RECHERCHES
ton
u coirosnion tt lwloi dd ga2 des hauts rooiRun.
Commissaires : MM. Thenard, Qerthier, Chevreul rapporteur.
Elirait des Comptes rendu* de l'Académie des Sciences^ t. Wf, p. ^i,
Depuis qu'un maitre de forges français, M. Anbertou imagina des construciions propres à être chauffées à la flamme perdue de ses hauts fourneaux, et depuis surfont Tannée i8i4 où M. Berlhier, en les faisant conoailre, appela Fatteniion publique sur toutes les conséquences qae pouvait avoir IVmploi d'une source de chaleur qui avait été négligée jusque-là, on peut s'étonner de la lenteur avec laquelle on a profité du travail du praticien et des vues du savant, qui dès Torigine en avait apprécié toute Timportance, principalement pour la France, si intéressée à économiser le combustible dans la préparation du fer.
En effet, c*est depuis peu d'années seulement que Tin-
dustrie do pays parait sentir les avantages d'une découverte qu'il a vue naître et que la science de ses ingénieurs s'est constamment efforcée de développer; mais si le doute était permis encore, s'il fallait de nouveaux arguments en faveur de cette découverte pour porter la conviction dans des esprits qui ne sont point convaincus de sa grande utilité» les recherches auxquelles s'est livré un jeune professeur de l'École des Mines de Paris, M. Ebelmen, sur la .composition et l'emploi du gaz des hauts fourneaux, dissiperaient toutes les incertitudes tendant i prolonger l'ajournement des conséquences du travail de M. Aubertot. C'est sans doute ce que pensera l'Académie après avoir entendu le Rapport qu'elle nous a chargt^ de lui faire sur les recherches dont nous parlons; mais, avant d'en commencer l'examen, il ne sera pas inutile de rappeler la distinction des diverses parties composant la capacité* d'un haut fourneau et la marche que suivent les matières qui y réagissent.
La capacité d'un haut fourneau comprend quatre parties distinctes continues, et ayant une verticale pour axe commun ; elles sont, en commençant par le haut :
1^. La cuve;
a®. Les étalages ;
Ces deux parties ont la forme de deux troncs de cône réunis i leur base, mais la hauteur de la cuve est a celle des
étalages comme a ^ v 3 - est a i .
3^. Uouvrage: capacité prismatique dont la partie inférieure reçoit dans sa tuyère ou w% tuyères le bec ou les becs des machines soufflantes qui amènent l'air dans le fourneau ;
4®. Le creuset : capacité située an-dessous de la tuyère ou des tujères, dans laquelle tombent les laitiers et la fonte provenant de la réduction des minerais de fer.
CW par le gueulard, ouverture supérieure de l«i cuve, que Ton intrckluit dans le haut fourneau le combustible, le minerai et le fondant, et c'est par la base de L'ouvrage qu'a^
f i3ff ) flue iiicessamment Tair nécessaire k la conibusiluii.
Le charbon joue un triple rôle : une portion dé^elopixla chaleur nécessaire à raction chimique et a la fusion di> corps qui doivent se liquéfier^ une autre portion, en enlevant Toxygène du minerai, ramène le fer à Tétat métallique; enfin une troisième, en s' unissant au métal rédn'u le change en fonte fusible.
Il est évident, d'après cela, qu'il y a dans un haut foai* neau en activité deux colonnes en mouvement. Tune ascendante et l'autre descendante : la preuiière, absolannf*»' gazeuse, provenant originairement de Tair atmosphériqnr pourvu de sa vapeur d'eau, est formée à sa sortie d'azote, de toutes les matières volatiles qui ont pu se dégager au minerai, du fondant et du combustible, enfin des produis de la combustion ; la colonne descendante, formc-e de matières solides k son origine, l'est en définitive de matière) liquéfiées, lesquelles se séparent en laitiers ou scories et eu fonte.
