TOTAL

Cnlrro 1,000.

CMvii

lia S 3* I*^ opAkation.

L'aperçu sommaire que je viena de tracer tou-^ chant les caractères distiacti& de la méthode gai loise, et le classemeot métallurgiquedes mioerais ^ permettra, je Tespère, au lecteur de suivre le deuil des diverses manipulations sans perdre de vue le lien qui les unit. Le tableau des réactions mé* tallurgiques inséré au ^ 1 3, et le tableau sjnop^ tique (PL Ill.Jtg 7) fournissent d'ailleurs un moyen facile de retrouver l'enchaînement des diverses opérations. Je puis donc aborder la partie principale de cet ouvrage, c'est-à-dire la descrip* tion de chacune des dix opérations précédemment définies. Cette description fait l'objet des dix para* graphes suivants.

$ 3. — 1** OPÉRATION. — Grillage des nwierais sulfurés (pauvres et de richesse moyenne) , à gangue de pyrite dejer.

Raiore dci mi- Les minerais où le cuivre existe à l'état de pyïrffâfîr*"'* *" "'® cuivreuse e^ dont la teneur est inférieure à

o, I o sont presque sans exception soumis à cette opération préliminaire, parce que la oangue contient alors beaucoup de pyrite de fer. C'est en eflEet la présence de cette substance qui empêche habituellement les mineurs d'amener, par une pré- Earàtion mécanique, les minerais à une plus aute teneur en métal. Les matières nuisibles et surtout les combinaisons sulfurées arsenicales, telles que le mispickel» contribuent aussi à faire ranger dans la catésorie des minerais à griller, ceux qui , à raison d une teneur moyenne assez élevée et de la rareté de la pyrite de fer, pourraient sans inconvénient être passés à l'état brut dans les lits de fusion. On a présenté d ailleurs dans le précédent paragraphe tous les détails désirables

GHiLMGc MB nmenAis. ii3

cmieernaiit la côfii)x>8Îtioii chimique moyenne des deux classes dé minerais soumis k ce griliage. Les minerais pauvres de la première classe proviennent presque tous du Gornwall et de llHande; les minerais plus riches de la seconde classe ftonl pour la plupart importés de Tilede Cub».

Le combustible servant au chauflbffe des four'- MéiiMr en neaux où s effectue ce grillage, est entièrement JJJJir^ menu et composé de 0,73 aanthracite mêlé à 0,38 de houille : la composition moyenne et le prix de ces deux combustibles ont été indiqués 1 S '^i P^8« ^^ ^3* Aux prix indiqu^és pour chacun des combustibles , ce mélange coûte à l'usine 4^'',92 la tonne. Les fours de grillage reçoivent, outre le combustible neuf, une très-iaible quan^ tité de menues escarbilles qui tombent avec le mAchefer au-dessous des grilles, soit des fourneaux mêmes de ffrillaee , soit de tous les four-^ neaux de fusion , ae rôtissage et d^affinage. Par ce motif, les fours consacrés aux grillages des mi-* nerais et de la matte bronze (opération I et III), consomment eflFectivement un peu plus» et tous les autres fourneaux un peu moins qu'on ne lecalcule^ rait en tenant seulement compte des quantités de combustible neuf chargées sur les gril les. Cette cir«constance est, au reste, trop peu importante pour

n'il y ait utilité ffeii tenir compte dans le calcul :

es frais relatifs à chaque opération*

La première mauipulation qu'exige le grillage Tr«MpaH Indes mioerais,est le transport des minerais à griUerJJjJ^'Jjy^ Jepois les dépôts adjacents au quai sur lequel dé**- Marquent tous les minerais, jusqu'aux trémies A* tiié^ au-dessus de la voûte des fourneaux de grillage {PL I.fig. 3, et PL III, fig ^^x 5). On

ii4 S ^- 1" ai^«v««ii.

Sût voir» d^MA iè Utflcripiîon du matétiel «le la aderîe {% 17, pig. 47^) 9^^ ^ dinêuBti* verli* c^le <;oaiprMe eplre Wt» deux niveau» cW <lépôi M des irémied esl frwwhW pur les misera», aooa l'impuUioQ d uœ unu^hise à vapeuti au «Miiyc» d'un plan incliné ; en setie qiaa In Iravaiiaooompit' par les ouvriers comprend y d'une part, le tramport en brouette» des minerais depuis \e lien de dtfpdt jusqu*au bas du plan incliné; de l'autre , le transport de ces méfOies brouettes pleines depuis le haut du plan incliné jusqu'aux trémies; ii Tun et l'autre niveau les rouleurs ont en outre k rameoer les brouettes vides en sens inverse.

La quantité de travail à laquelle donne lieu ce premier transport intérieur est défini par les données suivantes. Les minerais de première et dé deuxième classe , à transporter par semaine , en six jours de travail effectif, présentent un poîdli de 74l^6. Le grillage de chaque charge dure exactement douze heures, y compris le temps du déehai^ment; ou élabore donc, dans chaque four, deux charees en vingt-quatre heures de travail continu. Malgré cette continuité du grillage le transport des minerais peut être aisément accompli par un seul poste de routeurs dans un travail de jour. Il suffit pour cela de fixer, à netif ou onxe heures, selon la saison de l'année, le moment de la charge. Un seul poste de jour peut alors aisément emplir de grand matin les trémies pour la ch^e ae jour; puis reoooMnen* ear iimnédiatement un autre emplîssage pour ki charge q^i doit être faite douae heures plus taird. Les ouvriars préposés au transport ont dbMc à opérer chaque jour da travail, sur ia3',6« Las distances il hanehir sont les suivantes:

GRlLtAt^E DblA MINERaIs. Il

Mslartcé hoftiontalc Moyeriné des Cas dé déptft au bas du plan incliné (roolage i la broaelte). . Ht^

