jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
les qualités qui ont fait à juste titre la réputation des cokes de la Ruhr et du Pas-de-Calais, fabriqués avec ce qu'on sait, depuis très longtemps, être les meilleurs charbons à coke, c'est-à-dire les charbons dits 3/4 gras, dont la teneur en matières volatiles oscille de 20 à 24 %. Ces charbons donnent un coke de haute résistance à l'écrasement, non fissuré. Ils ont, d'autre part, grâce à leur rendement relativement faible en gaz, l'avantage d'un rendement assez élevé en coke, de l'ordre de 78 à 80 %. Ce rendement élevé leur a valu pendant très longtemps la préférence des fabricants de coke. C'est seulement à l'époque où la récupération des sous-produits de la distillation, et plus récemment, la vente du gaz sont devenues des industries annexes indispensables, qu'on a été tenté de cokéfier des charbons plus riches en gaz, pour augmenter le rendement en sous-produits. Si le résultat a été bon au point de vue économique général, il a peut-être été moins heureux en ce qui concerne la qualité moyenne des cokes livrés à la métallurgie. Quelles sont les qualités, les caractéristiques, de ces cokes réputés dont nous entreprenons de tenter la fabrication? Il est assez naturel, si on veut le savoir, de s'adresser aux consommateurs, aux hommes le fourneaux. Il faut dire — ceci n'est pas un reproche qu'on leur adresse, c'est une simple constatation vérifiée par une expérience récente — qu'on n'obtient pas de leur part une réponse bien précise à cette question. On recueille bien des 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
veut le savoir, de s'adresser aux consommateurs, aux hommes le fourneaux. Il faut dire — ceci n'est pas un reproche qu'on leur adresse, c'est une simple constatation vérifiée par une expérience récente — qu'on n'obtient pas de leur part une réponse bien précise à cette question. On recueille bien des 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 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, 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 cependant souhaiter à des mesures ce « je ne sais quoi » il fallait introduire dans le coke, nous avons
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, 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 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 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 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
soit dans les cokeries sarroises, soit dans d'autres bassins, nous 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 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 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) 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
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) 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 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 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
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 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 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 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 fonte. Au contraire, un bloc compact, ou qui ne présente
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 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 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 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 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
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 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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 : 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 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 maigres ou anthraciteux à 8-10 % de matières volatiles permet d'obtenir un coke moins fissuré. Empiriquement, cela se traduit par