Les recherches de M. Ebelmen, dont nous allons parlor maintenant, forment, par leur étendue, nn livre plnt^i qu'un Mémoire proprement dit. Elles ont eu pour objtt trois points principaux :
1^. De recoifnaitre par l'expérience directe la composition chimique de la colonne ascendante, depuis sa sovtk par le gueulard jusqu'à son origine inclusivemciii de\aut 1^ tuyère ;
a^. D'établir la théoiîe des hauts fourneaux sui la coordination des faits déterminés par lui d'une manière précise, avec les faits déjà connus concernant paiiiculièreuicui la colonne descendante ;
'i^. D'exposer quelques résultats d'expéi iences sur remploi des gaz combustibles de la colonne ascendante, etqm*!ques vues sur le moyen de tirer parti, pour le travail du fer, d'un combustible quelconque à base do carbone «'^ U'hydrogcne,
11 suffit saus daule du simple éiioiicé de ces rcclievcLea pour justifier auprès de TÂcadéinie les détails dons lesquels nous allons entrer, afin de lui mettre sous les veux les ëlëments mêmes du jugement que nous allons porter sur le traTai! de M. Ebelmen.
§ 1". — Db la composition CHlMIQtE DE LA GOLOMIE AStEJIDAKTE DU BATIT FOUANEAU.
M. Ebelmen a eu des obstacles à vaincre avant de pouvoir puiser avec certitude les gaz qu'il voulait analyser dans les diverses parties du fourneau que parcourt la colonne as-cendante, depuis la tuyère jusqu'au guenlaid pi y est parvenu en laissant plonger dans chacune de ces parties, pendant un temps convenable, un tuyau aspirateur, dont la matière était choisie en ayant égard à la température qu'elle devait supporter : ainsi au gueulard, dans la cuve et audessous, il pouvait puiser le gaz par l'intermédiaire d'un tuyau de fonte, tandis qu'à la tuyère il fallait recourir à un tube de porcelaine lulé, préservé de l'action immédiate du feu par une double enveloppe de fer et de terre réfractaire, et avec cette précaution était-»on encore obligé de ne donner qu'une portion du vent normal.
Le tube aspirateur se trouvait toujours en communication avec im tube rempli de ponce imprégnée d*aride sulfariqoe destiné à retenir la vapeur d'eau et à en faire connaître le poids ^ mais tantôt le gaz desséché était transmis directement dans un gazomètre à mercure de i6oo centimètres cubes ; tantôt il était recueilli préalablement dans un récipient de verre rempli d'eau recouverte d'une couche d'huile suffisamment épaisse pour préserver le gaz de tout contact avec Icau. Dans les deux cas le gaz parfaitement desséché était soumis, dans un système de tubes de verre, à une série d'opérations au moyen desiiuelles :
1^. Il cédait soa acide carbonique à la potasse ;
a^. Il éprouvait Taction comborante de Voxyde iit cuÎYre, 9*il contonait du carbone et de rhydrogine à TcUt de combustible ;
3^. On recueillait Tacide carbonique et Teaa ainsi produits ;
4^. On pouvait déterminer directement Tazote, résidu des opérations précédentes.
Avant dMutroduire le gaz du fourneau dans l'appareil* celui-ci avait été soumis a un courant d'azote, susceptible d^en expulser toutFair atmosphérique.
On opérait dans chaque analyse sur i ^ litre de gas, et la combustion, par Toxyde de cuivre, durait une keore. ht quantité de la matière analysée et la durée de la combastion dans un appareil bien imaginé d'ailleorsy dooneni toutes les garanties désirables sur l'exactitude des résultats.
C'est par ce procédé que M. Ebelmen a pu s'assurer qot* le gaz des hauts fourneaux est formé, dans son plus grand étal de complexité, de vapeur d'eau, d'acide carbonique, d'oxyde de carbone, d'hydrogène non carburé, d*azotc, et, lorsqu'on fait usage de bois, d'acide acétique, d'oxycarburc ou de carbure d'hydrogène ; ces composés sont absorbés par la ponce sulfurique.