Longaeur horicontale moyenne du ( transport | pute incliné. ., . .|paroMcliine2 1^

naatënf verifeale (à vapeiir. ) ST

Dii^tafince horiiônlalë hKjyenne du haut dd pian in*

clinéanx trémies (roulage à la broue)lc). . . 40^

La brouette employée pour ces transports est, tàtùtfié (oui le matétiéT des usines galîoi^es, par-* fiifteriieift disposée pour épargner autfàrit que pOlsiiUë îe ti*avàil déé ouvrtelr^. Le centre de gravHêAëÏH brouetté chargée et' en naou^éhient passe totî|6Urs à'beu de distadcé dé l'axé de la ro\ie. La iShérge ôrdiUaii^é est de 5 quîiitàux , soit' ô^, i5 : Sept tétnùié^ de Vingt 3 quarante ans foni tout Te servtee du roulage sur le rilstn irifôriiéur ; fe roulage au plan supérieur et I empfivSâsige des tréhiies est conné à sept garçons dé dix-sept à dix-ri^uf stùs. Le prix accordé par tonne porte Te tàiix de là journée de dix heures, savoir : à t^^^â pbur ItiÉ feihmes; à l'^fiH pour les garçons. lies c6nditionâ du prix fait pai* tôùnes soht codstantes dsncrà chaqVie fonderie ; le débat porte seùlenïent 60r )é Donibre dé rouîeurs qui doit être employé et qtli Varie avec lé degré d activité dés atefîctis*. t^^MYasinetypë pi^iëepourexertipté, lé âOinbVe dé r4 rouleurs ésr celui* q'ui convient pour triins-

p^rler ea six ^^rs de dix heures d^ travail , iMn-* seulement les 74 ^N^ ( i'* ^^ ^^ clàsi^es) de mi-

||6 ^3. 1'* OPÉBATION.

gées ainiti qu^iUuit entre len diverse» calégorîes de mmerais :

Miatrais à griller 199,6 par ioar. . 8 tS'

Mioerato à fondre bmU. . . Mfi til. . . . I 47'

150^4 fO M

Dana cea oondiiiona , chacune des rouleuaea du plan inférieur emploie les six dixièmes de son temps au chargement des brouettes ou au repos ; les autres quatre dixièmes sont employés au rou* lage tant a plein qu*à vide, avec une vitesse moyenne de i mètre par seconde ou de 36oo mètres par heure. Sur le plan supérieur, les routeurs consacrent au repos un peu plus de la moitié de leur temps et agissent avec une vitesse moT^nne de 4000 mètres par heure.

On élève à la fois sur cnaque plateau du plan incliné quatre brouettes pleines, soit 0^60 de minerais. Les ia3\6 de minerais k griller sont élevés chaque jour en ao6 voyages simples k raison de a 33\ c'est-à-dire en 8^ i3\ comme on la déjà indiqué ci-dessus. Sur le temps total, 3o" seulement sont effectivement employées à élever le plateau chai|(é. Le travail utile de la machine dans le temps où elle agit est donc seu-

. ^ 609,6x8 efc n

lement = a**, 16; mais comme cette ma-

chine travaille à vide i' 53'' sur 2' a3'\ le travail utile qu'elle développe n*est réellement que o^,4^, La force de la machme à vapeur qui met en mou* vement les plateaux du plan incliné est estimée à quatre chevaux. Son effet utile dans le moment ou elle agit effectivement est donc o,54 ; il se réduit à 0,1 1 pour l'ensemble de dix heures con-

GRILLAGE DBS MIECBUAIS. II7

sacrées au travail. Le cylindre de la machine a Q*yi7 de diamèlre; la vapeur agit à haute pression, avec détente, sana condensation. La diau* dière oonsomoie en i a heures de chauffage correspondant à lo heures de travail effectif , o\3o de houille; un seul machiniste, payé 4^l^illings par jour, suffit pour alimenter la chauffe et pour régler , au moyen d'un levier , le jeu du plan incliné.

Dans ces conditions, le transport d'une tonne de minerais k griller depuis la place du dépôt jus-> qu'aux trémies donne lieu aux dépenses indiquées ci-après :

I Aoalage an pian i- *^' '^'

\ ioférieur. . . 0,046 à 1,75 0,081

M^^ ^ému^^ moulage au plan

Mom'^awiwrt.i g^péricu^. . . 0,046 à 1,83 0,08*

'CooaoHe de la

machine. . . . 0,007 à *,00 0,028

Mmiértê. Houille pour la machine. 0,002 à 6,00 0,01 2 Entretien de la machine , des brouettes , da chemin de roulage, etc 0,025

Chaque fourneau consacré au grillage des minerais est desservi par deux ouvriers, jeunes genspiôyé; auribnde 19 à 24 ^^^ payés constamment a***, 17 par**^**" »**'*'••' charge. Chacun de ceux-ci fournit des postes de 34 heures et se repose pendant les a4 heures suivantes. On élabore dans chaque fourneau deux charges par jour , en sorte que le prix payé par charge correspond exactement au salaire journalier de chaque ouvrier.

Outre les manipulations qu'exige le grillage proprement dit , ces ouvriers ont ik transporter une

f iS s 3. 1'* oriBATioii.

fÊLTtie du oondMifûble des d^pàu intériairs toitEÎos au fourneau , et le raîoeini grillé du fourneau aux places de dépôt // ( PI. Ilt^Jig. 4) diapoaéa de loin en loin , en contre-bas du sol , entre les fpurs de grillage. Ds ne peuvent ooroplétement suflire, naénie dans les fonderies les mieux di^ posées y à ce dernier service : dans une fonderie où Ton grille par semaine 74***^ ^^ minerais, il faut leur adjomdre trois routeurs de 1 5 II 1 7 ans^ payés par jour 1 "^'^So.

Le service des ouvriers grilleurs comprend surtout la conduite du feu , le chargement du four , les manipulations exercées sur le minerai pendant le grillage et le déchargement : finsisterai , dans ce ^i va suivre, ^iir Iffp détaîU Us plus essentiels de ces travaux.

iMuito léaéraui La conduite du feu comprend d abord un fait

cnipiîff to'^'dliM fS^^^^ fconimuD k tous Les fourneaux de la méum ly fay jjs»» tbode galloise; puis certains faits spéciaux propres '^ aux fourneaux de grillage.

