LE COKE

L’usage sidérurgique

Pour utiliser le charbon dans l’industrie sidérurgique, il faut d’abord le transformer en coke. Certains charbons, dits charbons à coke, chauffés à l’abri de l’air, ont la propriété de fondre vers 600°C  puis de se solidifier à nouveau en un produit poreux et résistant, constitué essentiellement de carbone, que l’on appelle coke. Cette opération est réalisée dans des fours spéciaux (fours à coke), chauffés à environ 1200 °C, dans lesquels le charbon séjourne pendant dix-huit à vingt-quatre heures et perd ses matières volatiles. Ces dernières sont récupérées et constituent la base d’une industrie carbochimique (productions de gaz, de goudrons, de dérivés benzolés et naphtaléniques). Le solide restant, ou coke, est utilisé essentiellement dans les hauts-fourneaux, où il a un triple rôle: il apporte du carbone en tant qu’agent réducteur, il agit comme un combustible pour fondre le minerai de fer et il est le support poreux de la charge de minerai à travers lequel s’échappent les gaz résultant de la réduction du minerai.

La production d’une tonne d’acier exige environ 420 kilogrammes de coke, dont la fabrication demande elle-même un peu plus de 600 kilogrammes de charbon. Aujourd’hui, la tendance est de réduire la quantité de coke dans les hauts-fourneaux et d’en remplacer une partie par une injection directe de charbon. Ce dernier peut être un charbon " vapeur ", moins cher qu’un charbon à coke.

Extrait de l'  Encyclopædia Universalis

     ACIER (Technologie)

L’acier est un alliage de fer et de carbone renfermant au maximum 2 p. 100 de ce dernier élément. Il peut contenir de petites quantités d’autres éléments incorporés, volontairement ou non, au cours de son élaboration. On peut également y ajouter des quantités plus importantes d’éléments d’alliage ; il est considéré alors comme un acier allié. La teneur en carbone de certains de ces aciers alliés peut parfois dépasser 2 p. 100.

Contrairement à la fonte, qui contient plus de 2 p. 100 de carbone, l’acier est un métal ductile ; il peut subir des changements de forme par compression ou extension à chaud ou à froid. Il est caractérisé, en outre, par une propriété fondamentale qui est la raison du développement considérable de ses emplois : il " prend la trempe ", c’est-à-dire qu’il est susceptible d’acquérir une grande dureté lorsqu’il est chauffé à une température suffisamment élevée et refroidi à une vitesse assez grande. Cependant, cette propriété ne se rencontre pas dans certains aciers alliés, qui doivent leur utilisation à d’autres caractéristiques. L’acier peut durcir également sous l’effet d’autres traitements que la trempe, par exemple par écrouissage (travail mécanique à froid).

La possibilité d’attribuer aux aciers une gamme étendue de propriétés grâce à des traitements thermiques, thermomécaniques et mécaniques est à l’origine du très large éventail d’utilisations de ce métal. La quantité d’acier consommée par tête d’habitant a d’ailleurs pu être considérée comme l’indice du développement d’un pays, et l’on peut affirmer que l’industrie moderne a son origine, dès le milieu du XVIII siècle et surtout au XIX ème siècle,dans la découverte des procédés de production massive de l’acier.

Extrait de l'  Encyclopædia Universalis

Fiche revue le 17/02/2010

Document N° 061
 

 

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