M. Ebelmen a fait deux séries d'expériences : dans l'nno il a examiné le gaz du haut fourneau de Clerval (départe^ ment du Doubs), qui marchait au charbon de bois avec un air chauffé de ij5 k 190^ s'échappant d'une buse deo",o63 de diamètre sous une pression de o'",oi5 a o"',oi8 de mercure;
Dans l'autre, il a examiné les gaz du haut fonmeaa d'Audincourt (département du Doubs), qui marchait au charbon et au bois avec de l'air chauffé à sSo^ s'échappant d'une buse de 32 centimètres carrés sous une pression de o"',o7o à o*",o74 de mercure.
vaEMiÈps 8ÉR1B. — Examen rtes gaz itu hanf Joiufieau
fie Cle/va/,
Gaz pris à ras du guealartl.
Ces gazy comme on pouvait le prévoir^ dépourvus d'oxygène libre, ëlaient représentés, terme mpjcn, par
Acide carbonique \7, ,88
Oxyde de carbone a2,5i
Hydrogène 5fi%
Azote 57 ,79
Quant à la vapeur d*eau correspondante à 100 volumes de gaz sec, elle variait de i4)38 a 9,4a volumrsy suivant que les gaz étaient puisés lorsque la cliarge du fourneau s'élevait au niveau du gueulard ou qu'elle se trouvait ai>dessotts.
La proportion de Vbfdtvgène et celle de Vanoia étaient à peu près constantes.
La somme des volumes du gaz acide carbonique et du gaz oxyde de carbone était constante; mais il y avait quelque variation dans leur proportion respective.
Gaz pris dans l'intérieur de la cu»e,
M. Ebelmeii, en analysant des ga« puisés à i"*,33, '^fi'jr 4"',oo, 5"',33 du gueulard, a vu :
i*'. Que de i",33 à ^",67 la proporlion de vapeur dVatv diminue rapidement, tandis que les autres mélanges sont en proportions peu différentes \
a**. Que de a^^Sy à S^^ôj la proportion de Voxyde de carbone augmente ; celles de Tacide carbonique et de Thydrogènr diminuent.
Gaz pris au bas de la cape ou au sommet des éiaia^es.
Leur composition doit fixer Tattentioiiy d*aborcl i cause de sa constance et ensuite par Tabsence de Tacide carbonique et de la vapeur d*eau ; il sont représentés par
Oxyde de carbone 35 , o i
Hydrogène i ,92
Azote 63 , 07
U fatit remarquer que Toxygène excédant la quantité d^oxygène atmosphérique qui est donnée par Tazote, dont la quantité reste invariable (1)9 a diminué, en allant du gueulard au bas de la cuve, de 10 à i : il faut donc que le minerai ait perdu de Toxygène dans la cuve.
Gaz pris au bas des étalages.
Leur composition n'a pas la constance de celle des gaz précédents ; mais M. Ebelmen en indique une cause très-probable. Quoiqu'il en soit, leur composition moyenne est*de
Acide carbonique o,3i
Oxyde de carbone. ... 4' t^9
Hydrogène 1 ,4^
Aïore 56,68
Gaz pris sous la tympe^ ouverture par où sortent tes laitiers^
un peu auffexsus de fa tuyère .
Ces gaz étaient formés de
Oxyde de carbone. ... 5i .35
Hydrogène 1 , 25
Azote • 4? «4^
(1) Vo*> a la p. 14 H S II# Théorie àe$ hauit Jou/nruux, premier alliira.
On voit que Toxygène de Toxyde de carboue excède d'une quantité notable Toxygène atmosphérique représenté par Tazote, et celui provenant d'une décomposition d'eau représentée par i ,a5 d'hydrogène. Nous reviendrons sur ce résultat; mais, quoi qu'il en soit, U faut déjà rentar* quer T absence de tout acide carbonique dans la colonne nscetidante prise à peu de distance de la tuyère.
Gaz pris h l'ouverture de la tuyère.
Ces gas ne présentent que de Tair atmosphérique dont quelques centièmes d oxygène ont été convertis en acide carbonique.