LfS fait général que je dois d*aborcl signaler est la disposition par laquelle les fondeurs gallois sont parvenus à brûler exclusivement des combustibles meuus et surtout des charbons secs pulvérulents ,

3ui, jusau*alors, D*avaieut pu trouver d'emploi ans les fourneaux à grille. Jai déjà sigualé ($!**/ S. 78) la difliculté de ce problème et ^inutilité es tentatives faites jusqu'à ce jour sur le continent pour a[^liquer ces sortes de corpbustibles aux usages fondamentaux de la métallurgie , apr^ une transformation préalable en gaz, dans les fourneaux à tujères. La diificulié était encore plus grande pour les anthracites gallois, qui donpfnt peu de gaz CQmbu»tibles k la cii^ti nation , que

^JÊmÊT àM lignteB qui ôot été ëimkwm somMis h eii essais dans \e ^mai àe T A^lleoiagoé. Ces atfUirvcites , en effet, par la combustion spontanée ordîiiam «Dr les grilles , dunnetit «ine flaffitfM k peîae aansibief et seraient par oonséquetit ifli-

Copres à ehaoier ces îtiHnenaes fours h révèr* ^re, et paitîcolièrenieiit les fours de grillage {PL I"*, /^. I è 3) dans lesquels la Samme dint s'étendre jusqn'mt raflapants de svortie , k 7 métrés da Gombusiible qui la produit ( PL V^lfig* ^ ) •

La déeouverte è la fois aimple et ingénieuse des Eai^ki|d;iifie fondeurs gallois, oonsisie dans leraploi d* a ne S[||SSrÎMrîrtt' grille artificielle différant essentiel lement des s» diisi craya. grilles ordifiairàs^ et daiis le mode suivi pour faire réagir l'air atmosi^ériqoe sur ie combustible. La grille dé chaque four est formée de matières terreuses fournies par le combustible luinméme. Les fisodeurs gallois désignent cette matière sours le nom de ciink^r{i) : je proposerais de le traduire

■> iH

(1) Jea'aifooMenfr de denaées autbaotiques sur l'erth^praphe de oe mol ; je l'écris let comme je Vai cnteado prononcer par les ouvriers. L'espreisioii mùthe/èr , par laquelle on désigne souvent dans les usines françaises le produit inutile ou nuisible formé de cendres agglomérées, phtton moins vitrifiées, qui tend à obstruer les grilles qà se brûlent dés combustiMes minéraui , ne me parait pas convenir à la désignation d'un produit dont le rOle, dans le fo^er même , est si essentiel. Ce nom , qui rappelle Taction dissolvante exercée ordinairement par les silicates terreux sur les barreaux des grilles , ne pourrait s'appliquer que psr une sorte de contre-sens à une matière qui contribue essentiellement à conserver ces barreaux . La nécessité d'une dénomination spéciale me parait en outre évidente pour un agent qui est certainement appelé à jouer un rMe fort essentiel dans la métallurgie, ie ne crois pouvoir proposer une expression plus conve-

k29 S 3. l'* oiéftATUMr.

par le moi cngra^ appliqué à an praduit anaiogoe par les métalluvgiiiea du pays walloo.

rwBiiHMtty Celte Rrille terreuse est habilemeot façoonée par 2^^[J^^i"**c*les chau&urs aux dépens des eeodres à demi ra-*

mollîes qui se forment sans eesse dans le foyer, à la partie inférieure de la masse en oombustion. Les cendres qui , sans une intervention convenable de l'ouvrier, obstrueniient promptemeni la chauffe, se transforment, sous la direction de celui-ci , et nar leur agglomération spontanée, en une véritaole grille, que l'air ni le feu ne peuvent altérer, et au travers de laquelle Tair pénètre selon les besoins de Fc^ration. Le craya immédiatement conûgu k la partie inférieure du combustible en ignition est porté k une température extrêmement élevée, par suite du rayonnement considérable exercé , soit par la maçonnerie adjacente, soit par une masse de combustible solide, cubant au moins (^iB.0Bb.^gQ^ et pesant 600 kilogiimimes. Il est luimême, vu sou état de ramollissement, empAté d'une quantité considérable de fragments cnarbonneux qui, en continuant de brûler, développent, au contact de cette matière terreuse, une Srande quantité de chaleur. Les combustibles oi vent être choisis de telle sorte que, sous l'influence de cette température, le mélange de leurs cendres donne une substance assez ramollissable pour s'a^lomérer solidement , assez réfractaire

nable qae le mot craya donné à une substance identique avecle clinker dei fonderies galloises , dans le pays wallon qui a tant contribué au proffrés de la métallurgie et qui en particulier a déjà fourni beaucoup d'expressions à la nomenclature française.

CRILLACM wm mniaAis. tai

Mm* De point se résoudre en un liquide qui tonn* beniit directement dans le cendrier. L'attention

des fondeurs est Tivement tendue vers ce point capital : le travail même leur fait jonraellement eonnaitre les mâanges qui produisent sous ce rapport le meilleur eflfet , et qiii exigent de leur part la moindre dépense de force. Ce détail qui, à première vue, pourrait paraître insignifiant, est cependant d'une eitrème importance. La somme d'expériences accumulée sous ce rapport dans les fonderies galloises est une des causes principales de leur succès , et Ton s'exposerait à de graves mécomptes si Ton espérait auune pratique si simple en apparence, pût s établir facilement dans une localité nouvelle, au moyen d'ouvriers inexpérimentés agissant sur des combustibles non éprouvés*

Le craya est une matière moins hétérogène cattcUrfi pfcyqu'on ne pouvait le penser, en considérant ^^ule'^^'JIJ^ ^ ment son origine et sans avoir égard au temps d« trait, considérable (lo à 1 3 heures) pendant lequel les

Principes constituants peuvent réagir Vun sur autre. Un échantillon de bonne qualité présente tout i fait l'apparence des laitiers obtenus pendant le dérangement des hauts-fourneaux où l'on fend les minerais de fer au moyen du charbon de boîs. La substance dominante est un verre grisverdàtre ou brun , huileux , pénétré de nombreuses cavités à surfaces lisses et bien fondues ; on y observe çà et là des parcelles charbonneuses, de petits fragments de matières terreuses imparfaitement dissoutes dans la masse , des grenailles de sulfure de fer et de petites masses scoriacées d*oxyde ferrique provenant évidemment de la

iîifîoo «1 in fiîlbge 4e k pjrite méla^gég aut ooidUliMes Moployét.

