Cette page est protégée. Merci de vous identifier avant de transcrire ou de vous créer préalablement un identifiant.
10
ÉTUDES SUR LES HAUTSFOURNEAUX.
partiellement de l'oxyde de carbone, en brûlant le carbone solide, ce qui conduit en définitive, sous le rapport chimique et calorifique, au même résultat que si le carbone solide agissait directement sur l'oxygène du minerai, pour donner, en dernière analyse, 'soit de l'acide carbonique, soit de l'oxyde de carbone. Ces trois modes de réduction peuvent être représentés par les formules suivantes : jO
3C0
ÉTUDES SUR LES HAUTS- FOURNEAUX.
Quantités de chaleur absorbées et dégagées dans les
4.
S
1 1
hauts-fourneaux.Cherchons, par kilogramme d'oxygène enlevé au minerai de fer, les quantités de chaleur absorbées et dégagées dans les trois modes de réduction que je viens de mentionner. La chaleur absorbée est la même dans les trois cas ; c'est la chaleur que produirait un kilogramme d'oxygène en s'unissant au fer métallique pour reformer du peroxyde. Désignons pour le moment ce nombre de calories par la lettre C.
Fe103
5C0'
2Fe
Dans le premier cas, la chaleur dégagée résulte de la
3C0'
AFe
transformation de CO en CO'. Or, chaque kilogramme d'oxyde
3C0 --1- 2Fe.
2°.
5C
± 21'203=
50.
30
+ Fe20'
Toutefois, il convient d'observer immédiatement que les deux premiers modes de réduction ne seraient pas au fond réalisables en adoptant les proPortions données par les formules. Dans ces conditions, le fer métallique serait partiellement réoxydé par l'acide carbonique. On sait, par les ex-. périenCes de M. Debray (confirmées depuis par M. Lowthian Bell), qu'en présence de volumes égaux de CO et de CO', le peroxyde et le fer métallique sont l'un et l'autre ramenés à l'état de protoxyde. Mais, si ces deux premiers modes de réduction sont pratiquement impossibles pris isolément, ils concourent en général, avec le troisième mode, ati résultat final, et en réalité les gaz, pris au gueulard, se composent toujours d'un mélange variable de CO et de CO'. Selon que l'un ou l'autre des modes de réduction a une part plus large dans le résultat final, on trouve au gueulard des proportions
plus ou moins élevées d'acide carbonique ou d'oxyde de carbone. Or, il est facile de montrer que ces trois modes de réduction exigent des quantités de chaleur très-différentes, et qu'a ce point de vue, c'est-à-dire en-réalité sous le rapport du combustible consommé, il n'est pas indifférent que l'une ou l'autre de ces réactions prédomine dans les hautsfourneaux.
de carbone produit 2405 calories en prenant à l'oxyde de fer -kil. d'oxygène ; d'où il suit que, par kilogramme d'oxygène, la transformation de CO en CO' est accompagnée d'un
dégagement de chaleur de la différence (C
24-
x2405 = 4205 calories. Ainsi
4205) représente la chaleur qu'exige fina-
lement, par chaque kilogramme d'oxygène enlevé, la réduction du peroxyde de fer, sous l'action de l'oxyde de carbone passant à l'état d'acide carbonique. Dans le second cas, le carbone solide se transforme en CO' par l'oxygène du minerai. Dans ces conditions, le kilogramme de carbone développe 8080 calories en s'emparant 8
de - kil, d'oxygène, ce qui donne, par kilogramme d'oxy5
gène, 8
808o = 3o50 cal. Par suite, la différence
5050) est la chaleur nécessaire à la réduction, lorsqu'elle s'opère par le charbon solide donnant de l'acide (C
carbonique.
Enfin, dans le troisième mode de réduction, les choses se passent comme si l'oxygène du minerai produisait directement de l'oxyde de carbone avec le carbone solide..
Or, un kilogramme de carbone développe 2475 calo-