FER

La Grand-Combe

Trélys....

Molières

Aniche

Aubin

Dowlais

Newcastle

Pennsylvanie . . .

Durham

Toutes ces matières ne doivent pas dépasser 4 à 8 0/0 du poids de la houille. On aura ainsi les meilleurs charbons. Les charbons de bonne qualité renferment de 8 à 12 0/0 de cendres ; les charbons médiocres en donnent de 12 à 18 0/0 et même plus.

Oa vend parfois, soqs le nom d* intermédiaires ^des charbons contenant 25 à 30 0/0 de cendres. Ce sont des matières provenant du lavage des charbons et formant transition entre les charbons purs et les schistes purs. Certaines de ces matières proviennent aussi d'un relavagedes produits d'un la voir. Pour être employés comme combustibles , ces intermédiaires doivent donner des cendres infusibles; on les brûlera dans des foyers soufQés (Voir page 159). Mais, si la quantité de cendres atteignait 50 0/0, il faudrait un soufflage trop énergique, et des produits de cette nature ne seraient plus des combustibles.

Les cendres ne doivent pas seulement être en faible quantité dans les houilles ; elles doivent aussi présenter la propriété d'être infusibles. Si un charbon donne des cendres trop aisément fusibles, il se formera des m&ehefers qui viendront s'étaler sur les grilles des foyers, obstruant les entrées d'air et nuisant par conséquent au tirage.

Le degré de fusibilité dépend surtout du rapport existant, d'une part, entre la proportion de la silice et celle de l'alumine, et, d'autre part, entre l'alumine et les autres bases : oxydes de fer, chaux, magnésie et alcalis. L'infusibilité croit avec la proportion d'alumine; elle diminue, au contraire, lorsque l'oxyde de fer, la chaux et la magnésie existent en quantités trop considérables. Ceci n'est vrai, toutefois, que jusqu'à une certaine limite : c'est ainsi qu'une cendre formée principalement d'oxyde de fer sera tout aussi infusible qu'une autre constituée par un silicate d'alumine.

Des essais devront être faits par les industriels pour déterminer la fusibilité des cendres des combustibles qui leur sont vendus. Ces essais sont pratiqués en chauffant simultanément, au four à gaz, de petits cylindres moulés avec les cendres à essayer et avec les cendres d'un charbon type.

Teneur en eau. — La teneur en eau est assez variable et dépend des conditions climatériques. Cette eau est, en effet, presque exclusivement de l'eau hygroscopique et il est assez rare de trouver dans les houilles comme dans les lignites une forte proportion d'eau de constitution.

Chimiquement pure la houille ne renferme pas plus de 2 ou 3 0/0 d'eau.

A l'air, la houille absorbe environ 3 0/0 d'eau. Mouillée, ou ayant reçu pendant longtemps l'action de la pluie, surtout quand elle est poreuse, elle peut renfermer jusqu'à 10 ou même 50 0/0 d'eau, mais elle perd aisément cet excès d'humidité par un simple égouttage.

DÉFINITION ET CLASSIFICATION DE LA HOUILLE fi

, — La combttstkm spontafiéc des stocks de certaines houilles est bien connue des industries; cette eombusiion provient d'une attératton chimique à Fair.

Dans cette altération à Tair il y a dégagement de gas, tels qoe grisou, asote ou acide carbonique. La perte de poids qui en résulte atteint jasquli 59 0/0 pour certaine» houiUes ayant séjourné neuf mois sur le carreau de la mine.

D'autre part la houille absorbe Toxygène de Tair. Un charbon menu peut ainsi, simrant sa qualité^ absorber jusqu'à 5 0/0 de son poids en oxygène. Cette absorption Tarie avec la nature des combustibles.

Une houille grasse a augmenté en huit jours de 10 0/0 en poids. Les houilles maigres absorbent' moins vite Toxygène. Un anthracite de Pennsylvanie n'augmente que de 2 0/0 en un mois.

Cette oxydation a surtout lieu pour des menus placés en tas ; les morceaux isolés ne changent pas de composition. Au contraire^ sous Faction d'une accumulation trop grande, des fines peuvent tripler de pends par Toxydation^ tandis qu'elles perdent de leur pouvoir calorifique. Sous rinfluence de cette oxydation, il y a cchaufTement, puis, de procke en proche, inflammation du combustible.

On avait longtemps attribué cette combustion spontanée à rinfluence des pyriti'S contenues dans la houille. Or, certains anthracites qui sont souvent très pyriteux ne s'enflamment pas. L'absorption d'oxygène est considérée aujourd'hui comme l'explication la plus {fusible du phénomène.

. Il se produit une oxydation analogue à celle qu'on produit chimiquen^nt au moyen d'un agent oxydant.