Des fragmesto piîs anv «lîfieri oivmss de li imuM^creva réTèleal ckifeneM toates ke cîr- MiwtMieet de la formMiea wogwwfe de rMUt matière perlaréaaioa mutuelle des silkale» d'alumiae et de la pjrri^e mus rînAiieme des gas oty* danti et d une température élevée : pr une oabicMeoce ou*oa me sairait trop admirer , le ailicate devient pi us ridieenexjdesdefcret parooaaéaueat plusramoUisflaUeii mesareque lesfracmefitss éloignent plus du niveau où ils se sont d alvord ^^glomMéf et où le ora ja définitif ue pourrait suhuiirtor sans ae liquéfier complètement.

L'analyse d'un craya réputé de bonne qualité a donné les résultats suivants :

SUioe o.S)o I SUtoile &wy&û fwtiqm. . f ,m«

Oijde feniqiM o,0S2 1 — -^ rerrMi . . •,4M

Oiy4e ferrwii o,290 I -^ d'#iydǤ lirrMix. . o,4f i

Alooitoe 0,142 I Sqirar* ferma < Po8«). . M»

•,094 I GnlMM •,#»

S3Br::::::;:::: î:SÎ-

aîi.ii::::::::::: ^ Jir.'^XlSUrïïSSl^^

' — MMt èuni à oohil do là illfeo ooo

DMriMoo Se Le progrès de la combuslion , en formant de ^ ■T&'mfï!! uouveiles couches de craja , éloigne peu k peu du

foyer de chaleur les oouenes formées lî une époque antérieure; ces couches, considérées de liMt tm bas» ont une température rapidement décroissante, d*abord parce qu'elles s'éloignent du foyer de cbeleur, en secoua lieu parce qu'elles sont traversées de bas en haut par l'air appelé dans le foyer, et qui , avant de réagir sur le combustible, se comporte comme réfrif^rant i en ircMsième lieu enfin , parce que les substances charbonneuses empâtées dans le craya naissuni, se costument rapid!emen| et ne

GAILLA^E HES JUKfRflS. 123

ferve^ip\u9 bîeoiôt à jen.élevierlp poaçi^^in^Mn^J^udessous de ce nÎTi^u de h coml^ustion » le cripya ne sert pi us , en se refroidiadapt Uii-aiâm«i fpi'à échauffer Taîr ascenddott 11 s fin faut de iwiuicpUi» que les couches de craja ioférî^ures à lit poucM pfdeuse <)ui joue 0fisent\elhmfini le rôle 4e grilk aient, comme cçlle-ci» goe tendance à la n^la rite. Dès ou elle se solidifie paf refroidisseioent, la matière devient cassante comme toutes les %^h^ stances vitreuses d^ nature analogue; elle se brÎKe spontanément en gros fragments dont le^ interstices sont asses grands pourlaiaser passer Vairiif^ ciessaire au foyer , et point assez pour laisser ^Ur^r les combustibles pulvérulents. L'babileté du cbauf» feur consiste en grande partie à établir dans la masse terreuse le degré de division néces^dirp à chaque niveau ; il faut que la perméabilité de la masse, t^ès- faible au contact du craya paissant» soit considérable à la partie inférieure complètement refroidie; il convient aussi d'enlever les fragments inférieurs de craya ^ k mesure qu'il s'en forme plus haut de nouyellea couches , afin que fespace réservé dans la chaufie au combustiple proprement dit soit toujours dans une juste proportion avec celui qui est occupé par le support terreux. L'espace prismatique à section rectangulaire, qui forme Ta chaufie de tous les fours gsillois, est ordinairement rempli de çraya sur une hauteur de o'",6o. Le craya pî^t^u^^ nais^sant occupe environ une hauteur de o"*, 10. Au dessous, vien-* nent, sur une hauteur de o*,2Q environ i des fragments demi -pâteux , encore mélangés de charbon et portés k une température d'un rouge vif. Plus baa enfin, sur une hauteur deo^^So, se trouvent de gros fr^gmenissans mélange de charbon, séparés par des

ia4 S 3. r* OPÉfiATioir.

îolerBticesdeo*, 1 5 à o", ao et qui, ayant perdu touC édat lumineux h leur surface inférieure, conservent cependant une température assez élevée pour gaaéifier rapidement et avec ébullition Teau qu'on j jette. Tout ce système repose sur quatre ou cinq iMirres de fer qui ne jouent nullement ici le rdle de grille et donnent simplement au craya quelques points d*appui; celles-ci ne s'usent point comme les barreaux de grille proprement dits placés au contact des combustibles : leur durée est ici k peu près indéfinie, et Téconoraie réalisée sous ce rapport , par comparaison avec les autres fours à réverbère, est un des avantages essentiels de ce mode de combustion.

^^rtactetde la Le principe de la combustion dans les fourneaux

fêBtkracito se! gallois ^*^^ P^s moins caractéristique que celui Ms iiqfèfsf de de rétablissement delà grille vitreuse.- Au-dessus

de cette grille, la cavité prismatique se trouve rem*

Elie, sur une hauteur de o",6o à o*,70 , des com* ustibles pulvérulents dont la nature a été précédemment décrite. Quelle quesoit la force du tirage, lequel, ainsi qu on le verra plus loin , tend à appeler Pair atmosphérique au travers de la chauffe, toute circulation de gaz serait évidemment impossible au travers d^une telle masse , si sur toute cette hauteur les fragments charbonneux restaient aussi tassés qu'ils Tétaient au moment de leur in* troduction dans le foyer; mais il en est tout autrement. Les éléments du craya ne commencent pas seulement à se montrer au niveau où ils se réunissent en masse pAtcuse : on les voit déjii s'agglomérer dans le sein de la masse de combustible en ignition. On observe , par exemple , ces premiers ru-diments du craya quand on vide, pour cause de

