jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
désirés sur la teneur en cendres et la teneur en eau, mais ces deux points doivent être mis à part, parce qu'on peut, à peu près partout, réaliser la même teneur en cendres et la même teneur en eau, quel que soit le charbon brut employé; on peut, techniquement au moins, sinon économiquement, diriger le lavage de manière à avoir dans le coke une teneur en cendres voulue — quant à la teneur en eau, elle dépend de la mesure apportée à l'extinction et aussi (mais ceci est tout à fait indépendant du cokier) du plus ou moins de clémence
fait indépendant du cokier) du plus ou moins de clémence du ciel pendant le transport. On peut d'ailleurs convenir de formules pénalisant les deux teneurs, et rendre ainsi les diverses espèces de cokes comparables à ces points de vue. Mais l'imprécision règne quand on aborde les autres qualités requises. Un coke peut, dit le métallurgiste, avoir le même aspect physique, avoir la même résistance à l'écrasement, donner aux essais empiriques de trommel et de chute les mêmes résultats que tel autre coke dont je suis satisfait — ce n'est pas une raison pour que, à toutes autres choses égales d'ailleurs,
une raison pour que, à toutes autres choses égales d'ailleurs, il se comporte bien dans mon fourneau. Il y a dans chaque coke un « je ne sais quoi » qui le rend bon ou mauvais, de telle sorte qu'on ne peut rien dire avant de l'avoir essayé, et essayé longuement. Ceci n'est pas très encourageant pour le nouveau venu, même quand on fait la part de ce que de telles affirmations comportent simplement de défiance instinctive contre un nouveau produit, et venant d'une région qui n'a jamais eu jusqu'ici qu'une réputation médiocre à cet égard. combe nous ne pouvions
qu'une réputation médiocre à cet égard. combe nous ne pouvions cependant souhaiter à des mesures ce « je ne sais quoi » il fallait introduire dans le coke, nous avons pensé que nous ferions déjà bonne besogne en nous contentant de donner au coke un aspect physique extérieur des bons cokes, et aussi leurs qualités de résistance et de solidité. Il fallait tout d'abord fixer des méthodes de mesure de ces dernières qualités. Après examen de ce qui se faisait, soit dans les cokeries sarroises, soit dans d'autres bassins, nous avons cru pouvoir nous limiter à deux essais : Essai
avons cru pouvoir nous limiter à deux essais : Essai au trommel. — Le trommel d'épreuve de Heinitz est une cage d'écureuil à barreaux de fer rond de 10 m/m, écartés de 10 m/m. On y introduit simultanément 25 kilos du coke, à essayer, et 25 boulets d'acier, de 1 kilo chacun ; on ferme, et on met en marche le petit moteur électrique qui commande la rotation. Celle-ci se fait à l'allure de soixante tours par minute, elle est prolongée pendant vingt minutes. Pendant l'opération, les morceaux de coke se sont plus ou moins fragmentés, brisés, pulvérisés, et tous
se sont plus ou moins fragmentés, brisés, pulvérisés, et tous les fragments de dimensions inférieures à 10 m/m. (barreaux longs), se sont échappés du trommel. Au bout de vingt minutes, on arrête, on ouvre, on recueille tout ce que le trommel contient encore de coke, et on pèse. Le poids restant dans le trommel, rapporté à 100 de poids primitif, est pris comme caractéristique du coke essayé. L'essai au trommel de Heinitz est évidemment beaucoup plus dur que l'essai, devenu maintenant courant pour la réception des cokes, au trommel dit de la « micum ». Ce dernier trommel est en
de la « micum ». Ce dernier trommel est en tôle pleine, garnie de cornières intérieures, remontant le coke à chaque tour. Il ne comporte pas de boulets, et ne fait en somme que soumettre le coke à des chutes répétées de faible hauteur. La durée d'essai et le nombre de tours imposés sont beaucoup moindres. Le trommel micum paraît mettre moins en relief la résistance à l'écrasement du coke essayé. Essai à la chute. — Cet essai, d'origine américaine, consiste à faire tomber, à trois reprises successives, un certain poids de coke (25 kilos) d'une hauteur fixe (3 mètres)
