Le cubilot sans coke fonctionne avec du combustible type gaz naturel (ou propane) et peut être une alternative pour solutionner les contraintes environnementales du cubilot traditionnel et améliorer la qualité des fontes FGS (très basse teneur en souffre 0.02 %).

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Cubilot sans coke (schéma de principe)

Cubilot traditionnel
Le cubilot traditionnel fonctionne avec du coke enfourné au gueulard. Le coke a deux fonctions :

Amener le graphite de la fonte
Amener le combustible (pour la fusion de la charge)

Le coke a certains désavantages, en particulier celui d'induire des contraintes d'environnement que le fondeur devra traiter (fumées, ...)

Cubilot à gaz
Le cubilot sans coke (Cokeless cupola) est un moyen permettant de se passer du coke. Le coke est alors remplacé par du gaz naturel, du propane, ou un autre carburant. La consommation de gaz serait, d'après Düeker, de 48 à 52 Nm3/h (soit 530 kWh) par tonne produite. Le cubilot doit être préchauffé à vide pendant 45 min. environ avant l'introduction de la charge métallique. Des brûleurs amènent le combustible (gaz, ...).

Le carbone de la fonte (qui ne provient plus alors du coke) doit être amené :

soit par un recarburant injecté au niveau des brûleurs
soit postérieurement dans un four additionnel

Principe du cubilot sans coke
Des sphères spécifiques en réfractaire sont positionnées en haut de la tuyère et surchauffent le fer. Ces sphères sont tenues par une grille refroidie à l'eau et enrobées de réfractaire.

Historique du cubilot sans coke
Les grandes dates de développement du cubilot sans coke sont :

1960 Développement et études chez Hayes Shell-Cast (Grande Bretagne)
1967 Cubilot sans coke pilote de 5 t/h chez Hayes Shell-Cast et création de la compagnie Cokeless pour la vente de la technologie
1976 Construction de cubilots sans coke en Iran, Égypte, Mexique, Inde ..., où le coke n'est pas disponible (ou de très mauvaise qualité) mais qui produisent du gaz naturel.
1981 Dueker (Allemagne) démarre la production de cubilot sans gaz de 12 t/h
1990 Okamoto Co.,Ltd. (Japon) lance un cubilot sans coke de 5 t/h

Avantages de la technologie
Les avantages du cubilot sans coke seraint les suivants :

Meilleur rendement énergétique
Très basse teneur en souffre dans le métal (0.02 % à 0.03 %) et pas d'opérations de désulfuration de la fonte nécessaire (le coke amenant le souffre), sans doute le principal avantage revendiqué en particulier pour la production de fonte FGS
Émissions de NOx, CO, So2 et de poussières très réduites (avantage environnemental)

Sphères en réfractaire dans un cubilot sans coke

La durée de vie du réfractaire et la consommation de sphères seraient un problème dans les cubilots sans coke.
Néanmoins, le cubilot sans coke peut être une réponse intéressante pour réduire drastiquement les émissions.

Fournisseurs de cubilot sans coke

Le Cubilot sans coke

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