chevaux

On retrouve ainsi par cette production de force une partie des frais d'installation. Quant à la dépense de main-d'œuvre, si elle est plus élevée que dans des fours sans récupération, on obtient en revanche une plus grande production et une plus grande régularité de marche que dans ces fours.

Foup GoUin. — Le four Collin, de construction encore plus récente que le four Semet-Solvay, a été imaginé à Dortmund, en Allemagne.

Le four a les dimensions suivantes :

Lonjîueur 10",00

Largeur 0",53

Hauteur 2",00

La durée de la cuisson est de trente-six heures. On passe dans ce temps 6,700 kilogrammes de charbon contenant de 19 à 25 0/0 de matières volatiles. On peut même augmenter encore la charge et cuire 8.000 kilogrammes de houille.

Il ne faudrait pas espérer traiter des qualités inférieures à 19 0/0 de matières volatiles. Le four se refroidit et change d'allure. De mémo

il faut être judicieux dans les mélanges. Une proportion de nioitié flénu à 40 0/0 de matières volatiles et de moitié maigre à 10 0/0 qui donne bien pourtant 23 0/0 de matières volatiles, ne fournira pas un bon coke. Il faut s'en tenir, comme pour le four Coppée, aux charbons voisins de 20 0/0 de matières volatiles.

De même, bien que le four puisse marcher à volonté avec ou sans pécupération au moyen de registres ad ^oc, il est bon de ne pas déranger trop longtemps son allure et de cuire toujours franchement avec récupération.

La circulation des gaz a lieu dans des carnaux horizontaux, comme dans les fours Carvès et Seibcl (Voir fif/. 177).

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Fio. 177. — Four à coke système Collin.

Four Otto-Hoffmann. — Comme le four Collin, le four Otto est d'origine allemande. 11 lui est d'ailleurs très antérieur.

Ce four, qui est une modification du four Coppée, dérive aussi du four Carvès, en ce sens que Tair est échauffé avant son mélange avec les gaz. Au lieu d'un foyer comme dans Tappareil Carvès, ce sont ici des régénérateurs Siemens.

Les dimensions sont les suivantes :

Longueur 10",00

Largeur 0",50,

Hauteur 1™,80

On passe 7 tonnes de houille, et Ton obtient 5 tonnes de coke, soit un rendement de 70 0/0.

Le fonctionnement du four Otto n'est pas semblable à celui du four Coppée : les gaz, en sortant de la chambre de combustion, ne brûlent pas dans des carnaux sur une grande longueur le long des

COMBUSTIBLES INDUSTHIEL"=î

parois latérales ou sous la sole. 11 n'y a qu'un canal horizontal qui relie ensemble les carnaux verticaux. La sole est divisée par une

Coij^e suivant ST

Fio. 118. — Coupe longitudinale du four à coke Otto.

cloison en deux parties, qui communiquent chacune avec un régénérateur distinct.

On peut voir sur la figure 178 quelle est la disposition des régé-

ooupe Coupe Coupe Elévation Coupe par le mur de QTt OP MN côté B facen

FiG. no. — Four à coke système Otto.

nérateurs A; ils P'^rvent à chauffer Tair destiné à brûler le» gax des appareils à récupération. Ces gaz viennent brôler sons la sole à une température de 1.20O» à 1.400» et montent, par les carnaux verticaux, à la température de il 00* à 1.200% pour se rendre à la

cheminée, où ils ont encore 700^. Une valve de renversement permet, à un moment donné, de diriger les gaz en sens inverse suivant Tallure de la carbonisation et de chauiTer ainsi les régénérateurs et ultérieurement Tair qui y sera admis.

Dans le four Otto, les gaz, à leur sortie, sont exempts de poussière et peuvent être brûlés sans inconvénient dans des moteurs ou bien servir à l'éclairage. Sur un volume de 1.000 mètres cubes, il reste une quantité de 350 mètres cubes disponible pour la production de la force ou de la lumière, ce qui amortira d'autant le prix d'installation des fours.

On fait parfois passer les gaz dans des brûleurs spéciaux, système Lûrmann, qui permettent de les brûler complètement et d'obtenir la meilleure utilisation possible de leur rendement calorifique. Ces brûleurs ont pour principe :

1^ L'cchauiTement à haute température de Tair dans des carnaux ménagés le long des parois de la chambre de combustion et sur la voûte de celle-ci ;

2^ Le mélange intime des gaz et de cet air ainsi échauffé par leur arrivée à un même niveau au travers de fentes étroites et par leur combustion complète dans une grande chambre de combustion placée en avant des chaudières; on obtient ainsi, une flamme courte très chaude.

Le four Otto, malgré sa grande largeur, donne avec les charbons maigres un excellent coke grâce à la très haute température de son régime de marche.

Le four Ollo-Hilgenstok, très employé en Angleterre, ressemble assez au four Otto que nous venons de décrire et dont il dérive directemenl. Nous n'en donnerons pas par conséquent une description spéciale.

