de bois. Quelle que soit la température à laquelle on opère, il reste dans ce charbon une certaine quantité de gaz dont on ne peut se débarrasser que par une calcination très prolongée.

On obtient encore le charbon de bois par le procédé industriel dit des forêts, en faisant brûler le bois en grandes masses sous une couverte argileuse qui, en réduisant l'accès de l'air, limite la combustion et produit seulement la carbonisation.

Le charbon de bois ordinaire, débarrassé des cendres et complètement sec, a une composition qui varie dans les limites suivantes :

Carbone 78 à 88 p. 100

Hydrogène i,5 4

Oxygène et azote 10 18

D'après cette composition, la puissance calorifique, calculée par la loi de Dulong, varie, pour le charbon de bois pur et sec, entre 6600 et 8000.

(Juand le charbon de bois a été fortement et longuement calciné, les gaz disparaissent et on obtient du carbone à peu près pur dont la puissance calorifique est, comme on sait, de 8080.

Cette puissance calorifique est réduite par les cendres, qui s'y trouvent ordinairement pour 2 à 3 p. 100, et par Feau hygrométrique, qui entre pour 5 à 10 p. 100. Elle s'abaisse alors à 6000 et 7 5oo calories suivant la composition.

L'hectolitre de charbon de bois provenant de bois durs pèse de 20 à 25 kilos. Celui qui provient de bois tendres pèse seulement de i5 à 20 kilos.

Le charbon de bois est un des combustibles les plus estimés à cause de sa pureté pour les opérations métallurgiques.

Il s'allume et brûle assez facilement quand il n'a pas été fortement calciné. La combustion est d'autant plus difficile qu'il a été produit à une température plus élevée.

44. Charbon de tourbe. — Le charbon de tourbe, en général très poreux, brûle facilement mais lentement à cause de la grande proportion de cendres qu'il renferme. Il donne, comme la tourbe, une odeur piquante et désagréable.

Il s'obtient, comme celui du bois, au moyen de meules avec couverte argileuse, mais il y a beaucoup de menus et d'irrégularités à cause des affaissements qui se produisent toujours. Il vaut mieux employer des enveloppes en maçonnerie avec des évents qu'on règle convenablement.

On a aussi employé la carbonisation en vase clos.

La puissance calorifique du charbon de tourbe est assez faible parce qu'il contient toujours beaucoup de cendres. Quand il y en a de i5 à 18 p. loo, elle est de 6400 à 6 800, à peu près celle du carbone contenu.

45. Coke. — Le coke est le résultat de la distillation ou de la combustion incomplète de lahouille. Onl'obtientpardes procédés analogues à ceux qui transforment le bois en charbon de bois.

En chauffant la houille en vase clos dans des cornues, on enlève

les parties volatiles, les hydrogènes carbonés qui forment le gaz do Téclairage, et des hydrocarbures qui se condensent par le refroidissement, comme le goudron. Le coke reste dans la cornue plus ou moins agglutiné et en proportions plus ou moins grandes suivant la nature des houilles. Certaines houilles donnent du coke en morceaux bien agglutinés et solides, ce sont les houilles grasses; les houilles sèches ne donnent qu'un coke pulvérulent.

On obtient aussi le coke dans des fours spéciaux, qui laissent dégager dans l'atmosphère les produits gazeux, après avoir utilisé quelquefois leur chaleur à divers chauffages. Le coke de fours est plus compacte, plus dur, plus dense et plus difficile à brûler que celui des cornues.

On peut aussi obtenir le coke par une combustion incomplète, au moyen de meules de houille établies comme les meules de bois dans le procédé de carbonisation des forêts ; c'est un procédé abandonné.

Le coke, complètement desséché et débarrassé des cendres, a une composition qui varie un peu avec la nature des houilles et les circonstances de la production.

Carbone 96 à 98 p. 100

Hydrogène o,3 o,5

Oxygène et azote 2 3

La puissance calorifique du coke sec et pur est d'environ 8000 calories. Les cendres et l'eau hygrométrique diminuent notablement sa valeur.

Les cendres varient de 2 à i5 p. 100 suivant la nature des houilles qui ont produit le coke et suivant les soins apportés dans la fabrication.

Pour obtenir du coke de bonne qualité, il faut laver les houilles afin de les débarrasser en partie des schistes qu'elles renferment. On arrive ainsi à produire du coke avec 5 à 6 p. 100 de cendres dont lapuissance calorifique est environ de 7 5oo. Avec i5 p. 100 de cendres, elle serait réduite à 6800, sans compter les autres désavantages dans la combustion.

La proportion d'eau varie beaucoup dans le coke. Exposé à l'air ordinaire, il renferme 5 à lo p. loo d'eau qu'il perd par une dessiccation à i5o®. Mais à l'air humide et à la pluie le coke absorbe 25 p. loo, 3o p. loo et jusqu'à 5o p. loo d'eau sans paraître trop mouillé.

Le coke est un combustible léger. Celui de gaz pëse de 35 à 4o kilos l'hectalitre ras. Celui de four, de 4o à 45 kilos. Il présente beaucoup de vides entre les morceaux, environ 5o à 6o p. loo. Le passage de l'air est facile, ce qui oblige à le brûler sur une assez forte épaisseur afin qu'il ne passe pas trop d'air non altéré.