Le coke

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Les Dossiers - Le Coke - La réduction grâce au coke

Dans un haut fourneau, il y a toujours un excès de carbone (coke). L'équilibre CO2 + C = 2 CO doit obligatoirement être réalisé. NCO devrait décroître lorsque la température diminue (réaction endothermique). A la partie inférieure, il y a combustion du carbone par injection d'air chaud, et la température, supérieure à 1 000° C, est telle que NCO est très voisin de 1. Les gaz, en s'élevant, traversent des couches de minerai et de coke de moins en moins chaudes. Si le système précédent était constamment en équilibre à ces diverses températures, NCO devrait diminuer à mesure qu'on s'élève : par exemple, à 600° C et pour une pression de 1 atmosphère, il serait de 1/3. On se trouverait alors dans le domaine d'existence de Fe3O4, et la réduction en fer métallique ne serait pas possible. Un calcul de la variation d'énergie libre DG montrerait qu'effectivement cette quantité est positive. En réalité l'équilibre réalisé au bas du fourneau (NCO T 1) ne se déplace que très lentement par rapport au temps nécessaire aux gaz pour s'élever à travers les différentes couches. Il s'ensuit que le point figuratif du mélange gazeux se place, en fait, au-dessus de la valeur 1/3 attendue à 600° C, atteignant une valeur supérieure à celle (0,53) qui correspond à l'équilibre (A). On se trouve alors dans le domaine d'existence du fer, et l'obtention de celui-ci est réellement possible.