L'acide azotique seul, ou, mieux encore, le mélange d'acide azotique et de chlorate de potasse, exercent, en effet, sur les charbons des réactions oxydantes étudiées en détail par M. Berthelot^ et qui les transforment en acide ulmique plus ou moins rapidement.

On recommande Temploi d'une dissolution saturée de chlorate de potasse et d'acide azotique ayant i,47 comme poids spécifique ; l'attaque se fait à froid et plus ou moins rapidement suivant la nature des combustibles.

On traite ensuite par la potasse, ou par l'ammoniaque, la matière ainsi attaquée, on dissout Tacîde ulmîque à l'état d*ulmate alcalin et

1. Annales de Chimie et de Phtjsique, IV- série, t. XIX, p. 392.

l'on met en liberté de minces débris de membranes végétales, presque toujours des cuticules de feuilles ou de rameaux.

On a remarqué, en effet, que sous Teiïet de Toxydation, il se formait de Tacide ulmique dans les houilles ; ces houilles se rapprochent alors de la composition des lignites ou des tourbes. Ainsi s*explique le phénomène dont nous parlerons plus loin (Voir page 459) et suivant lequel des houilles à coke, exposées longtemps à Tair, ne sont plus cokéfîantes.

Nous renvoyons d'ailleurs pour tout ce qui traite de la combustion spontanée à la savante étude de M. Fayol \ à laquelle sont empruntées ces conclusions.

Classification db la houille. — On a proposé pour les différente» catégories de houille divers systèmes de classification. Ces systèmes sont basés, soit sur la nature du ooke obtenu, soit sur la proportion des matières volatiles. On fait aussi des distinctions d'un ordre purement théorique, basées sur la nature des empreintes végétales visibles dans la couche elle-même ou bien au toit et au mur de cette couche.

Les anthracites pauvres en matières volatiles ne donnent pas* de coke aggloméré. Quand le charbon n'est pas encore assez gras, c'est-à-dire quand il ne contient pas suffisamment de matières volatiles, le coke n'a pas assez de cohésion. De méme,un combustible par trop gazeux produit, soit un coke boursouflé impropre aux usages métallurgiques, soit un coke léger ou pulvérulent qui sera également inutilisable.

La classification basée sur la nature du coke est la suivante, selon les dénominations les plus usuelles en France :

Anthracite et charbon maigre Pas de coke.

Charbon quart-gras Coke fritte.

Charbon demi-gras Coke sans cohésion.

Charbon trois quarts gras ou à coke. Coke par excellence.

Charbon gras ou de forge Coke bien aggloméré.

Charbon gras à longue flamme Coke boursouflé.

Houille sèche à longue flamme Coke léger et pulvérulent.

Une autre classification adoptée en Angleterre est la suivante :

1. Bulletin de la Société de V Industrie minérale, année 1879,

1* Houille sèche {splint coal) à longue flamme, donnant 50 à 60 0/0 de coke en poussière ;

^ Houille à gaz [gas coaT) de nature bitumineuse à longue flamme, donnant 60 à 70 0/0 de coke aggloméré mais très fissuré ;

3^ Houille maréchale [smithy coal), ou houille grasse à longue flamme, donnant 68 à 75 0/0 de coke aggloméré compact ;

4* Houille collante [cahing coal) à courte flamme, donnant 75 à 82 0/0 de coke aggloméré compact;

5* Anthracite.

Les autres classifications plus nombreuses sont basées sur la teneur en matières volatiles. Nous allons successivement les exa^ miner.

GlassifiGation de Gruner. — Une des plus anciennes classifications est celle qu'a donnée Gruner dans son Traité de Métallurgie. CJest certainement la plus scientifique, et elle est aussi suffisamment industrielle. La houille est partagée en six catégories qui sont les suivantes, du haut en bas de Téchelle :

1® Houilles sèches à longue flamme, dites aussi houilles flambantes ou flénus secs ;

2"* Houilles grasses à longue flamme, dites aussi flénus gras ou charbons à gaz;

3^ Houilles grasses proprement dites, appelées souvent houilles maréchales ou charbons de forge ;

4* Houilles grasses à courte flamme, ou charbons à coke ;

5' Houilles maigres à courte flamme ou houilles anthraciteuses ;

6* Anthracites.

Cette classification est scientiHque en ce sens qu'elle est exactement d'accord avec la formation géologique de la houille. En effet, les houilles les plus anciennes sont généralement les plus maigres. On peut constater dans un même bassin houiller que la teneur en matières volatiles est d'autant moindre que la couche considérée est plus profonde et appartient à une période plus ancienne de formation.

La classification de Gruner se complète et se justifie par le tableau suivant qui donne la composition chimique de chacune des catégories de houilles.

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