6RIULA6B UBê MrifBAAlS. 1^5

réparation , la grîUe d*un four : à deux ou Iroia déciiuèlrea en contre-baa du niveau du pont» on remarque déjà de petites maases de matière demiaolidea, demi - pâteuses , qui çà et là serrent de support aux charbons pulvérulents et maintiennent le passai^e de Tair. Les ouvriers attadient une très« crande importance à ne point détruire par le choc les vides qui tendent à se produire de cette ma** nière ; aussi ne les voit-on jamais râUer la masse en ignition , ainsi que cela se pratique dans la condmte ordinaire dâ fours k cheminée. A moins d*accident inattendu , le chauffeur laisse ici dans nn Tmoê complet toute la partie centrale de la diaulle : il agit soit sur la partie tout è fait supérieure, en y ajoutant de loin en loin une couche de quelques centimètres de charbon frais, soit sur la iiartie tout k Aiit inférieure, en détachant et en faisant tomber sous. la grille quelques fragments de craya. L'air s'introduit dans la masse charbonneuse par un certain nombre d'orifices pratiqués et entretenus dans le craya pâteux : la combustion même qui s'établit immédiatement au dessus de cea orifices concentre naturellement en ce point le phénomènede Tincinération et la formation du craya : celui-ci tend donc à s'agglomérer en formant autour de ces filets d air verticaux des espèces de tubes qui servent précisément à faire pénétrer l'air au sein de la massecharbonneuse environnante : ces tubes, dans un foyer maintenu en allure nor-* maie, restent pour leurs dimensions dans un état k peu près constant d*équilibre ; d'une part, ils tendent sans cesse à s'accroître en épaisseur et en hauteur au moyen des cendres qu'abandonnent les fragments charbonneux qui ne brûlent qu'à leur contact; de l'autre , il^ tendent k s'afibisser et k se

ia6 ^ 'im 1r omànkvmm.

Vui/dmtM en quelque noric isous l'inâueses de la haute température qui ae prCMkjtt-é§alenieM à: lev^ cMMet, iouraiiiaDt per là de uoeMreeu^ éiémeAts à eelle caucàie de oray» vinmni qur foHoe hr b9b& eiaeelioBt de ce ayatèeiie.Oo ueaeonwit ammix mm parer oel eiradÉnble , qu'à une ùlaque hornKmtale auppoftaat les ckarbese kieaiiaeaeentt, et pteniée d*iiii eertaia nombre de lrou»cirouliiivee, mr eha** eiiR deiquelii serateol ajuléfr verticalement dea taheg'dyliadriquc» ou oeaiques de même dtanoètre péaétrailt k or,4^ diina la maisse charbocnMuae oà Ua IbiMeraieat ftltfter l'air soit pav leur extrémité; MSii par une série de petila orifices pratiqués sur leur surface. Ud s^Dolable appareil est la seute grille qui me pai^isse propre k brûler de^fcombua»^ libles secs pulvérulents au naoTea- des mouvements' d'air que peut détermiiiev le tirage des ekemi* oéea; mais je n'ittiagine aucua mojen pratique de cooaipuire de touMs pièces un tel appareil »vec des OMitériaux dur ablefr et de le faire fonctâomier.saos' le voir aussitôt obstrué par ies cendres du ooaabua» tîble. Ce qu'on ne saurait trop admirer dam la découverte des fondeurs gallois , c'est d'avoir tiré la soluliou du problèn» die h ciroonsftaiice mAme' qui semblait detoir j faire obstacle; c'est d'avoir ûOBSi^uity avec la cendto du combustible, uae {l^llequi, se produîsaM en queique aoriespoiH taoément, n exige aucun frais de eonstrodiaa ni d'entretien.

RfN de pwiBc- CetCedescripHoaiaitsufisantmeateompieodre

prSaw . p!m? ^"*^ '® ^^V^ ^^ loin d'oflUr la négularifté de la ^mJÊÊJ ta grilla kjfpochétique que je viem d'indiquer. Les cbauflëufs les plus soigneux son0 loin d'atteindre dMt la pratique k une telle perfection : dans

GMULmm MU «NteAis. 1217

beftiMieiip de foiii*& mal eMiduil«, l'air atf cir>cille daiitt. U cha«iffe ^ue KkI irréfjultèremeiit , à Vaîde de «lassas lerreii$es kiforMa doqi le mé-^ laagie mécaniatte doaoe ep. <ftieli|Me sorte h la iBantfe de charbon de lai cramtance e% de la pt>w^ silé» Ceue^ dîapo$kion vicieuae dj« eiajra exerce seiovem, comme on le eompreodra plue loi», uw inflqeMe âclbeuse suv la dûti-ibutiott^ de k chaleur daiia Iob foues et par suite sw le Mieeè^dea opéraiioilS^^ mai» cet îoeonvénieiH se rétmii, en dé&i»iUve, ea un aoeroiasemeot 2»ur la c&asom^ malio» de eooibustible, de même qu'une con** duî^ phis pHrraîte des diauffes par des ouvriers Queux choisis et plus expétimeniés se résoudraill eu une at^^euiatioo de salaire. DaM les usiae» bien dirigea ou se lieftt, ealre ces deux ëcoeile, dans les lînuiaes qui donneoi lieu^ à la moindre dëpewe ^ tout en se plaçant , pav une surYeiUance 8âi»me«t organisée , à L'abri des priaeipaus inconvénients que poufraio amener l'emploi d'un* cerHiiu nombce d'ouvriers médiocres.

Beaucoup de ptaliciens m'ont affirmé que des ou viviers soigflieuz et ie^elligents pourraient aft» nieo&er eMlus^ement avoc des anihraciies menus des chauffes uoe foîsnaises en bencie alhins : j'ai mAme vu eonduîDe de cette manière une opé* ration complète dans pliisîeor» fouss; mais ce rééi^at suppossadan^ l'ooimer des q^ialités qui ne sont paa très-commuaaes, qu'il* faudrait néoesaai* rement payer cher, ^ qui trouiveraient d'ailleusa diM»s une autre dinection une application* pins utile. Qans le. pays de> GalLaSy ow la houiUe. pro^

fnememt dit^ ne coule que 33 pour 100 en sun de anlhcaïuite, Cfn trouve plus aMantageux d'en mêler à ce dernier une certaine quantités On com^*

138 $ 3. 1** OlribRAtlOR.

muoique îiiiiM au mélange, daiitf une oerlaitte mesure, la propriété de n'agglomérer par la première iropresaton de la chaleur. On rend par Ut les fragmenta cbarbouneux moine disposés à se précipiter, a^ant la combustion » au travers des trop grands oriBces qui , par la négligence de Tou-^ vrier, se produisent parfois dans le craya. En associant , comme on le lait ordinairemant , une partie de bouille à 3 parties d*antbradte , on augmente seulement de 6 pour loo le prix de ce dernier; mais Ton réduit dans une proportion plus considérable les soins ^ la surveillance, et, en définitive, la dépense qu'exige la conduite des chauffes. J'ai précédemment indiqué que dans le rottlem^it d'une grande fonderie, on peut h peine retrouver par triage, au milieu des débris accu^ mules dans les cendriers, les trois millièmes du combustible chargé sur les grilles : ce (ait donne la mesure de l'efficacité du mode de combustion inventé dans le pays de Galles.