Les derniers modèles des fours Otto sont munis de brûleurs à gaz spéciaux. Afin d'éviter la combustion de grandes masses de gaz en un seul point, chaque chauffe a ses arrivées spéciales de gaz et d'air, dont l'admission est réglable. Le chemin parcouru par les gaz est réduit autant que possible.

Les fours les plus récents ont 10 mètres de longueur, i"», 00 à 2 mètres de hauteur et 430 à 600 millimètres de largeur. La carbonisation seffectue entre vingt-huit et trente-deux heures.

Four Festner-Hoffmann. — Le four Festner-floffmann est aussi une modification du four Otto; il présente sur lui l'avantage de stippri-

406 COMBUSTIBLES IiNDUSTRIELS

mer le renversement du courant des gaz et de produire un chauffage non interrompu de Tair servant à la combustion. Les fours ont comme dimensions :

Longueur 9™,00

Largeur 0",58

Hauteur 1»,80

Ils reçoivent 6.500 kilogrammes de houille qu'ils carbonisent en quarante-huit heures. Chaque four coûte 5.000 francs.

Fio. 180. — Four à coke système Festner-Hoffmann.

On voit, d'après les figures 180 et 181, quel est le mode de chauffage. L'air est chauffé latéralement par les gaz qui passent dans les

Fio. 181. — Four système Festner-Hoffmann.

carnaux inférieurs moyens et supérieurs de la figure 181 tandis que Tair arrive par les second et quatrième carnaux à partir du bas. Le courant d'air chaud arrive dans le carnau supérieur et se mélange

FOUKS A COKE 497

alors avec les gaz au moment où ils sortent du four. L'air arrive à une température qui n'est pas inférieure à 900*.

Fours a compression. — Nous avons dit précédemment que les charbons maigres ou les charbons extra gras donnaient un mauvais coke, quand on les carbonisait seuls, et qu'ils devaient être mélangés entre eux pour donner un bon produit métallurgique. On peut toutefois les soumettre seuls à la carbonisation en les comprimant soit avant leur entrée dans le four, soit dans le four lui-même.

L'influence de cette compression n'a pas été bien expliquée jusqu'ici. Pour les houilles maigres, il se peut qu'on arrive ainsi, en rapprochant les particules, à mieux les lier entre elles à cause des carbures qui se dégagent en faible quantité du charbon. Pour les houilles à gaz, Texplication peut être la môme.

Divers moyens ont été imaginés pour produire cette compression. Ils ont pour principe une pression exercée soit à l'intérieur, soit à l'extérieur du four.

On a essayé de produire la compression en chargeant la masse de charbon au moyen de pierres pesantes qu'on maintenait dans le four pendant la cuisson. Mieux vaut employer au lieu de pierres des paquets de rails, que l'on peut soulever par les portes de chargement .n fin d'opération.

On a songé aussi à exercer une pression continue par un piston. Le four Lûrmann, que nous décrirons plus loin, dérive de cette idée. On peut employer, comme moyen d'action mécanique, la défourneuse; mais on s'expose à détériorer les parois même du four sous l'action d'un gonflement trop fort.

Il vaut mieux comprimer la houille avant cuisson.

Dans la Haute Silésie, on comprime la charge dans une caisse en tôle sans fond placée sur un chariot devant la porte du four. Quatre ou cinq ouvriers dament par couches successives, en trois quarts d'heure, une charge de 3 tonnes et demie. Ils enlèvent l'enveloppe en tôle, et le gâteau comprimé reste sur un fond mobile que l'on peut pousser dans le four à l'aide d'une crémaillère. En abaissant la porte du four, le gâteau reste à l'intérieur de ce four.

Dans le bassin de la Saar, en Allemagne, la compression se fait dans la trémie même de chargement du four. On emploie des gamins à comprimer les menus de houille; ils le font avec leurs pieds, comme pour des briquettes de tourbe. On peut augmenter encore la pression en se servant de forts rouleaux en fer.

COUBUSTIBLBS INDUSTRIELS. 34

On peut réaliser mécaniquement cette compression ; en Silésie, on emploie actuellement diverses presses, presses mobiles sur rails permettant de comprimer le charbon sur un récipient devant le four, le récipient servant ensuite d'enfourneuse. L*appareil à damer circule d'un bout à l'autre du récipient et pilonne le charbon par couches successives. On pilonne ainsi quatre à cinq couches avant de charger le four.

On emploie aussi des pilons mus électriquement. Ces pilons se déplaceront le long de la caisse sur un chariot mû également par l'électricité.

On a reconnu les grands avantages de la compression du charbon avant la cokéification ; on en fait de plus en plus usage. Non seulement on peut arriver à cuire des charbons de toute catégorie, non seulement on peut augmenter de 50 0/0 la proportion de maigre ajoutée par raison d'économie à du charbon gras, mais encore on élève de beaucoup le rendement en coke, et Ton passe dans le même temps une charge 15 à 20 0/0 supérieure à celle d'une houille ordinaire.

Les pilonneuses deviendront ainsi sous peu les appareils accessoires nécessaires d'une usine à coke, comme l'ont toujours été les défour neuses.

Pour Lûrmann. — Le four à compression, système Liirmann, mérite d'être signalé, bi^n qu'il ne soit pas jusqu'ici entré complètement dans la pratique.