poids de coke (25 kilos) d'une hauteur fixe (3 mètres) sur une taque en fonte. Après les trois chutes, on ramasse le coke, on le passe sur un crible à trous ronds de 50 m/m. Le poids du refus du crible, rapporté à 100 de poids primitif, est pris comme caractérisant le résultat de l'essai de chute. L'essai au trommel et l'essai à la chute se complètent mutuellement. L'essai au trommel, tel qu'il est pratiqué à Heinitz, avec ses boulets d'acier, est évidemment une épreuve fort dure. Un bloc de coke fissuré commence par se fragmenter en aiguilles, tant sous
coke fissuré commence par se fragmenter en aiguilles, tant sous le choc des boulets que sous l'effet de la chute libre du bloc dans le trommel. C'est donc la cohésion du bloc qui est, dès les premiers tours de trommel, mise à l'épreuve, et il y a une analogie évidente entre cette première phase de l'essai et l'essai à la chute. Dans les tours suivants, les aiguilles longues, frappées par la retombée continuelle des boulets, se brisent en morceaux plus petits, lesquels, s'ils sont trop gros pour s'échapper dans les intervalles des barreaux, sont soumis à un véritable broyage. Le
intervalles des barreaux, sont soumis à un véritable broyage. Le plus ou moins de résistance qu'ils offrent à cette action de broyage, d'écrasement, dépend de la dureté de leur substance, qualité antagoniste d'un défaut : la friabilité. Si la dureté est très faible, l'usure, au bout des vingt minutes, peut être suffisante pour avoir enlevé beaucoup de substance, et permettre ainsi aux morceaux usés de passer à travers les barreaux du trommel. Il ne reste rien dans le trommel d'un coke de gaz après les vingt minutes de rotation. Toutes choses égales d'ailleurs, un coke en blocs fissurés donnera un
choses égales d'ailleurs, un coke en blocs fissurés donnera un coefficient d'essai au trommel moins élevé qu'un coke en blocs compacts. Car, il se réduira de suite en longues aiguilles, qui, attaquées par les boulets, donneront beaucoup de petits morceaux, résistant mal à l'écrasement, par défaut de section, d'où passage considérable à travers les barreaux. De deux cokes en blocs non fissurés, il est bien évident que le plus dur, le plus résistant aussi à l'écrasement, donnera plus de refus au trommel que l'autre. L'opération trommel donne donc en fin de compte un chiffre qui est, fonction directe à la
de compte un chiffre qui est, fonction directe à la fois : de la compacité des blocs (coke fissuré ou non fissuré), de la dureté de la substance, et de sa résistance à l'écrasement. L'essai à la chute ne caractérise guère que la fissuration : à la première chute, les blocs fissurés se divisent en aiguilles longues ; à la deuxième et à la troisième, les aiguilles elles-mêmes, fragiles à cause de leur forme, se brisent en morceaux, le tout étant accompagné de formation d'un peu de poussier par choc direct et brutal des matériaux tombant sur la taque de
direct et brutal des matériaux tombant sur la taque de fonte. Au contraire, un bloc compact, ou qui ne présente que de courtes amorces de fissures, se divise peu ou point à la chute. Cependant, on doit reconnaître une certaine analogie entre le traitement subi par un morceau de coke au cours de ces essais et celui auquel il est soumis dans la pratique industrielle, depuis sa sortie du four jusqu'au moment où, après avoir été précipité dans le gueulard du haut fourneau, il a, mélangé au minerai, parcouru quelques mètres en descendant dans la cuve du fourneau. Le chargement
mètres en descendant dans la cuve du fourneau. Le chargement en wagon après détournement, le déchargement à l'usine métallurgique, le rechargement et la précipitation dans le cône, la chute dans la cuve, représentent assez bien les trois chutes successives de l'essai. Considérons un morceau de coke dans la descente lente qui suit la chute dans le gueulard : il est supporté par un lit inférieur, mais il se trouve pressé, verticalement ou latéralement — ou les deux ensemble — par des blocs de minerai voisins. Il peut avoir ainsi à supporter des pressions considérables. Si sa section est forte, c'est-à-dire
