Annales des Mines (1872, série 7, volume 2)
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ÉTUDES SUR LES HAUTS-FOURNEAUX.
ÉTUDES SUR LES HAUTS-FOURNEAUX.
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ries (*) lorsqu'il se transforme en oxyde de carbone,
fer, dans les hauts-fourneaux, se fasse, autant que possible, uniquement suivant le premier mode, c'est à-dire par l'oxyde
et comme il s'empare alors de
de carbone donnant de l'acide carbonique; en d'autres
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kil, d'oxygène, la cha-
leur développée par chaque .kilogramme d'oxygène est de
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>< 2475 = 1855 calories. Par -suite, la différence
1855) représente le nombre de calories qu'exige la réduction lorsqu'elle se fait par le carbone solide donnant (C
de l'oxyde de cal bone. Il faut donc, en définitive, pour enlever au peroxyde de
fer un kilogramme d'oxygène, les quantités de chaleur données par les expressions C
4205 cal.
G 5050
C 1855 La valeur de C n'est pas rigoureusement connue ; elle peut même varier avec la nature physique du peroxyde, mais elle paraît en tous cas comprise, comme nous le dirons plus bas (S il), entre 4000 et 45oo calories, en sorte que le premier mode de réduction se fait à peu près sans absorption de chaleur. De plus, et quelle que soit d'ailleurs
la valeur de C, on voit que ce mode de réduction est de beaucoup le ,plus favorable; par contre, le dernier est fort onéreux. Il importe »donc que la réduction du minerai de (*) Ce nombre, auquel nous aurons souvent recours, se détermine par les considérations suivantes : La chaleur produite par kilog. dé carbone, donnant de l'acide carbonique, est évidemment égale à la somme des chaleurs partielles résultant de la transformation successive de C en CO, puis de CO en CO'. Or, i kilog. de carbone donne Z kilog. d'oxyde de carbone, et comme chaque 5 kilog. de CO dégage, en brûlant, 2405 cal., nous aurons pour les 7 2405 ,r 5607 cal., ce qui laisse pour la transformakilo'. 5 tion de C en CO, 8o8o 5607 5475 cal.
termes, sans consommation de charbon solide. C'est ce que j'appellerai désormais la marche idéale des hauts-fourneaux.
Là où ce mode de traitement se trouvera réalisé, les réactions seront des plus simples. L'oxyde de carbone, produit auprès des tuyères, réduira le minerai de fer en le transformant en acide carbonique, et celui-ci quittera tel quel le fourneau sans réagir sur le charbon solide, en sorte que, dans ce cas, tout le charbon chargé au gueulard traverserait le fourneau sans autre altération qu'un échauffement graduel, et ce carbone serait finalement brûlé en oxyde de carbone sous la seule action du vent des tuyères. Pour réaliser cette marche idéale, ou du moins s'en rapprocher le plus possible, il faut que la réduction se fasse dans une région du fourneau dont la, température soit relativement faible, sinon l'acide carbonique, ainsi engendré, reformera constamment de l'oxyde de carbone aux dépens du charbon solide. Il faut, donc que les fourneaux soient assez vastes, ou assez élevés, pour que toute la région supérieure soit à cette température relativement basse, mais il faut aussi que la marche des gaz soit assez rapide 'pour ne laisser l'acide carbonique qu'un temps' fort court au contact du charbon solide. Il est évident d'ailleurs que les minerais faciles à réduire (les mines douces poreuses) réaliseront plus facilement la marche idéale que, les minerais compactes et siliceux. Mais en général, quel que soit e minerai, la réduction ne s'achèvera complètement que dans les régions chaudes, où l'acide carbonique reproduira sans cesse de l'oxyde de carbone, et cela arrivera surtout pour les oxydes autres que l'oxyde de fer, provenant des gangues, tels que la silice, la chaux, la magnésie et l'oxyde de manganèse. La réduction de ces oxydes exigera toujours le concours direct ou indirect du charbon solide.