Analyse des travaux scientifiques et des recherches industrielles

Les travaux scientifiques que j’ai été conduit à faire au cours de ma carrière scientifique et industrielle ri ont pas tous été publiés; ceux que j’ai effectués étant dans l’industrie n’ont eu le plus souvent qu’une sanction pratique, ayant conduit à des applications fructueuses, sans être traduits dans un mémoire ou une publication ; ceux que j’ai poursuivis au cours de ma carrière scientifique et pédagogique ont en général été publiés, mais il en est dencore inédits, et d’ailleurs, certaines lois générales à la démonstration desquelles tendent ces études n'ont pas encore été formulées, ces lois n’ayant été vérifiées que par les applications industrielles postérieures aux

Le but du présent exposé est d’analyser ces travaux, énoncés dans mon précédent Programme et Exposé de titres, de mettre en ■ lumière quelques vérités scientifiques intéressant les industries de la céramique et de la verrerie ou des chaux et ciments.

Je n’insisterai pas sur mes travaux antérieurs à ma sortie de l’École des Mines, bien que l’étude que j’ai publiée d’un traitement électrolytique des minerais de zinc ait été souvent consulté, notamment à [étranger, bien que [étude que j’ai donnée dans un de mes journaux de voyage des gîtes de sel du Cheshire ait été analysée et insérée dans le Traité de Fuchs et de Launay, bien qu enfin mon 'ournal devoyaoe métallurmque {plomb et fer) médaillé, fasse à ce titre partie de la Bibliothèque de [École des Mines. Ces divers travaux ne concernent pas en effet les industries des chaux et ciments céramique et verrerie, sauf pour les cimentsde laitier dont [usage

De M. Emilie DAMOUR

I 1. — Travaux dTngénieur de verrerie (4887-1892)

1" Analyses et essais industriels des verres. — Chargé du laboratoire de la Verrerie de Folembray, mon premier soin tut d’organiser une méthode d’essai rapide et rigoureuse du verre, remplaçant les essais de sables de matières premières précédemment en usage.

La raison d’être de ce nouveau mode d’essai était le chanae-

trfes complète de la méthode Deville donnée dans le livre de M. Grandeau ; je dose ensemble le fer et l’alumine et le fer seul par le permanganate ; ce dernier dosage peut se faire aisément, aussitôt après attaque du verre, dans la première dissolution sulfurique ou chlorhydrique contenant la silice dissoute.

Ces divers tours de main m’ont permis de raccourcir la métliode, et je suis arrivé à confier l'essai quotidien de silice à un simple préparateur {devenu depuis chimiste et ingénieur) dont je puis certifier les dosages li -jqqq près ; le résultat d’essai est fourni environ douze heures après la prise d’essai, ce qui est suffisant dans la pratique industrielle.

J’ai fait personnellement un assez grand nombre d’analyses de verres dont les plus intéressantes sont ; verre à bouteilles magnésien, verre à bouteille non magnésien, verre de glacerie, verre à vitre, verre de gobeletterie, verre de gobeletterie anglais très alcalin pour la fabrication au moule Ashley, cristal de Bac-

Les observations générales auxquelles m’ont conduit ces analyses et ces essais répétés peuvent se résumer ainsi.

Les verres industriels, et même ceux destinés aux mêmes usages, fondus et travaillés à une même température, peuvent présenter des différences de composition chimique très grandes, quand, par exemple, on passe de la potasse à la soude ou qu’on fait intervenir ou disparaître un élément, magnésie ou alumine.

Mais autour d’une composition donnée et pour un travail donné, dans une même usine par exemple, les propriétés de travail du verre varient avec une sensibilité extrême avec la composition : pour une teneur constante en alcalis, un écart de 5/1000 dans la teneur en silice est apprécié par le verrier souffleur, un écart de 1/100 en moins peut rendre le verre galleux (cristallisations de wollastonite), tandis que 1/100 en plus le rendra cordé, c’està-dire impropre au travail.

De là l’intérêt d’une méthode précise do dosage des verres; de là l’importance que j'ai attribuée à cette question.

2° Étude des verres par synthèse par variations insensiblesautour

iO ANALYSE DES TRAVAUX SCIENTIFIQUES

delà composition normale. — J’ai profité de la dernière campagne de fours à pots, pour étudier l’influence de la composition chimique sur la propriété du verre à bouteille et notamment sur la solidité ou résistance à la rupture.

J’ai suivi l’étude, élément par élément, ou plus exactement par éléments conjugués, silice et chaux, silice et alcalis, chaux et

prix minimum, au moyen de matières premières complexes contenant toutes ou plusieurs substances entrant dans la composition du verre, et dont on a préalablement fait les analyses, se ramène à la résolution d’un système d’équations du premier degré à plusieurs inconnues, problème d’algèbre qui eflraye parfois les industriels quand le verre est à cinq ou six bases et quand les matières premières sont également complexes. Il en résulte que dans beaucoup d’usines on se contente de faire les corrections aux verres existants, par addition de produits purs (craie ou sable de Fontainebleau), et que l’on évite tout remaniement d’ensemble, tout chan-

4“ Mesure industrielle des températures. Son application à l’étude de la fusion du verre et du recuit. — La question de la mesure industrielle des températures est celle que j’ai été nécessairement conduit à aborder dés que la question chimique fut résolue ; un verre de composition normale n’est en effet bon que s’il est bien fondu et affiné et bien recuit.

Pour étudier ces deux facteurs de la fabrication il fallait un instrument de mesure précis.