supporter des pressions considérables. Si sa section est forte, c'est-à-dire si le coke ne s'est pas trop fragmenté aux chutes qui ont précédé, le morceau ne s'écrasera pas, pourvu toutefois que sa résistance unitaire à l'écrasement (exprimée en kilos par cm2) soit suffisante. Si, au contraire, la fragmentation due aux chutes successives est déjà très avancée (cas des cokes fissurés), il pourra arriver que des morceaux de coke de faible section auront, seuls ou presque seuls, à servir de support (les gros blocs de minerai qui leur transmettront, en outre, tout ou partie de la charge qu'ils supportent eux-mêmes). En
tout ou partie de la charge qu'ils supportent eux-mêmes). En raison de la faiblesse de la section de ces fragments de coke, il y aura éclatement, écrasement, pulvérisation, c'est-à-dire le phénomène qui se produit dans le trommel d'essai. Cette action d'écrasement du coke par la charge ne doit d'ailleurs se manifester que dans la première partie du trajet des charges dans la cuve. À une certaine distance du fourneau, en effet, sous l'action d'une température croissante avec la profondeur atteinte, les blocs de minerais (au moins ceux de minette) se délitent, éclatent, et ne peuvent plus jouer le rôle de
délitent, éclatent, et ne peuvent plus jouer le rôle de mâchoires de broyeurs, parce qu'ils perdent à la fois leur dureté et leur cohésion. Si donc le coke a réussi à résister aux efforts d'écrasement et de pulvérisation qui s'exercent sur lui pendant ce trajet (dont la longueur est peut-être de l'ordre d'une dizaine de mètres pour des fourneaux de 300 t.), il aura ainsi échappé aux dangers qui le menacent, et arrivera encore en morceaux dans l'ouvrage, et au niveau des tuyères. Et c'est dans ces conditions qu'on pourra, par l'œil des tuyères, voir encore passer des morceaux de
par l'œil des tuyères, voir encore passer des morceaux de coke de bonnes dimensions, ce qui, paraît-il, est une des conditions (nécessaires, non suffisantes) pour que l'ingénieur de haut fourneau qualifie le coke de « bon ». Être nécessaire et suffisante pour atteindre le résultat cherché : 1° Sortir du four à coke en blocs peu ou point fissurés, ne se débitant pas à la chute en aiguilles ou prismes allongés et fragiles ; 2° Avoir une résistance élevée à l'écrasement, exprimée en kilos par centimètre carré, ou, ce qui revient sensiblement au même, donner un chiffre élevé à l'épreuve
revient sensiblement au même, donner un chiffre élevé à l'épreuve du trommel. La résistance à l'écrasement par cm2 peut être mesurée directement au laboratoire, avec les presses qui servent à mesurer la résistance des ciments, des blocs de béton, et, d'une façon générale, des matériaux de construction. La mesure ne peut rentrer dans la pratique journalière courante parce que la taille des cubes à soumettre à l'écrasement est assez délicate. L'expérience confirme que l'essai au trommel à boulets fournit des chiffres qui croissent parallèlement à la résistance à l'écrasement et qui, par conséquent, peuvent être considérés comme mesurant indirectement cette
qui, par conséquent, peuvent être considérés comme mesurant indirectement cette dernière. Les résultats numériques suivants montrent, en effet, que ces deux conditions sont simultanément réalisées pour les cokes qualifiés de bonne qualité par les métallurgistes, qu'elles ne le sont pas pour les autres. (Les cokes étrangers à la Sarre qui ont servi aux essais ont été fournis par diverses usines métallurgiques sarroises qui les employaient.) Essais de durée. Essais de résistance à l'écrasement 5 % * Sarre (ordinaire) 25 à 35 % (variant de 0 à 120 kgs/cmr à 20) Ruhr 75 à 80 % 60 à 65 % 180