Il ne suffisait cependant pas de parvenir à bru* 1er complètement et avec économie des combus* tibles d'un aussi difficile emploi , il fallait encore que les produits gazeux de cette combustion pus-^ sent servir aux opérations si complexes, si variées qui se pratiquent dans les fours gallois. A ces laits généraui qui s'appliquent au chauflbge de tous les fours I il convient donc d'ajouter, pour chaque genre de fours, le détail des dispositions spéciales commandées par les réactions qu'on y exécute. A ce sujet, se manifestera encore (p. 139, • 4s et 1^5) la fertilité de cet esprit d'invention que développe la pratique des arts industriels, et qu'on remarque surtout dans les fomleries de métaux. J'ai trouvé en effet les mêmes sujets cTad-*

GRILLAGE DBS MlNBRAiS. 1^9

miralion dans toutes les branches de la métallurgie , au fond d*ateliers où les connaissances scientifiques de l'Europe n'ont jamais pénétré. Rien ne me semble plus digne de Tattention de« philosophes que le spectacle d'ouvriers incultes, étrangers en apparence à toute aptitude libérale , À toute faculté d'invention , devancer de trente siècles le mouvement scientifique moderne, et se transmettre d'Age en âge des méthodes de travail, €hefs*d'oBuvrtt d'esprit humain , k la hauteur des-

auels les sciences pures n'ont pu , k beaucoup '^ards, s'élever jusqu'à ce jour.

Passant à l'exposé des faits qui concernent le E'upWpoarie

grillage des minerais, je ferai d'abord remàr-SJ^ffJfSîîitié^ quer combien le problème à résoudre offrait de fleatton d« l'an difficultés. Le grillage, pour être économique- ***'^*^'^^ ment pratiqué dans les fours à cheminée familiers aux métallurgistes anglais, exigeait des appareils d'une grande étendue. Or un combustible sec, anthraciteux, qui brûle à peu près sans flamme, semble, au premier aperçu , impropre au chauffage de grandes surfaces; il parait surtout difficile de produire h 7 mètres de la chaufie (PL l^yjig* I et 3), près des rampants de sortie

{}pf la température modérée qui convient au grilâge, sans soumettre à l'influence d'une tempéra.<ture excessive la région du four contignë à la chauffe. On a résolu ces difficultés en transformant complètement dans la chauffe le combustible solide en oxjde de carbone ; en répandant ce gaz sur toute la surface de la sole; enfin en le brûlaqt lentement, en regard des matières à griller, au moyen de courants d'air distincts de ceux qui traversent le foyer.

l3o ^3. I" OriBATION.

Dans un mémoire cotowcné k rëliHle de ces im^ porCanles questioM (Annales des mines , 3* eérfe^ t. XIX, p. 316)9 y» prouve que Tair aCmos|Aériqué projeté avec une vitesse considéraUe (de 35 II 10Ô mètres par seconde, par etempie) , aninliev de combostibles incandescents, s'y transforaoe en Qivde dé carbone aVec une eitréme rapidité, i

mqnes centim^res du point oà il est incrodovt.

î , au contraii^ , fci vifes0e de pr€§ectron est mk considérablte , il ne se produit a ab«rd quede Tik cidè caiix>mque qui reste mélangé d'ox jgène libre, et ces gaz peuvent cbeminer lobgtèmps dans le sein delà masse charbonneuse sans se transformer toiiiplétement en okjde de carbone.

TnafionMita Un calcnl très-simple prouve que la prenrièps Slnâ^n '^^xsonditSon est réalisée dans la chauffe des feun de

grilla^. On y brûle en onse heures et liemie (temps efliecm de Télaboration d'une charae), 3o6 Inlogrammes d'anthracite et 114 kibgrammes de houille , dont la composition totale peut être représentée comme suit :

Carbone gaiéi6sble seulement par ractioode ^*

toxygène almosphériqae "iin

l&kk eombuitibks qui se dégagent par laeéule

féOttence de h chaleur M

Gendres hi

Total 4dO

Pour gazéifier les 297 kil. de carbone ei les transformer en oiydie de carbone, il hvA 395 kil. d^ji^ède, correspondant à i .7 1 7 kilogr. <]^u i.3si mètres cubes d'air atmosphérique, pris à la teoa* Tiéhiture et fa la pression barométrique <Mlinairea; mais cet air, en traversant la masse imiandeseetile

GRiLUGfi DES MIMJSRi^lS. |3l

de craya «et surtoul les tubes qui lui Auyvrentpaasaj^ euaiitieu du oombuatible, acquiert Ja Aempé* rature de la chauffe , et par suite un ¥clua|e4Mi moins quintuole de celui qu'il avait au dehors; le volume de ) air qui débouche de ce qu^QD|iour*> rak eppeler les tuyères de craya est^donctao mnÀm de 6Joo5 mètres cubes en OQjBe heures At demie» 4Mi de o'''^',i6o par seconde. Ces offices sont dîa^ lants Tun de 1 autre au moins de o"»3o; i] y en a au plus dix dans toute la surfece de la chauflfe, et leur section n excède pas ao centimètres carrés. La viiessede Tair débouchant par c^. orifices o^esl donc pas infeneuce à & mètres jpar seconde^

