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Le charbon est essentiellement composé de carbone et de matières volatiles. Quand il brûle ce sont les matières volatiles dégagées qui s’enflamment. La masse solide incandescente est constituée par le carbone.



  Les impuretés (schistes) qu’il contient se retrouvent dans les cendres. Les éléments qui le constituent sont complexes. Mais 4 constituants sont usuellement retenus : l’humidité, les cendres, les matières volatiles et le carbone. Un 5ème élément est important : le soufre.

Schéma de la composition du charbon


   L'humidité :

Au-delà de l’humidité superficielle, le charbon renferme un taux d’humidité interne relativement stable. Entreposé à l’abri des intempéries dans un lieu aéré, le charbon perd son humidité superficielle et conserve son humidité de rétention ou interne retenue au sein de la matière. Dans cet état le charbon est réputé sec à l’air. Il est possible de débarrasser le charbon de son humidité interne par passage à l’étuve (105°-110°) il est alors totalement sec.

   Les matières volatiles :

On entend par matières volatiles (M.V.) le passage de l’état solide à l’état gazeux par décomposition thermique du charbon. Ce sont essentiellement de l’hydrogène et des hydrocarbures. Cet indice est très important pour déterminer le type de charbons : anthracites, maigres, gras, flambants, etc… Il traduit en outre un ensemble de propriétés des charbons comme l’inflammabilité et la réactivité : il est difficile d’enflammer un charbon ayant un indice de matières volatiles faible.

   Le carbone :

Le carbone est le composant principal du charbon. Le carbone, combiné à l’air, brûle en provoquant un fort dégagement d’énergie. C’est la masse incandescente. La phase solide est formée de cendres dans le cas d’une combustion complète, de cendres et de carbone si la combustion est incomplète.

   Les cendres :

Le taux de cendres est le rapport en % entre le poids de cendres laissées par la combustion et le poids du charbon initial. La fusibilité des cendres (température à laquelle fondent les cendres) est importante à connaître car elle détermine le comportement du charbon dans le foyer : collage sur les barreaux de grille, obstacle à la circulation de l’air, difficulté d’évacuer les scories … Au-delà de 900° les cendres passent par paliers successifs de l’état solide à l’état liquide plus ou moins pâteux. On observe des charbons à cendres très fusibles (moins de 1 200°) jusqu’à des charbons à cendres infusibles (plus de 1 450°)

  Le soufre :

De tous les constituants élémentaires du charbon, le soufre est celui dont la teneur est sans doute la plus utile à connaître à cause du caractère à la fois corrosif pour les matériaux et nocif pour les êtres vivants. Il importe essentiellement de connaître la teneur en soufre, celle-ci étant réglementée (arrêté du 27 janvier 1993). En règle générale les charbons contiennent peu de soufre

 

 
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