Fio. 182. — Four à coke système Lûrmann.

Le four est à chargement continu, ce qui permet d'éviter les rentrées d'air froid, rentrées qui donnent toujours lieu à des coups de feu et qui compromettent la résistance des carnaux. 11 se compose

de deux chambres. L'une horizontale a 5 mètres de longueur ; elle présente i mètre de hauteur sur 0°*,50 de largeur à Tune de ses extrémités, i^^BO de hauteur sur 0'",70 de largeur à Tautre extrémité. La seconde chambre a S^'^SO de longueur, i'",50 de hauteur et 0°^,70 de largeur.

L'enfournement se fait à Taide d*un piston en fonte A, la compression ayant lieu, par conséquent, dans les premiers moments de la distillation. On introduit chaque demi-heure une charge de 25 kilogrammes. Le déchargement s'opère aussi par fraction et par quantités de 500 kilogrammes à la fois.

On obtient un coke qui présente une densité variant de i ,12 à 1 ,50 et même 1,91 avec des houilles soit maigres, soit trop flambantes pour donner du coke dans d'autres fours, mais il reste un fort déchet de poussières non agglomérées. En brûlant 1.700 à 2.400 kilogrammes de charbon par four en vingt-quatre heures, on aurait un rendement de 75,6; les essais n'ont peut-être pas été assez nombreux pour qu'on puisse accepter un tel chiffre en toute sécurité.

Four Quaglio. — Le four Quaglio se charge non plus verticalement par la partie supérieure, mais horizontalement par la porte de défournement. Ce dispositif permet, sitôt la charge placée dans le foar, d'introduire une caisse en tôle ayant la même largeur que le four et munie de trois pilons qui, en se déplaçant le long de la caisse, arrivent à comprimer la houille sur toute sa surface.

La caisse en tôle est amenée en face de chaque four par un pont roulant muni d'une crémaillère qui permet de relever tout l'appareil de compression.

Four Grand. — On réalise plus simplement le même effort de compression à l'aide du système imaginé par M. Grand, directeur des mines d'Albi, en ce sens que l'effort se transmet verticalement et non plus horizontalement.

Le procédé de compression Grand s'applique à des charbons contenant 30 0/0 de matières volatiles.

Les fours ont 9 mètres de longueur, l'°,30 de hauteur et présentent une épaisseur de charge de 1",30. La carbonisation dure vingtquatre heures pour une quantité de 5 tonnes. La compression se fait pendant la carbonisation et au début de cette carbonisation.

Dans ce but, on amène sur un pont roulant, en face des trous de chargement du four, une série de pilons pesant chacun 275 kilogrammes, qui ont à 0'°,15 près la même largeur que le four et qui,

tombant de lear propre poids sur une hauteur de 0",40, compriment fortement le charbon. On peut, comme l'indique la figure 183, dévier latéralement les pilons en les déplaçant à Taide d'un arbre coudé. Chaque compression de la charge demande cinq minutes. En général, une seule compression sufQt, et Ton évite ainsi la formation d*aD

Fio. 183. — Four à coke système Grand.

coke léger qui se produit toujours vers le centre de tous les fourSt surtout avec les houilles fortement gazeuses.

Procédé Hennebutte. — Nous venons de parler des procédés de compression de la houille, qui permettent d'obtenir du coke avec des charbons considérés comme non cokéfiants. M. Hennebutte aurait obtenu le même résultat par l'emploi d'un ciment spécial dont il se garde d'ailleurs d'indiquer la composition.

M. Mahler, ingénieur civil des mines, avait déjà dit qu'il fallait chercher la matière indispensable à l'agglomération du coke parmi les hydrates de carbone susceptibles de se transformer en acide olmique au contact de l'oxygène. M. Hennebutte s'est appliqué à trouver cet hydrate de carbone.

On sait que la compacité du coke est fonction de la différence qui existe entre le coefficient de dilatation de la houille lors de sa cuisson et le coefficient de contraction du coke, le coke étant d'autant plus compact que le retrait du charbon enfourné est plus grand. C'était cette idée qui avait présidé à la compression des charges de houille avant cokéitication.

M. Hennebutte donne du retrait à la cuisson à des houilles de

12 à 14 0/0 de matières volatiles et obtient par conséquent du coke métallurgique en mélangeant dans des proportions variables avec la composition du charbon un hydrate de carbone qu*il fournit soit sous forme de poudre noire impalpable, soit à Tétat liquide. Cet hydrate en brûlant a l'avantage de développer une certaine température qui accélère le phénomène chimique de la cokéifîcation.

Four à ooke èlactrûiae* — Un brevet a été pris récemment en Amérique pour cokéfier la houille au moyen de Télectricité. L*idée mérite seulement d'être signalée en attendant de connaître les résultats pratiques de la méthode.

On dispose dans les parois d'un four à coke ûos plaques de carbone ou autre matière résistante. Ces plaques sont superposées perpendiculairement les unes aux autres. Le passage du courant 6ur ces plaques réalise la cokéification de la houille.