D'après ce résultat, il serait difficile de ne pas admettre que l'oxygène atmosphérique, en se portant directement sur le carbone, produit du gaz acide carbonique ; mais il est bien important de remarquer, d'après l'analyse des gaz puisés par l'ouverture de la tympe, que le gaz carbonique est rapidement changé en gaz oxyde de caf*bone, sous fin/lurncc du charbon en excès et de la haute température développée dans le voisinage de la tuyère , température telle, qu'un canon de fusil qu^on y expose est calciné et fondu au bout de i à a minutes, qu'un tube de porcelaine s'y fond s'il n^éclate pas a la première impression de cette chaleur.
DEUXIEME SÉRIE. — Exatufn du goM du haut fourneau
d'jJudincouri,
Ce foui*neau, ainsi que nous l'avons dit, marchait au charbon et avec du bois qui représentait en pouvoir calorifique le tiers de son volume de charbon.
M. Ebelmcn, ayant voulu savoir a quelle profondeur de la cuve le bois était réduit en charbon, s'est assuré que le
( »4a ) l)ois qni séjoQrnaic 7 d'heure à 3 mitres de profondeur do gueulard) dans la cuve de oe fourneau qui a 8 mèlres df hauteur, j conaervaU son aspect, et que le minerai qu'on j avait mêlé y conservait son humidité, tandis qQ*A t mètre au*des$ou8,c*6st*â'direi4niètresdu gueulard, uoe exposition de 3 heures ^ réduisait le bois en charbon parfait ei le minerai en oxjde magnétique.
L'analyse des gaz du haut fourneau d'Âudincourt s'ao corde parfaitement avec celle des |;az du haut foumeaa de Clerval, sauf que dans la moitié supérieure de la cuve d'An* dincourt les gas contenaient k pen près deax fois plus de vapeur d'eau, conséquence touie simple de remploi du bois qui se dessèche dans cette partie du fourneau ; ejiGn qoe les gaz renfermaient de Tacide acétique et des o^ycarbaits ou carbures d'hydrogène condetisables par Tacide siJfa* riquc ; mais il était remarquable que Thydrogèûe qui échappait À la condensation de cet acide était pur de tout carbone; il ressemblait donc, par son état chimique, au gaz d'un haut fourneau chauffé exclusivement avec le charbon.
. Enfin, M. Ebelmen, ayant été mieux servi par les circonstances au fourneau d'Audincourt qu^au fourneau de Clerval, pour puiser le gaz de la colonne ascendante dans la région de la tuyère, a observé alors d'une manière certaine que la production du gaz acide carbonique par Faction de Tair sur le carbone précède la formation de Toxyde de «arbonc. H a pu se convaincre d*un fait important, c'est qu^ Voxygène atmosphérique un peu au-dessus de la tuyère 5c retroui^e dans Vacide carbonique et T oxyde de carbone produits , de sorte qu il faut reconnaître que dans cette partie du fourneau il ne se brûle pas de quantité notable •de fer sous t influence de la chaleur et de Voir.
Enfin M. Ebelmen s'est assuré que dans un cubilot de «"',67 de hauteur marchant au coke, les gaz puisés à o*,i de profondeur du gueulard ont donné :
Acide e«rbottH|iie rj , 1 1
Oxyde do oirbone. ... 1 1 ,g8
Hydrogène o «96
Azote 74 196
d'où il suit que la colonne de coke n'est pas suffisante pour convertir tout Tacide carbonique en oxyde de carbone, et qu^il y a en outre une certaine ([uantité d^oxjgène qui se porte sur le fer "et le scorifie, résultat bien difTéreut du précédent.
§ II. — TnÉOaiE DES hauts FOUBHSltX.
Pour saÎYre facilement les modifications de composition qui surviennent dans la colonne ascendante gazeuse du haut fourneau, il faut prendre une quantité définie d'azote pour terme de comparaison, par exemple 100 volumes, lesquels représentent a6^^^, 216 d^oxygène atmosphérique; dès lors, comme l'azote entlré par la tuyère, repvérenté par 100 volnmes,est encore représenté par ce même nombre â sa sortie par le gueulard, il est aisé* en y rapportant la composition de chaque tranche de la colonne ascendante, de suivre les changements qui surviennent dans la proportion respective des gaz constituant la colonne.