Ceûe viiesse » à la vérité , <eat inféfieure à <ceUe qui est nécessaire dans les fouirneaux;à tujtècespour la conversion rapide de IW <en oxyde de carfaone. Elle est h peu près du noéme ordre .que celle qui est imprimée à l'air dans les cttbilols servant k la seconde fuaion de la fonte , ei Ton peut s'assurer, en comparant le poids 4*^n projeté à celui -du coke bvulé dans ces appareils;i qne Je %m^ après avoir parcouru dans le oom** hussible incandescent une hauteur verticale.de 9 ^ 3 fiiètres , lient iencore un^ ;for(e .proportion d'acide /Carbonique. Mais plusieurs causes Ibvt piiia*^ aantes qui n agissent ni dans les cubilots , nidans les antres ftmrneaux à ^tuyènes , »tendeat à hftter, dans la chauffe des iburs^llois, kiiOonversioaooo)^

e^le.de l'air en oxyde.de carbone. £n premier u, Taîr, avant de réeidr sur le <âiarbon,.est porté par la circulation préalable dans Ictoragra , ^iiioe tenqpiérature^rpugie extrêmement élevée : lé systèpie inférieur des chauffes galloises est en effet

IW appareil il air'Cb^Md.iQCQq^p^r^ble|]Mn( ,l4fls IMvfiiit qqe^cenX'guifOnt.tté m\&9n lAsage ju^u'è

lîa 5 3. l" OPÉRATION.

ce jour pour le service des fourneaux k tuyères. On peut même dire que cet appareil réunit toutes les perfections désirables : il n entraîne aucuns frais , soit de construction , soit d'entretien ; il ne consomme que la quantité de chaleur effectivement communiquée fa Tair ; en6n il est absolument inaltérable malgré l'influence combinée de la chaleur et de l'oxygène qui détruisent instantanément» fa ces températures élevées, tous les appareils métalliques employés jusqu'à ce jour pour la même destination. Il nest donc point étonnant que, sous une telle influence, les réactions soit incomparablement plus rapides qu'elles ne le sont dans les fourneaux fa tuyères avec de Tair froid ou peu échauffé. La seconde cause qu*il importe de considérer est Textréme division du combustible. Par des motife qu'il est inutile d'analyser ici Y les grands fourneaux fa tuyères consacrés aux opérations fondamentales de la métallurgie, ne peuvent employer que des combustibles en gros fragments » et il est clair que les vides considérables, de 20 fa 4^0 centimètres cubes, qui existent entre ces fragments, sont, toutes autres choses égales, une circonstance défavorable fa la rapide réaction des gaz sur le charbon solide. Les conditions d'une prompte réaction sont évidemment plus prononcées dans une masse de combustiblepulvérulent, où les interstices sont presque capillaires , et où la somme des vides ne forme que les 18 centièmes du volume total occupé par le combustible (1).

(1)J'ai trouvéparexpériencequeladensitémoyennedes anthradtesgallois employés daus lesfonderies de cuivre est de 1 ,98 ^ des observations directes répétées sor les

GRILLAGE DES MllflllAlS. l33

Tous les phénomènes que présentent les fours de CaraeiôF« an grillage bien conduits prouvent que lecourant^^^j^^^i^ J^ gazeux , qui se déffase sans cesse de la chauffe de bouchaot d« i«. ces tours, est exclusivement composé de gaz combustibles; qu'il n*est nullement mélangé de fileta d^air^et qu en conséquence il ne saurait être aucunement assimilé aux flammes qui se dégagent des chauflS^ de fours à réverbère (tels que fours à

Il ■ ■ III I ^I^^^^J^^^i^^— M^^^.^— ^— — — —

variétés m'ont prouvé que l'hectolitre d*aothradte mena

S Be 113^^5, Le rapport do vide au volume total est donc al à celui des nombres 255 : 1380, soit à 0,185 Les mêmes recherches appHauées aux cokes employés dans les fourneaux à tujères m ont conduit ordinairement A des rapports compris entre 0,40 et 0»50. Ces données d'observation , rapprochées du volume moyen des fragments de combustible solide mettent aisément en relief finfluenoe qu'exerce sur la circulation des gaz Vétat de division du combustible solide, d'une part dans les fourneaux à tuyères alimentés par le coke, de Tautre dans les chauffes galloises où Ton ne charge qae des charbons menus. Le ▼olnme moyen des fragments de coke dans les premiers est à peu près de 400 centimètres cubes , tandis que celui des particules d'anthracite dans les dernières est au plus de 10 millimètres cubes. Le rapport du volume moyen des vides, dans les deux cas , est donc celui des nombres

'r-^rr;i — it-tt. = 100.000. Ainsi les masses de combustible 0,010X0,18

incandescent dans lesquelles se produisent les réactions que j'analyse ici, présentent cette différence que pour le charbon menu l'espace vide total , fante duquel toute réaction serait impossible , n'est pas beaucoup moindre que pour k coke , tandis que ce vide y est cent miBe fois plus divisé. Si l'on se reporte aux considérations par lesquelles j'ai expliqué (Annales des mines, 4*série,t. XIX, p. 316)1 influence de la vitesse de l'air sur la réaction caractéristique des fourneaux à tuyères, la formation instantanée de l'oxyde de carbone , on concevra aisément que dans les chaaffesgalioiaeslB division presque molécolairedu combustible supplée elBcacement à une diminution de la vitesse.

1^4 S 3* I" OPÉRATIOn.

puddier et k réchavAbr) on doÎTeot i^imt de keutefl températures. Ce courant^ fonoé en partie de§ fgàz oombustibtes ^e dévetoppeot la koiflllt et Tanthracitepar la simple diatillatioiiy et e» partie de Vmjàe de carbone résultant de la réaetioti de Vair sur la partie fiie de ces mêmes combustiblea» M dégage incessamment de la masse incaodas^ cenle au milieu de laauelle Tair sW divisé oui* fermement k la sortie des tuyères de craja. Il débouche a?ec une ettrême lenteur p*r le li^W tam}Nint qui met en communication la chanflè àtec le laboratoire ; il s'étale ensuite , en ralentissant encore son mouvement, au contact de la voûte qui recouvre le vide intérieur du labora* toire : la température élevée qu'il a acquise dans la chauflfe, la position où il se trouve h la sortie i

du rampart le placent naturellement au-dessus de la nappe d'air atmosphérique appelée au travers d'orinces spéciaux au-dessus de la sole et du mine* rai. Legascombustible^ainsi superposé k une masde d'ai r atmosphérique , s'enflamme par sa su r&ce inférieure; il se produit donc sur toute cette surface de contact une lame mince de flamme {PL /, yi^. 3). Celle-ci présente tous les phénomènes

Sii caractérisent la combustion lente des gaa d'éàirage et dont l'explication est, k mon avis, la iilus belle révélation du génie de H. Oavj. Cette ame de flamme interrompt complètement la transparence du ffaa combustible, au-dessous duquel cependant elle occupe peu d* épaisseur.