Ruhr 75 à 80 % 60 à 65 % 180 Pas-de-Calais 75 80 % 65% 197 Tout se passe donc — à peu près — dans la réalité, comme si le coke subissait le triple essai de chute, suivi d'un essai au trommel. En dernière analyse, les qualités du coke lui permettent d'arriver au bas du fourneau sans être réduit en poussière, se ramènent aux suivantes, dont la réunion paraît Ce tableau montre, en particulier, que la résistance à l'écrasement est sensiblement proportionnelle aux résultats de l'essai au trommel. Il définit, en outre, le but qu'il nous fallait nous proposer
définit, en outre, le but qu'il nous fallait nous proposer : arriver pratiquement aux chiffres de 70-80 pour l'essai de chute, 60 à 65 % pour l'essai au trommel. Ceci posé, quel pouvait être le procédé à employer pour arriver à l'amélioration visée? Bien avant la guerre, les cokeries sarroises étaient parties de l'idée très simple que les défauts du coke de la Sarre étaient dus aux quantités exagérées du gaz produit pendant la cokéfaction par les charbons locaux. Le départ de ces gaz constitue l'emport de matière dans une masse fondue en voie de solidification ; il entraîne, ou
masse fondue en voie de solidification ; il entraîne, ou peut entraîner, une rétraction de la masse, et celle-ci ne se fait pas sans créer ces fissures tant reprochées au coke de la Sarre. D'où l'idée d' « amaigrir » la masse traitée en mélangeant aux charbons de la Sarre des charbons maigres, les grains de charbons maigres devant, alors, jouer dans le magma plastique le même rôle de « dégraissant » que le sable dans la cuisson de l'argile. L'expérience a montré qu'on obtenait un certain succès dans cette voie : l'addition de 8 à 10 % de charbons
voie : l'addition de 8 à 10 % de charbons maigres ou anthraciteux à 8-10 % de matières volatiles permet d'obtenir un coke moins fissuré. Empiriquement, cela se traduit par une amélioration très sensible des résultats des essais à la chute, qui atteignent 70 à 75 %, soit le même chiffre que les cokes métallurgiques qualifiés « bons ». Par contre, l'amélioration des résultats de l'essai au trommel et, par conséquent, l'augmentation de la résistance à l'écrasement, est beaucoup moins sensible. Pratiquement, le coke amélioré obtenu par l'addition de fines maigres ne donne pas plus de 35 % de résidu
maigres ne donne pas plus de 35 % de résidu au trommel, ce qui est encore fort loin du chiffre des bons cokes, et laisse à penser que la résistance à l'écrasement n'est que très peu améliorée. L'addition de fines maigres ne constitue donc pas une solution complètement satisfaisante du problème. Et, industriellement, elle a l'inconvénient d'obliger les producteurs de coke à chercher au loin le charbon de mélange, qui arrive sur place grevé d'un transport onéreux. Le principe qui a guidé les recherches de l'administration des mines domaniales françaises de la Sarre n'est pas très différent : on s'est
de la Sarre n'est pas très différent : on s'est toujours laissé conduire par l'idée d'additionner le charbon gras de la Sarre d'un « dégraissant ». Mais puisqu'on ne disposait pas sur place et à pied d'œuvre d'un « dégraissant » naturel, on s'est demandé si on ne pourrait pas en fabriquer un, et utiliser un charbon maigre artificiel, en privant, par chauffage à température modérée, le charbon de la Sarre d'une partie des matières volatiles dont il présente un excès, pour mélanger ensuite l'amaigri artificiel ainsi obtenu avec le charbon gras cru. Dans ces conditions, le problème comportait encore
charbon gras cru. Dans ces conditions, le problème comportait encore de nombreuses indéterminées. Quel degré d'amaigrissement fallait-il faire subir à un charbon naturel pour obtenir le meilleur résultat possible, aussi bien du point de vue économique que du point de vue technique pur? Dans quelles proportions devait-on employer l'amaigri artificiel supposé obtenu? Quelle qualité fallait-il choisir, parmi les divers charbons de la Sarre à disposition, pour obtenir le meilleur amaigri artificiel? Nous allons exposer dans ce qui suit la série des essais et expériences qui ont permis de fixer les réponses à ces diverses questions. On ne sait trop à