Après avoir examiné successivement les méthodes en usage en 1887, celles essayées à Sèvres par M. Laulh, celle basée sur la

de la production. C’est de ce côté qu’ont porté nos efforts en 1889

5” Contrôle scientifique de la marche des fours. Étude de la combustion. Diagnostic des accidents de fours. — Le diagnostic des accidents de fabrication provenant des fours, basé sur l’étude raisonnée de la combustion et de l’utilisation de la chaleur et sur le contrôle scientifique de cette combustion, complètent le cycle des connaissances nécessaires à l’ingénieur chargé d’une fabrication. Il ne suffit pas de constater avec un pyrométre précis qu'un four s’est refroidi, il faut trouver pourquoi il s’est refroidi et indiquer le remède. Il est encore mieux d’éviter qu’il se refroidisse jamais et de prévoiries accidents, en assurant la régularité dans la fusion comme on l’a déjà vu faire dans la composition de la matière.

La méthode que j’ai adoptée a été plusieurs fois décrite, dans les

ne la rappellerai donc que succinctement ;

Pour arriver à établir avec une certitude presque complète la cause d’un arrêt momentané de four, ou les vices de construction d’un appareil qui ne donne pas la température ou les résultats promis, on suivra les étapes suivantes ;

1 ® Analyse des fumées par dosage de l’air ou de l’oxyde de caria combustion à peu près à l’atmosphère neutre ;

2" Examen de l’admission de gaz et des causes qui peuvent agir sur cette admission, ouverture des vannes, température des carneaux ou chambres do récupération ayant action sur le tirage, température du gaz ;

3' "Vérification de la température de l’air sortant du récupéra-

4° Analyse du gaz, d’abord pour oxyde de carbone et acide carbonique, dont le rapport donnera en général une indication suffisante et signalera les négligences des gaziers, puis avec dosage de l’hydrogène et du méthane, lorsque, le premier essai ne donnant pas d’indication, on se trouvera en face d’un accident de four par insuffisance de chauffage prolongé ;

5° Analyse de la houille. Ce dernier essai n’est en général pas nécessaire et ne s’applique qu’aux cas d’allure paresseuse d’un four ne se justifiant et ne s’expliquant par aucun des essais précédents.

La méthode qui précède avec ses cinq étapes successives est le guide à peu près infaillible de la conduite d’un four et je pourrais citer plusieurs usines où, sur mes indications, elle est appliquée à

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ET DES RECHERCHES INDUSTRIELLES il

tenus des matières premières, dont l’acide carbonique augmente de façon dosable le carbone des fumées et doit entrer en ligne de

Les résultats que j’ai obtenus comme résumé de bilan ont été, dans le four précité :

Chaleur utilisée dans le laboratoire.S4 p. iOO

T Étude d’un nouveau four Siemens et essai d’une méthode critique des inventions nouvelles en matière de chauffage. — La critique que j’ai donnée du nouveau four Siemens à régénération des fumées (Biedermann et Harvey) d’abord à la 'Verrerie de Folembray où l’examen de ce système nouveau m’avait été

SCIENTÏFIQUES

valle de quatre heures et travaillant chacune dix heures: une cinquième équipe de huit heures, faisant quatre heures de travail sur un côté de four et quatre heures sur l’autre, complétait la durée diurne de quarante-huit soit deux fois vingt-quatre heures ; les demi-changements de poste se faisaient à huit heures, midi, quatre heures, huit heures du soir et minuit.

Cette combinaison permit de faire face aux difficultés multiples

séquences d’une trop brusque réduction du temps de travail), qu’eût entraîné le passage du travail de douze heures au travail de huit.

Actuellement le travail de huit heures est entré en pratique et les améliorations d’outillage ont permis de le faire sans que les salaires aient eu à subir de réduction sensible, malgré la moindre fatigue des ouvriers et leur moindre présence à l’atelier.

Le travail de dix heures a fonctionné deux ans.

10° Travail mécanique du verre. Moule Ashley. —La fabrication mécanique des bouteilles, toile que je l’ai essayée avec un commencement de réussite, à la suite de la mission d’études en Angleterre qui m’avait été confiée, est basée sur l’idée du moulage du col de la bouteille et de sa paraison, suivie du soufflage à l’air comprimé, d’abord de haut en bas pour percer le verre, puis de bas en haut dans un moule fermé pour achever la forme.

J’ai dit que des essais subventionnés depuis par un groupe de

8» Études cérami( que j’ai effectuées s contrôle du Comité

tent deux parties.

a) Étude des dilat

au sujet de l’accoi

Pour ces derniferes, et en particulier les fluoborates, phosphates et fluophosphates, je me suis servi de mon moufle. J’ai déjà dit que lorsque le tirage y est bien réglé, l’atmosphère du four y est parfaitement oxydante de sorte que j’ai pu faire, en creusets de platine et par conséquent avec toutes garanties de composition, des fusions d’émaux plombeux et même phosphatés sans m’exposer à une usure de ces creusets trop rapide. Je faisais la coulée dans le moule triangulaire à l’intérieur même du moufle, de sorte que la viscosité du verre n’était pas un obstacle et que, n’ayant pas à compter avec le refroidissement du creuset, je pouvais opérer sur de petites masses.

Ces détails méritent d’être signalés, parce qu’ils ont conduit à rendre tout à fait pratiqué la méthode Fizeau-Le Châtelier, que je considère comme suffisante dans beaucoup d’études d’émaux.

ainsi que le démontrent mes travaux postérieurs. Une mesure de dilatation, en y comprenant la préparation du mélange, la coulée, le polissage, ne demande que deux ou trois heures de travail et

addition calcaire ;

b. Colorations des pâles et couvertes en atmosphères définies. — L’étude des colorations en porcelaine et faïence a dépassé de