Annales des Mines (1906, série 10, volume 9) [Image 55]

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ÉLIMINATION DU SOUFRE DES PRODUITS SIDÉRURGIQUES

Le calcaire ne commence à perdre son acide carbonique que vers 650° environ, car le milieu gazeux qui l'entoure contient une proportion de ce gaz correspondant à une tension d'un dixième d'atmosphère environ ; sa décomposition n'est complète qu'au-dessus de 900°. La chaux, une fois isolée, absorbe les composés sulfurés gazeux en donnant avec eux du sulfure de calcium ; elle ne subit pas d'autre réaction chimique jusqu'au moment où. elle se combine avec la silice, l'alumine, la magnésie et les oxydes non réduits de fer et de manganèse pour former un laitier qui ruisselle à travers les fragments de combustible et va se réunir dans le creuset-. Accumulé à l'état liquide dans cette partie du haut fourneau, il y subit l'action réductrice des fragments de coke qui, refoulés par le poids des charges, plongent dans le bain liquide jusqu'à la sole. L'intensité de l'action réductrice ainsi exercée sur le laitier est limitée par la vitesse de propagation de la chaleur dans le sens descendant, à travers les couches supérieures du bain liquide. Jusqu'au moment où les éléments de la charge, autres que le combustible, auront atteint une température de 650° environ, le calcaire ne subira aucune modification appréciable. Le minerai commencera, au contraire, à perdre une partie de son soufre, soit par dissociation partielle du sulfure de fer, soit par décomposition des sulfates métalliques, s'il en renferme. Ces sels ne semblent pas être ramenés, dans de pareilles conditions, à l'état de sulfures. M. O. Hofman a établi, en effet (Tram. Am. Inst. Min. Eng., 1905, p. 138), que le sulfate de zinc chauffé avec du charbon se décompose complètement à 528°, en dégageant de l'acide sulfureux et en laissant un résidu d'oxyde de zinc où il ne reste qu'une proportion de soufre insignifiante. Les sulfates de fer et de cuivre, décomposables à une température moins élevée que le sulfate de zinc, donneraient sans doute la même réaction.

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On doit remarquer que l'intervention du charbon abaisse considérablement la température de décomposition du sulfate de zinc, qui autrement ne se produirait qu'à 739°, et encore avec une grande lenteur. Il en serait sans doute de même des sulfates de fer et de cuivre, qui, à l'état isolé, se décomposent à 590° et 703°; de toute manière, la décomposition du premier de ces sels, le seul qui puisse se rencontrer en proportion appréciable dans les charges des hauts fourneaux, s'effectue certainement à une température inférieure à celle à laquelle commence la dissociation de la castine ; l'acide sulfureux, produit de la décomposition, ne sera donc pas absorbé par de la chaux libre. Il est difficile de savoir si l'acide sulfureux provenant de la décomposition des sulfates métalliques restera stable dans le milieu, très réducteur, où il se dégage, ou réagira sur l'oxyde de carbone et le carbone pour donner soit du soufre, soit de l'oxysiilfure de carbone. L'hypothèse de la formation d'hydrogène sulfuré paraît devoir être exclue d'après les recherches de MM. Wiist et Wolff. Les sulfates de chaux ou de baryte, s'il en existe, se décomposeront entre 1.200 et 1.500°, c'est-à-dire dans les étalages et dans l'ouvrage, en donnant des sulfures de calcium et de baryum qui passeront directement dans le laitier. On sait aujourd'hui, par les recherches de MM. Wiist et Wolff, quelle est, jusqu'à la température de 1.000°, l'action exercée, sur le soufre contenu dans le coke, par les divers gaz qui peuvent se trouver à l'intérieur du haut fourneau ; mais on n'a pas de données aussi précises sur l'action que peuvent exercer ces gaz sur les sulfures contenus dans les charges. Depuis une vingtaine d'années, on utilise au point de vue analytique, pour le dosage du soufre contenu dans les produits sidérurgiques, la réaction développée au rouge très vif par un mélange d'hydrogène et d'acide carbonique ;