Modélisation Thermo-Chimio-Mécanique de la cokéfaction

Afin d'augmenter la duree de vie des fours a coke et d'eviter les surcouts generes par l'endommagement de leurs parois, l'objectif de ce travail est de developper un modele permettant d'estimer la pression exercee sur les parois du four a coke lors de la cokefaction. La cokefaction consiste a eliminer les matieres volatiles du charbon par distillation a 1000°C a l'abri de l'air et a pression atmospherique. Au cours de la cokefaction, on distingue deux etapes principales : la phase de sechage qui permet de vaporiser l'humidite contenue dans le charbon sans decomposition chimique et la pyrolyse qui transforme le charbon sec en un melange de gaz et de coke. Ce procede est utilise dans la cokerie qui se situe en debut d'elaboration de l'acier. Durant sa transformation, le charbon exerce une pression laterale sur les parois du fours (les piedroits) entrainant des fissures. Le coke est utilise comme combustible dans les hauts fourneaux siderurgiques. Ce travail propose un modele prenant en compte les principaux phenomenes physiques mis en jeu tels que l'evaporation et condensation de l'eau, la production de matieres volatiles, le flux des differents constituants du melange gazeux et l'evolution de la pression.