réponses à ces diverses questions. On ne sait trop à qui attribuer la priorité de cette idée. Elle paraît être venue, et c'est très compréhensible, à peu près simultanément à diverses personnes s'occupant, indépendamment les unes des autres, du même problème. En ce qui concerne les Mines Domaniales de la Sarre, elle paraît avoir été émise pour la première fois par M. Boissonnet, chef du service des fours à coke et usines de Henrichemont, qui nous en fit part vers la fin de 1920. Peu de temps après, M. Conrad Zieß, ancien chef de service des hauts fourneaux d'une usine
Zieß, ancien chef de service des hauts fourneaux d'une usine sarroise, nous la communiquait également ; M. Zieß semble avoir fait, dans cet ordre d'idée, quelques expériences avant la guerre et l'opinion de ce technicien très expérimenté ne pouvait être qu'encourageante pour nous. En outre, une demande de brevet français avait été déposée à Paris, quelques jours à peine après l'armistice du 11 novembre 1918, par un autre ingénieur, M. Saeftel pour la même idée ; M. Saeftel avait déposé une demande identique à Berlin en mai 1919 (les brevets Saeftel sont, d'ailleurs, tombés dans le domaine public par défaut
Saeftel sont, d'ailleurs, tombés dans le domaine public par défaut de paiement des redevances). Le numéro de Stahl und Eisen de 1916 signale des recherches faites par Paer et Olin, sur un mélange de houille très gazeuses avec du poussier de coke contenant encore 20 % de matières volatiles. M. Zieß avait lui-même déposé une demande de brevet allemand, mais le brevet lui a été refusé, le Office de l'Invention ayant estimé qu'il n'y avait pas matière à brevet. Hors d'Europe, un ingénieur japonais fort distingué, M. Akira Shimamura, avait abouti à une solution identique. L'idée était donc, comme on
abouti à une solution identique. L'idée était donc, comme on dit, dans l'air, et il serait aussi difficile que de déterminer qui l'a revendiquée la paternité. C'était naturel, et tentant, de prendre pour matière première de l'amaigri artificiel, le charbon naturel à disposition de la cokerie, installée sur une mine de charbons gras, l'opération qu'on se proposait devoir, en effet, à priori, comporter d'assez gros frais de fabrication, et on évitait ainsi d'ajouter à ces frais, qui paraissaient devoir être assez élevés, les frais de transport d'un charbon provenant d'autres sièges. On a donc fait choix, pour le début des
sièges. On a donc fait choix, pour le début des expériences, du charbon gras de la mine de Henrichemont, dont la composition a été donnée ci-dessus. La méthode générale d'essai consistait à préparer (on va dire comment) une certaine quantité d'amaigre ayant des caractéristiques déterminées, puis à le mélanger en proportions variables avec du charbon gras cru. Le mélange ainsi obtenu était enfermé dans une caisse à claire-voie, fabriquée avec des tôles perforées ; la caisse contenait 50 kilos de mélange. Elle était introduite dans l'auge d'une enfourneuse, noyée dans le charbon ordinaire d'enfournement, poussée avec la charge de l'auge
le charbon ordinaire d'enfournement, poussée avec la charge de l'auge dans un four à coke. Son contenu cuisait ainsi dans les mêmes conditions que le reste du gâteau. Au détournement, on retrouvait la caisse intacte, pleine du coke fourni par le mélange ; on pouvait ainsi essayer au trommel et à la chute l'échantillon du coke cuit en caisse, comparer les résultats obtenus avec ceux du coke fourni par le reste du four, et constater ainsi s'il y avait ou non amélioration. Une longue expérience a montré que l'essai en caisse donne toujours un coke d'une qualité un peu supérieure
caisse donne toujours un coke d'une qualité un peu supérieure à celle qui est obtenue par cuisson du même mélange au four complet. La différence est de l'ordre de deux points environ en plus sur le résultat de l'essai au trommel, mais les résultats d'essais en fours (complets variant toujours dans le même sens que les résultats d'essais en caisse, ces derniers permettent parfaitement de comparer les mélanges. L'amaigrissement du charbon d'addition se faisait dans un très petit four tournant cylindrique, d'environ 80 cm. de diamètre, et de 1 mètre de longueur, en tôle. Des cornières rivées à l'intérieur et
