5-28 A. POURCEL — L'ÉTAT ACTUEL DE L'INDUSTRIE DE LA FONTE EN FRANCE 



que cette combustion développe se trouve donc 

 concentrée tout entière dans une zone restreinte où 

 la température, portée à son maximum d'intensité, 

 exalte les énergies chimiques et provoque les réac- 

 tions des corps en fusion les uns sur les autres. 



S 1. — Phénomènes chimiques. 



1. Réduction par l'o.njde de carbone. — L'oxyde 

 de fer, supposé, pour simplifier les formules, à 

 l'état de FeO, peut être réduit directement par 

 le carbone (A) ou par l'oxyde de carbone (B : 



C + FeO = CO + Fe 

 CO + FeO = C0 2 + Fe- 



(A) 

 (B) 



La première réaction (A) absorbe, par kilo- 

 gramme d'oxygène enlevé au fer, 2.350 calories de 

 plus que la seconde (B); il y a donc un bénéfice 

 évident à se servir exclusivement de CO comme 

 agent réducteur, et c'est ce que peut réaliser le 

 Haut Fourneau, mais, cependant, pas d'une façon 

 complète '. 



En effet, les dernières traces d'oxygène ne sont 

 jamais enlevées au fer que parle contact direct du 

 carbone, attendu que CO oxyde partiellement le 

 fer. Ainsi, sous l'action prolongée de CO pur au 

 rouge vif itK)0 o C), l'oxyde précipité Fe 2 3 , retient 

 1 °/o d'oxygène, et le minerai de Cleveland, environ 

 10 /o [Expériences de Sir Lowthian Bell). 



Mais CO n'agit pas seulement sur l'oxyde de fer 

 comme agent réducteur; il agit aussi comme agent 

 carburant en se dédoublant : 



2CO = CO 2 -f c. 



Sir Lowthian Bell et Gruner ont, les premiers -, 

 mis en lumière cette double action de CO, dont 

 les effets variables avec la température d'une part, 

 et la proportion de CO- en présence, d'autre part a , 

 ont été principalement étudiés par sir Lowthian 

 Bell, dans de nombreuses expériences résumées 

 dans les tableaux I, II et III. 



1 Dans la pratique, la réaction (B) est exprimée par l'équa- 

 tion : 



3.CO + Fe = 2C0 + Fc + CO 2 . 



L'action réductrice de CO cesse quand CO' 2 dépasse - du 



volume total du mélange. (Voir tableau III.) 



'-' Le savant allemand Stammer a, le premier, constaté que 

 CO oxyde en partie l'éponge de ter, tout en la carburant : 



Fe -f.r.CO = FeO* + rC. 



Gruner a prouvé que le dépôt de C est plus abondant avec 

 l'oxyde de fer partiellement réduit : 



FeO*+ i/CO = FeO*+!/ + yC. 



Celui-ci pml absorber 308 parties de C pour une de fer, 

 lorsque, dans le même temps, l'éponge de fer n'en absorbera 

 que lois parties. 



:: Ce dépôt de C esl activé par la présence de CO- en cer- 

 taine proportion. Cependant, quoique assez abondant avec 

 2. Vol. do CO et l.Vol. de CO'-, à 470° C, il cesse complè- 

 tement quand la proportion île CO 2 atteint 40 %• (Expé- 

 riences de A.. Pourcel au laboratoire de Clarence.1 



Tableau I. — Températures qui limitent l'action 

 des gaz CO et CO 2 



CO commence à réduire Fe 2 O s précipité, vers... 141° 

 CO commence à réduire le minerai de Cleve- 

 land grillé, vers 200° 



CO commence à se dédoubler : 2 CO = CO 2 4- C, 



vers 220° 



CO commence à oxyder l'éponge de fer, vers 420° 



CO se dédouble avec une énergie maxima, vers 450° 

 C déposé commence à réagir sur Fe 2 3 , à partir de 250° 

 CO commence à oxyder le fer, suivant sa structure, 



entre 300° et 42C" 



CO 2 commence à oxyder les combustibles tendres, 



vers 420° 



CO 2 commence à oxyder le coke dur el l'anthra- 

 cite, vers 800° 



Le dépôt de C par dédoublement de CO cesse 

 complètement au rouge vif 900° 



Tableau II. — Influence de la nature physique du 

 minerai et de la vitesse du courant de CO à 

 410" C. sur la réduction et le dépôt de carbone 

 dans le même temps. 



Fe 2 0-' précipité. 



Minerai de L'île 

 d'Elbe 



Minerai du Cle- 

 veland 



Miner, spathique 

 grillé 



O enlevé % 



PAR COURANT CO 



lent 



49.30 

 16.90 

 31.30 

 13.00 



rapide 



80.00 

 18.20 

 50.70 

 42.00 



C DÉPOSÉ % DE Fe 

 PAR COURANT CO 



lent 



78.70 

 3.80 



12.60 

 2.30 



rapide 



335.40 



4.90 



22.30 



3.90 



Tableau III. — Mélanges de CO et CO-', sans action 

 oxydante sur le fer, ou neutres, suivant la tem- 

 pérature. 



1» A la chaleur blanche 90 de CO et 10 de CO 2 



2» Au rouge vif 68 de CO et 32 de CO 2 



3° Au rouge sombre 40 de CO et 60 de CO 2 



La réaction CO 2 -+- C = 2 CO, qui absorbe beau- 

 coup de chaleur, ne prend quelque importance que 

 dans la zone du fourneau où la température atteint 

 7.')() à 900", avec les cokes métallurgiques ordi- 

 naires. 



La température à laquelle un minerai commence 

 à se réduire sous l'action de CO, varie avec sa na- 

 ture physique; mais, tandis que la réduction 

 s'active à mesure qu'augmente la température, le 

 dépôt de carbone, au contraire, bien qu'il com- 

 mence à se produire simultanément, ou presque, 

 avec la réduction, atteint son maximum d'énergie 

 à i50", el va ensuite en diminuant jusqu'à !)00° C. 

 où il cesse complètement '. 



1 A la température de 470 à 480°, il a été constaté qu'un 