Les analyses de M. Ebelmen démontrent bien que la composition de la colonne à une hauteur déterminée est constante, toutes les fois que la durée de Taspiration des gaz à cette hauteur est sudOsamment prolongée, et que d'ailleurs le courant d'air lancé de la tuyère est constant.
Cejiendant l'analyse des gaz ne peut donner la composition moyenne de la tranche gazeuse qui se trouve dans l'ouvrage a quelques décimètres de la tuyère; et c'est ici le lieu de rapporter l'explication de M. Ebelmen que nous avoua annoncée plus haut (page i4i)> pour expliquer la forte
proportion d'oxyde de carbone indiquée par Tanaly^e dans les gaz puisés à cette partie du fourneau- Suivant M. Ebelmen^ les matières qui recouvrent le bain de fonte dans le creuset, celles qui adhèrent aux parois în* térieures de Touvragc, renfermant du silicate de fer à Téiat pâteux et du charbon^ il y a en conséquence une réduction incessante d'oxyde de fer, qui donne lieu à de Toxydc de carbone, lequel est aspiré en forte proportion, en même temps que le gaz de la colonne ascendante, parle tuyau qui sert a recueillir ce dernier.
Suivons la transformation de la couche d^air pénétrant par la tuyère dans le fourneau et en sortant par le guenlard ; son oxygène, converti d'abord en acide carbonique, est bientôt changé en oxyde au moyeu d'une quantité de carbone égale à celle de l'acide carbonique; le volume de Toxygènese ttx)uve ainsi doublé. Cette conversion s^opère dans un espace très-rapproché de celui où l'acide a été pro* duit.
En même temps la vapeur d^cau atmosphérique introduite avec l'air est réduite en oxyde de carbone et eu hydrogène pur.
S'il ne se produisait pas.de silicate de fer, si l'on n'avait pas ajouté au minerai qu^on passe au haut fourneau des scories qui sont d'une réduction difficile, la tranche arrivée au haut des étalages serait représentée par ion d'azote« 5a, 5 d'oxyde de carbone, plus la quantité d'oxyde de car> hone produit par l'oxygène de l'eau, plus l'hydrogène de rctie eau.
IJela base de la cuve au gueulard l'acide carbonique réparait ft augmente jusque vers le milieu de la cuve, on la proportion en devient constante ; en môme temps la pix>portion d'oxyde de carbone diminue, parce qn'il se produit de l'acide carbonique à ses dépens, et dans le quart supérieur de la moitié inférieure de la cuve, il ne se passe |>a8 d'autre phénomène chimique que cette conversion, laquelle
( «45 ) donne lieu à une augmentation d'oxygène séparé de Toxyde de fer du minerai de 12,7 à 17.
L'hydrogène augmente depuis les étalages juqu' a l'^^iZ près du gueulard. .
Il est entendu que c'est dans la moitié inférieure de la cuve que Teau, Tacide carbonique, en un mot les matières volatiles du minerai, du fondant et du combustible se dégagent.
En tenant compte de toutes les* matières réagissant dans un haut fourneau, M. Ebelmen arrive aux conclusions sui* vantes :
1®. La cuve d*un haut fourneau est un appareil où le charbon perd son humidité, de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone, où le bois perd son humidité, de l'hydrogène et laisse dégager de Tacide acétique, des oxycarbures et des carbures d'hydrogène, où la casline et le minerai se dépouillent de leur humidité et de leur acide carbonique;
Q?. Il n'y a aucune action chimique entre le charbon et le minerai;
3^. II n'y a aucune action chimique cuire le charbon et Tacide carbonique, soit celui qui provient de la castine, soit celui qui a été produit -par le combustible et l'oxygène du minerai ;
4". La seule action chimique dont la cuve soit le théâtre est la conversion du minerai en fer ou en oxyde magnétique par la réaction de l'oxygène du minorai et de l'oxyde de carbone produit dans les régions inférieures du fourneau -,
5°. L'hydrogène provenant de la distillationdu combustible, aussi bien que celui qui résulte de la décomposition de Teau hygrométrique de l'air introduit par la tuyère, ne parait exercer aucune action chimique dans le haut fourneau.
