Évolution de la phase plastique au cours de la carbonisation des brais de houille^(*)

Cerchar, Verneuil-en-Halatte, France.

Résumé

Les auteurs étudient l’évolution thermique d’une substance hydrocarbonée fusible telle que le brai de houille dit de haute température (HT) (**). Dans la phase plastique d’un brai fondu le liquide isotrope évolue en se transformant progressivement en liquide anisotrope avec perte simultanée de matières volatiles, ces deux phénomènes étant étroitement liés. Cette transformation de la phase liquide a été suivie par thermogravimétrie, dosage de la matière liquide anisotrope par extrac- lion sélective de la matière isotrope et densimétrie des phases en présence. Ces méthodes ont permis de dégager les paramètres prépondérants de cette transformation : elle est d’autant plus importante que la température est plus élevée, ou la durée du palier en température plus grande, et la réaction est particulièrement sensible aux variations de température et aux conditions de diffusion des matières volatiles à travers la masse de brai liquide.

La zone de température propice à ce type de réaction se situe entre 400 et 500 °C; en réalité, dès 350 °C, il est possible d’obtenir une transformation totale, à condition de maintenir suffisamment longtemps ce palier de température. Les auteurs insistent sur la nécessité de définir de façon extrêmement rigoureuse les conditions opératoires, notamment la température de la réaction avec une précision supérieure à 1 °C, la masse et la forme de l’échantillon qui prédéterminent les conditions de diffusion des matières volatiles. Ils proposent un schéma de la transformation tel que le permettent les connaissances actuelles (***).

Abstract

SUMMARY A study has been made of the thermal behaviour of a carbonaceous fusible substance by using a high-temperature coal tar pitch as a typical graphitizing product. In the plastic range, the isotropic liquid is progressively transformed into an anisotropic one, and, simultaneously, a loss of volatile matter is observed, the two processes being closely related. The transformation of the liquid phase has been investigated by thermogravimetry, determination of the anisotropic liquid by selective extraction of the isotropic matter and densimetry of the coexisting phases. These techniques allowed the determining parameters of the transformation to be assessed; it is all the more developed as the temperature is higher, or the reaction time at a constant temperature is longer; furthermore, the reaction is particularly sensitive to temperature changes and to the conditions of diffusion of the volatile matter through the mass of liquid pilch.