USINES A G.VRBURK DE CALCIUM
65 volts, qui sert d'excitatrice pour les deux précédentes et est employée en outre pour l'éclairage de Tusine. C'est une partie du courant fourni par les grosses dynamos qui est utilisée aujourd'hui pour la fabrication du carbure de calcium. Les machines sont reliées aux fours directement, par deux câbles nus, sur le trajet desquels est placé un ampèremètre. Les conducteurs négatifs sont placés sur le sol, dans des conduits en bois ; les conducteurs positifs sont suspendus par des cordages à la charpente du bâtiment.
Les fours sont ceux qui servaient autrefois à préparer l'aluminium par le procédé Héroult.
Usine de Neuhausen et diverses. — L'usine de Neuhausen (Suisse) est située près de SchafFouse ; elle fabrique également l'aluminium par le procédé Héroult- Kiliani*, en utilisant une force hydraulique de 4000 chevaux ; elle prépare le carbure de calcium par le procédé BuUier. Les fours sont aussi du système Héroult. La Ahimiiiium Industrie Actien Gesellschaft, qui exploite cette usine, vient d'acquérir une autre chute d'eau de 6000 chevaux à Rheinfelden, près de Baie; cette usine va fabriquer également le carbure de calcium.
Le procédé Bullier est employé aussi à Bitterfeld, en Allemagne.
1. Voy. A. Lejeal, V Aluminium, le Manganèse, le Baryum, le Strontium, le Calcium, le Magnésium, Paris 1894 (Encyclopédie de chimie industrielle).
trsiNE DE SPRAY. 65
Nous signalerons encore la création toute récente d'une usine qui doit utiliser la force motrice du Giffre, près de Toulouse.
Usine de Spray. — L'usine de Spray avait été créée seulement pour des essais ; elle présente néanmoins un certain intérêt, a cause des expériences qui y ont été exécutées par MM. Houston, Kennelly et Kinnicutt.
La puissance est fournie par une turbine jumelle horizontale LefiFel. La roue à 75 centimètres de diamètre et peut fournir, pour une chute de 8,40 mètres, une puissance de 300 chevaux avec une vitesse de 206 tours par minute et une ouverture des vannes de 3/4. La turbine est reliée directement, par des courroies en tandem, avec deux alternateurs Thomson-Houston, à 14 pôles, de 120 kilowatts, faisant 1 070 tours et donnant une force électromotrice efficace maxima de 1 155 volts. Chaque alternateur est excité par une machine des mêmes inventeurs donnant 110 volts et 18 ampères à 2500 tours.
Les conducteurs principaux issus du tableau de distribution se rendent à un groupe de 16 transformateurs (8 pour chaque dynamo), représentant une capacité totale de 240 kilowatts ou 321 ,8 chevaux. Ces appareils abaissent la tension de 1 000 volts à 100 volts aux bornes du four. Il y a 16 câbles pour chacun des deux fours, 8 pour chaque électrode ; ils ont environ 1,90 centimètre de diamètre et sont formés chacun de 123 fils séparés.
€6 r-ïOŒS A CA&BCEE DE CALCIUlf.
Uaae dm Niagara. — On sait que les chutes du Niagara représentent une énorme puissance, 7 000000 de eheraux enrii^jn. La Niagara Falls Power C% fondée en 18S6, se propose de capter et d'utiliser une partie de cette puissance, soit 100000 chevaux sur la rive américaine et 250000 sur la rive canadienne. Trois unités de 5003 chevaux sont actuellement en service: on a adopté les courants biphasés. Sur les 15000 chevaux ainsi obtenus, une petite partie, 1 000 chevaux, est employée pour la fabrication du carbure de calcium ; cette puissance sera, dit-on, portée plus tard à 5000 chevaux.
Le courant alternatif est produit à 2200 volts et ramené par des transformateurs à 110. L'installation comprend cinq parties : la salle des broyeurs, celle des fours, celles des transformateurs, un magasin pour le carbure fabriqué et un laboratoire.
Le coke et la chaux sont mélangés dans des proportions de 100 kilogrammes du premier et 75 kilogrammes de la seconde en poids, après avoir été réduits séparément en poudre au moyen de broyeurs Dodge et de cylindres, puis passés au tarais. Le mélange doit être fait très intimement ; il est ensuite amené aux fours par des transporteurs à hélice et des élévateurs à godets.
