Le coke est un résidu de carbone quasi pur issu de la pyrolyse du charbon. © adam88xx - Fotolia
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coke

DéfinitionClassé sous :Matière , coke , charbon

Le coke est un résidu de carbone quasi pur obtenu par chauffage du charbon par pyrolyse. Il se présente sous forme de pierres de taille variable à l'apparence granuleuse, poreuse et fissurée. Très résistant mécaniquement et perméable, le coke possède une masse volumique d'environ 650 kg/m3. Ce combustible à fort pouvoir calorifique (environ 8,8 kWh/kg) est principalement utilisé dans les hauts fourneaux où il permet d'atteindre des températures très élevées.

La cokéfaction

La cokéfaction consiste à décomposer le charbon en éliminant les matières volatiles. Le charbon est d'abord broyé puis mélangé à du fioul (entre 1% et 5%) pour obtenir de la «pâte à coke». Il est ensuite chauffé à très haute température (entre 1.000 et 1.100°C ) et en l'absence d'oxygène pour empêcher sa combustion complète. Rapidement refroidi à l'air ou à l'eau, il donne alors une sorte de brique de carbone dure et poreuse. Selon la World Coal Association, 770 kg de charbon sont nécessaires pour obtenir 600 kg de coke, le procédé durant entre 12 et 36 h.

La production de coke s'accompagne de sous-produits : méthane, benzol, goudron de houille, sulfate d'ammoniac. Ces produits, autrefois valorisés par la carbochimie, sont aujourd'hui obtenus par la pétrochimie.

Le charbon à coke

Tous les charbons ne sont pas aptes à la cokéfication. Il faut pour cela du charbon dit bitumineux, ou métallurgique, plus cher que le charbon classique utilisé pour le chauffage ou la production d'électricité (charbon thermique). Le charbon à coke possède la propriété de devenir souple vers 380°C puis de redevenir ferme aux environs de 500°C.

Utilisation du coke

Le coke est quasi essentiellement utilisé dans la sidérurgie pour produire de la fonte puis de l’acier dans les hauts fourneaux. Il faut environ 600 kg de coke pour obtenir une tonne (1.000 kg) d'acier à l'aide d'un convertisseur basique à oxygène. La découverte de grands gisements de houille et la mise au point de la cokéfaction en 1907 a largement contribué à l'essor de la sidérurgie au 19e siècle, le coke se substituant au charbon de bois qui ne permet pas d'atteindre des températures élevées.

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