Ce résultat est parfaitement d'accord avec les expériences de M. W. Henry, qui démontrent que l'oxygène en prém. 10
sence de Tliydrogène et de Toxyde de carbone s'unît de préférence à celui-ci, soit sous Tinflueuce de Téponge de platine, soit sous Tinfluence de la chaleur (i).
II s'accorde encore avec ce qu'on sait de Tinfluence de la masse chimique de deux corps susceptibles de s'unir isolément à un troisième, et qui sont en proportions très-différentes relatiTeraenl à ce dernier : c'est le corps le plus abondant qui entre en combinaison de préférence à Taulre. Eh bien, c'est le cas de l'oxyde de carbone relativement à l'hydrogène dans la colonne ascendante ; le premier y est bien plus abondant que le second.
6°. La quantité de carbone consommée depuis les étalages jusqu'à l'endroit où les dernières portions d'acide carbonique sont transformées en oxyde de carbone» est de 6 pour loo du carbone total.
7®. Le minerai perd, dans la cuve, les ^ de son on-^^ene
par la réaction de l'oxyde de carbone^ et perd les n restant
depuis les étalages jusqu'à la tuyère, par l'action directe du carbone. Il est probable que le fer commence à se carburer dans la moitié inférieure des étalages, et il est certain que c'est à o"^,3 au plus de la tuyère que s'opère la fusion du laitier et de la fonte. •
Suivant M. Ebelmen, l'espace du haut fourneau on se développe le maximum de chaleur est très- petit, et cela à cause de la rapidité avec laquelle l'acide carbonique devient oxyde de carbone en s'emparant d^une quantité de carbone égale à celle qu'il contient.
Or, M. Elbelmen, en s'appuyant des expériences de Dulong, établit un résultat bien extraordinaire au premier abord, mais qu'il est difficile de ne pas admettre, cest que la conversion de T acide carbonique en oxyde de carbone
(]) Philçsophical Moffmgine, mai iS35 el novembrt i836. *- Annales det
Mmri. l XI, p. 383. — Bihlioth^que df GcnM'c, f. Vf, p. 3».
doit être accompagnée d'un refroidissement considérable ; dès lors l'espace du maximum de chaleur doit être très-peu étendu, et, à partir de cet espace, TefTet calorifique de la colonne ascendante sur la colonne descendante doit être bien plus faible qu'il aurait été si Tacide carbonique de la première ne se fût pas cbangé en oxyde.*.
En effet, a litres d oxygène atmosphérique, en produisant a litres de gaz acide carbonique, développent une température de aa3a°, tandis qu'en produisant 4 litres d'oxyde de carbone, ils ne développent que 780^. Il y a donc une cause agissant incessamment pour abaisser la température de aa3a^ à 780^.
U est évident que Tobservation précédente conduit a distinguer, d'une manière toute particulière, les foumeauv à cuve où la matière à traiter est mélangée avec une quan^ tité de combustible suflisante pour changer l'acide carbonique en oxyde de carbone, des fourneaux à réverbère où le combustible est sur une grille, eu couche] mince, séparée de la matière à traiter.
Si nous poursuivons, avec M. Elbelmen, la recherche des caoses qui rendent nécessaire à la préparation du fer la haute température développée dans un haut fourneau, nous voyons d'abord que le poids du minerai, du fondant et du combustible qui y entrent, n'est que la moitié dii poids de la colonne ascendante qui en sort, et ensuite que la chaleur spécifique des trois matières précitées de la colonne descendante est bien inférieure à celle du gaz de la colonne ascendante; par conséquent ce n'est point réchauffement du minerai, du fondant et du combustible qui rend raison de la nécessité du maximum si élevé de la chaleur du haut fourneau.