Les fours sont à l'étage supérieur ; chacun a quatre creusets pouvant contenir 400 kilogrammes de mélange. Los électrodes sont constituées, Tune par le creuset lui-mémo, Tautre par un crayon en charbon.
USINE DE NOTRE DAME DE BRfANÇON. 67
On met d'abord dans lè creuset une certaine quantité de coke broyé et on abaisse le crayon pour établir le circuit et former un arc à haute température, puis, à mesure que le charbon devient incandescent, on verse le mélange dans le creuset et on ly bourre. La réaction chimique se produit, le carbone et le calcium se combinent, et il se dégage de Toxyde de carbone, qui est emporté dans la cheminée surmontant le four. L'opération dure de trois à huit heures, selon Tintensité du courant électrique. Un mélange de 875 kilogrammes de chaux et de 565 kilogrammes de charbon, total 1 440 kilogrammes, donne 1 000 kilogrammes de carbure de calcium. On produit 5 tonnes par jour. Le coût est de 23 dollars par tonne, ce qui correspondrait à 133 francs par 1 000 kilogrammes, la tonne étant de 906 kilogrammes. On ne dit pas si ce prix comprend les dépenses totales constituant le prix de revient commercial ou seulement les frais de fabrication, force motrice et matières.
Le carbure de calcium fabriqué est emballé dans des tonneaux imperméables à l'air et à l'humidité et expédié en totalité à destination de la Pensylvanie.
Usine de Notre-Dame-de-Briançon (Savoie). — Notre-Dame-de-Briançon est située au milieu de la Tarentaise, c'est-à-dire dans la vallée antérieure de risère ; une ligne de chemin de fer, appartenant à la C*** P.-L.-M. , fait communiquer le village avec Albertville et Moutiers.
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Aveo une fareille hauteur de chute, chaque litre •l'eau djane iine foriie de 5 chevaux ; Tusine peut donc •ii^poser dune pii-isanre de plus de 1500 chevaux en extrêmes basses eaux, et de plus de 15000 en basses eaux ordinaires.
La première installation de la Société des Carbures emprunte sa force motrice à l'Eau-Rousse, et utilise pour le moment 230 mètres de chute.
L'usine est située au bord de l'Isère : elle se compose d'un grand bâtiment princij)al de 20 mètres de largeur sur 40 mètres de longueur et 16 mètres de hauteur; une annexe de 12 mètres occupe toute la longueur. Cette usine est construite entièrement en pierres et couverte par une ferme métallique d'une
smilo portée.
Un gros mur partage dans le sens de la longueur le gnmd biHiment en deux parties inégales, dont la plus p(4i(o, largo de 8 mètres, constitue la chambre des
USINE DE NOTHE-DAME DE BREANgOX. 69
machines ; la plus grande partie et Tannexe sont occupées par 32 fours placés sur 4 rangs.
Des salles destinées au broyage, à remballage et aux autres manœuvres secondaires de la fabrication sont ménagées sur les bas-côtés.
Des voies ferrées sillonnent Tintérieur de la salle des fours, et toutes les dispositions ont été prisqs pour assurer à la marche un fonctionnement aussi simple que rapide.
Les machines se composent de cinq alternateurs biphasés de 530 chevaux chacun et de deux excitatrices de 25 chevaux.
Ils marcheront à 600 tours par minute, mais ils peu-, vent, ainsi que les turbines, résister à la force centrifuge en cas d'emballement total ; la vitesse en ce cas ne pourrait d'ailleurs dépasser 1 000 tours.
Le type de machines adopté peut supporter un emballement; pour couper le courant il n'est donc pas nécessaire d'arrêter la turbine ; néanmoins chaque branche de la tuyauterie porte deux vannes, une à papillon pour arrêt rapide, une à tiroir pour arrêt étanche.
Les turbines sont placées en porte-à-faux à Textrémité des arbres des dynamos, qui sont horizontaux, et complètement enfermées dans des bâches en fonte; leur diamètre extérieur est de 1™,20.
A 230 mètres au-dessus du niveau de l'usine et à I 300 mètres de distance, un barrage en maçonnerie est établi en travers du lit de la rivière.
Une prise d'eau latérale, fermée par deux vannes,
admet l'eau dans la chambre, où se trouvent deux grilles horizontales perforées, à nettoyage automatique ; après avoir passé à travers ce crible, Teau traverse des vannes, qui, en cas d'accident, se ferment automatiquement ; elle est ensuite introduite dans une canalisation métallique qui la conduit aux machines.