de longueur, en tôle. Des cornières rivées à l'intérieur et disposées en hélice suffisaient pour remuer constamment le charbon et aider à son transport d'une extrémité à l'autre du four. Le four était chauffé par une rampe de brûleurs à gaz ; des cannes pyrométriques permettaient de connaître à chaque instant la température dans la chambre de combustion et à l'intérieur du four lui-même. Les premiers essais ont décelé tout de suite une amélioration sensible du coke. Toutefois, on avait une certaine peine à maintenir la constance des résultats. En effet, l'expérience montrait qu'il était difficile d'obtenir un amaigre constamment
effet, l'expérience montrait qu'il était difficile d'obtenir un amaigre constamment pareil à lui-même (à une teneur fixée en matières volatiles). Le charbon gras collant fondait dès que la température intérieure du four atteignait ou dépassait légèrement 415° ; il se formait alors, du fait du mouvement de rotation, des boulettes pâteuses qui se nourrissaient au contact du charbon menu non encore aggloméré ; ces boulettes cuisaient ainsi d'une façon très irrégulière. De plus, il fallait ensuite les rebroyer afin d'assurer l'homogénéité de leur mélange avec le charbon gras cru. On a constaté également que, si l'amaigri était constitué par des
a constaté également que, si l'amaigri était constitué par des boulettes complètement fondues, puis solidifiées, il ne donnait plus qu'une amélioration très faible de la qualité du coke; et il paraissait justement extrêmement difficile de régler la température du four avec assez de précision pour éviter cette fusion nuisible, amenée par un écart de température de quelques degrés seulement. Ces inconvénients paraissaient provenir uniquement de la fusibilité, des propriétés agglutinantes du charbon employé. Il apparaissait alors qu'on pourrait les éviter en traitant des charbons non agglutinants, dont les grains resteraient, dans le four, séparés les uns des autres, comme ils
dans le four, séparés les uns des autres, comme ils l'étaient à froid. Des charbons de ce genre étaient à notre disposition, dans les faisceaux des couches flambantes du bassin de la Sarre, géologiquement plus jeunes que le faisceau des houilles grasses. Les essais furent donc repris avec des fines lavées flambantes et donnèrent immédiatement des résultats encourageants. On peut dire que ce ne fut qu'après avoir fixé notre choix sur cette sorte de houille que nous avons pu poursuivre systématiquement les essais entrepris. Les premiers succès, tant dans l'obtention facile et régulière d'un amaigri à caractéristiques définies que dans
facile et régulière d'un amaigri à caractéristiques définies que dans l'amélioration des qualités du coke obtenu, furent tels qu'on voulut, dès ce moment, ne plus se borner à la modeste carbonisation de caisses-échantillons, mais bien préparer des quantités de mélange assez importantes pour remplir un four à coke entier, et pratiquer la cokéfaction des mélanges dans des conditions tout à fait industrielles. Dans les conditions de tâtonnement où nous nous trouvions encore, l'enfournement de 8 tonnes de mélange exigeait la fabrication de 100 à 200 kilos d'amaigri. Aussi construisit-on un four tournant un peu plus grand, en assemblant des viroles
four tournant un peu plus grand, en assemblant des viroles de chaudières; rien ne fut, d'ailleurs, changé au mode de chauffage. On dut, par contre, créer une petite installation mécanique de fortune pour assurer la confection de mélanges parfaitement homogènes. Ceci réalisé, on passa aux essais systématiques. Après les tâtonnements nécessaires pour assurer le réglage des températures, on prépara successivement divers lots d'amaigris, caractérisés par une proportion décroissante des matières volatiles restantes : 25 % 20 % 15 % 10 % 5 % Chacun de ces lots servit à une série d'expériences, dans lesquelles la qualité de l'amaigri restant constante,