Les causes principales du refroidissement de la colonne ascendante dans la cuve sont la dessiccation du minerai, du fondant et du combustible; l'expulsion de l'acide carbonique du carbonate de chaux de la castine.
lu.
D'un autre côté, nous avons vu combien la converstou df l'acide carbonique en oxyde a d'influence pour refroidir la partie supérieure de l'ouvrage.
Maintenant il existe une troisième cause de refroidissement de la colonne ascendante, c'est la chaleur qui doit disparaître par Ie«feit de la réduction du fer, ou, en d'antres ternies, par le transport de Toxygène de son oxyde sar Toxyde de carbone et sur le carbone, effets qui ont liea successivement dans la cuve d'abord', ensuite .daus le» étalages, et surtout dans l'ouvrage.
Dulong ayant démontré que i litre d'oxygène^ en se combinant au fer, développe 6216 calories, il faudra que celte chaleur soit restituée lors de la réduction de Toxyde. MaiV lenant, sachant que i litre d'oxygène, en brûlant a litres d'oxyde de carbone, développe 6260 calories, on arrire i ce résultat remarquable, que dans la cnue où Foscyde de carbone se change en acide carbonique aux dépens de r oxygène du minerai de fer, il y a compensation presque exacte entre la cause qui tend à faire devenir latentes 6a 16 calories y et la cause qui tend à en déi^eloppcr 6a6o; conséquemment, dans la cuv^e le fer se réduit snns effet calorifique sensible de la part de Foocyde de carbone.
Dans la partie inférieure, où la réduction du fer oxydé s'opère en' donnant lieu à une formation d'oxyde de carbone, I litre de vapeur de carbone, en s'unissant à 1 litre d'oxygène, tie produisant que 1 598 calories, tandis qa*il^o faut 62 16 pour séparer l'oxygène du fef, il est évident qu''/ faudra obtenir de la combustion directe de t oxygène et du carbone les 4618 calories manquant.
Ces considérations font voir qu'il y a tout a gagner à réduire par Toxyde de carbone l'oxyde de fer dans la cuve, plutôt qu'à le réduire dans les étalages et l'ouvrage par l'action directe du carbone, et par conséquent elles font sentir l'avantage qu'il y a d'opérer sur des minerais trèsdivtsés, dont la réduction peut avoir lien par J'oxyde de
( '49 ) carbone, plutôt que sur des oxydes natifs anhydres, et à plus forte raison sur des silicates de fer, qui ne sont pas réductibles par Toxyde de carbone, du moins k la température de la cuve.
Les recherches de M. Ebelmen Font conduit k donner une explication satisfaisante de la convenance de la forme intérieure du haut fourneau avec sa destination, explica* tion qui n'esl pas certes dénuée d'intérêt, puisqu*elle fournit la preuve que la pratique, après de nombreux essais sans doute, estpan^enueà construire V appareil le mieux appro^ prié à la rédttction des minerais de fer qu on y traite^ bien entendu en' brûlant les. combustibles dont on fait usage aujourd'hui.
En effets Tair lancé horizon lalement parles macUinea soufflantes jusqu'au contrevent, s'élève ensuite verticalement dans Touvrage en en occupant toute la largeur, et la hauteur de cette partie du fourneau doit être d'autant plus grande, que la propriété réfractai re des minerais exige plus impérieusement une température plus élevée et répartie plus uniformément.
Dans les étalages où l'on peut supposer que commence la carburation du fer et la réduction par le charbon, le contact du gaz avec les niaiièccs de la colonne descendanto n'étant plus aussi nécessaire que dans l'ouvrage, on voit comment l'évasement de cette partie du fourneau se trouve justifié.
Elnfin, le minerai perdant la plus grande partie de soa oxygène par le contact deToxyde de carbone dans la cuve, on voit comment la forme de cette partie du fourneau, en tronc de cane dont la grande base est en bas, resserre les gaz de la colonne ascendante et, les forçant à un contact plus intime et plus prolongé avec le rainerai, favorise par \k l'action réductive de l'oxyde de carbone sur l'oxyde de fer.
( *5o ) § III. — Emploi des gaz du haut fourhkavj