La canalisation métallique, entièrement en tôle d'acier, a un diamètre de 80 centimètres, les épaisseurs de tôle variant de 4 à 13 millimètres.
Elle commence par suivre la rive gauche du ruisseau, sous une pente très faible; son niveau s'écarte alors de plus en plus de celui de la rivière, qui descend rapidement par des cascades successives.
Après un parcours de 300 mètres, la conduite franchit le ruisseau au moyen d'une suspension rigide, et passe sur la rive droite, qu'elle ne doit plus quitter.
Cette canalisation traverse deux arêtes de roches par deux tunnels, puis arrive sur une grande paroi verticale qui surplombe par places ; des fers ont été scellés dans le roc et un plancher recouvre le chemin, taillé en encorbellement dans le rocher à pic: au fond du ravin, sous une profondeur de 150 mètres, coule le torrent l'Eau-Rousse. Après ce passage difficile, la conduite, qui se trouve déjà à 50 mètres au-dessous de la prise d'eau, atteint un col dans lequel une plate-forme a été taillée, et descend directement à l'usine en suivant sensiblement la ligne de la plus grande pente du sol, pente de 60 centimètres par mètre sur un parcours de
ri IMPURETÉS
piété aa Perrot, un mélange de snlfate de calcium et de cbarlK»n de sucre correspondant à la formule SOTa - 4C : l'opération a duré cinq minutes, avec un courant de 60 volts et 900 ampères.
Le produit obtenu est encore fondu et à cassure cristalline, mais il se décompose très lentement par l'eau : le gaz recueilli contient 99,2 0/0 d'acétylène. Avec l'acide chlorhydrique étendu, on a recueilli
I II
Hydrogène sulfuré. . . . 56,20 57,00 AcéUlène 43,30 42,60
La même expérience, exécutée avec un mélange de sulfate de baryum et de charbon dans les mêmes proportions, a donné une masse cristalline bien fondue, ne dégageant que très peu d'acétylène avec l'eau. Par l'acide chlorhydrique dilué, l'attaque est très vive et
Ton a
I II
Hydrogène sulfuré. . . . 88,20 86,90 Acétylène 11,40 12,80
Un mélange de phosphate de baryum et de charbon, chauffé pendant 3 minutes, dans un tube de charbon, par un courant de 70 volts et 950 ampères, a donné aussi une masse bien fondue, cristalline et de couleur brun foncé ; mais le gaz dégagé par l'eau possédait une odeur alliacée et se composait de
I II
Acétylène 89,00 88,50
Hydrogène phosphore. . . 10,90 11,30
Parmi les impuretés que peut contenir la chaux, il faut
donc se défier surtout des phosphates, qui sont facilement réduits par le charbon et donnent un phosphure décomposable par l'eau, avec production d'hydrogène phosphore.
Enfin « une chaux mélangée de magnésie ne donne que difiicilement du carbure de calcium. Le fait nous semble très simple, puisque, dans notre four électrique, la magnésie ne fournit pas de carbure de magnésium ».
Expériences de MM. Morehead et de Chalmot.
— MM. Morehead et de Chalmot, en Amérique, ont analysé divers échantillons de carbure de calcium et déterminé leur rendement en acétylène ; ils ont trouvé les résultats suivants :
Carbure 96.6 93,2 86.4 84,7 61,0 58,5
Chaux 0,6 4,2 9,5 10,7 27,5 1,1
Charbon » » » 1,6 3,2 25,6
Divers 2,8 2.6 4,1 3,0 8,3 14,8
Litres d'acétylène par kg. . 352 339 314 310 218 345
Expériences de MM. Bnllier et de Perrodil. — Ces
chimistes ont recherché les impuretés contenues dans le carbure de calcium du commerce. Ces matières peuvent être divisées en deux catégories : la première comprend des corps inattaquables par Teau et dont la présence est incapable, par conséquent, de modifier la composition du gaz résultant de Taction de ce liquide sur le carbure. Cependant ces substances ne sont pas exemptes d'inconvénients, car elles diminuent le rendement du carbure en acétylène. Dans le second groupe se placent les corps décomposables par l'eau et dont la présence rend par suite l'acétylène impur.