EipérieMei ré- Du peut aisément constater que les corps les plus ^fS^^JJJJllf^ combustibles plongés dans la couche de gaz supé-

^^ le rieure k la flamme, «e carbonisent sans y brûler

c'est ainsi que j'y ai souvefit fliit séjourner pendan

CniMAOE P|;5 M|III(RA^IS. i35

U9 ^tt«ft d'Iif ure , moa eii gaaéifier les élémftiM^ 4fï mmei d'^lpupi^ fi<é^ avec du &\ d^ fer k f ef inît4 d*im lç4[^g rîiigdird ; oea niâoies étoupes^pl^céiKi ao peu plus MB, ioit daqs la flamme , apit ^a^ii la nappe d*air, a*y gazéi^aiept en quelque^ instama : celte combustion instantaDée se qi^pife^te égf^l^iQWt aur les masses carbopisées qui savaient pi) se conserver indéfiniment dana {ç gaz supérieur à la flamipe, lies mêmes phépomèiEies ^ produisent auniesaiis du foyer luirn;ième : de gros f^agfpeq^ 4e bois qpi brûl^pt rapidepient lorsqupn Im pla^ au contact de la flampie contiguë au grapd

Knt h (PL lyjig. 2 ) , se carbonisent sans bruleri . »qu'on les ezpose en ee au delà de çetle flamme» iMa la yo6te du foyer au-dessus du çtimbusuble iiMcandescent; pn ootient ainsi, après un séjour convenablement prolongé, des cbarbons de pois dpnt la surface est aussi intacte que si pu les eût pr«$parés en vase clos*

Une expérience fort simple peut fopmir un^ nuire preuve de la véritable constitution dea djvefses nappes mzeuses , et démontrer que la iource de la cbalepr agissant dans le laboratoire r^de essentiellement dans la même nappe ^e flamme interposée entre la zope d'^if et celle du gas combustible. Si Ton intrpduit dans |e four une mince tige de fer dont l'extrémité pié- Q^tre dans le gaz combustible sana touçber fa la voûte ; si Ton maintient la tige dans cette situa* tion assez longtemps pour qpe Tinfluence jçaloriiSque de la flamme se fasae sentir fa la partie en contact y et point assez pour que la conductibilité dn métal étende la mteie influence aux parties contigués» on qonst^ que la partie de la tige qui était au contact de la flaoïme est davepue

rouge , tandis que Vextrémité est restée obscure* Si la tige est exposée plus longtemps aux méoies influences, elle s'oxyde fortement dans la partie immédiatement située en dessous de la flamme ^ tandis qu'elle reste intacte dans la région située immédiatement au-dessus.

En résumé y toutes les parties du minerai étendu sur la sole se trouvent sans cesse plongées dans Foxygène atmosphérique fa proximité d'une masse en quelque sorte parallèle de gaz combustible brûlant lentement par sa surface inférieui^ey et développant ainsi la chaleur nécessaire pour déterminer, entre l'oxygène de l'air et les sulfures de minerai, les réactions caractéristiques du grillage.

Les détails précédents indiquent suflkamment les causes de la production et de la circulation du gaz Combustible : elles démontrent aussi qu'aucune trace de l'oxygène qui occupe la partie inférieure du laboratoire n'y peut parvenir au tra» vers de la chauffe, hesfig. i, 3 et 3 de la PL I montrent que l'air est introduit directement dans cette région , d'abord par une ouverture ou registre V pratiqué à cet eflfet au-dessus du niveau de la sole, sur un des côtés du grand pont o, puis par

Siuatre trous ronds pratiqués dans les plaques de onte qui ferment à peu près hermétiquement les quatre portes de travail. Le tirage énergique de la cheminée, commune fa tous les fours de grillage {PL I.fig. 4 et 5; PL III, fig. 4, 5 et 6), n'appelle par ces quatre orifices qu'une quantité d*air toujours assez limitée par leur faible diamètre (o*,oa). Le complément de l'approvision* nement est fourni par le registre latéral (^, dans une proportion que l'ouvrier fait varier selon les convenances du travail ; fa cet effet il rétrécit plus

GHILLAGE DES MIMERAIS. l37

OU moins le passage de l'air au moyen de briques placées dans cet orifice.

Tai dit précédemment que le ffaz combustible Faible viiMie dont le mouvement est parfaitement décelé par ^^le «t dei gu celui de la flamme^ avait une faible vitesse , aussi brùiéi. bien dans le rampant de la chauffe que sous la voûte du laboratoire ; on peut calculer approximativement cette vitesse dans les diverses parties du four en partant des données suivantes.:

On consomme en 1 1 heures trois quarts , dans la chauffe, o\4 1 4 o^ 4^^ kilog. de combustible so* lide, en faisant réagir 396 Kilog. d*oxjgène at* mosphériquef on obtient dans le même temps :

kil.

Gaz combastible produit par distillation. 83 ) ui.

Oxyde de carbone 692} 2.096

Aiote 1.322)

Craya 0.041

Ce gaz, à la température de o^ et à la pression de cTf'^&f a pour volume approximatif :

nit cub*

Gaz combastible de la distillation. i 26 1 m. cab

Oxyde de carbone 557> f .726

Azote. 1.043)

Ce volume se trouve à peu près triplé par la température à laquelle le gaz se trouve soumis entre la voûte et la nappe de flamme : il passe donc en 11 heures et demte^ dans le fourneau, environ 5.178 mètres cubes, soit, par seconde, Qn.€«b. 132 pesant o"'*^«-,o49. ^'^^ ^^^^^ ^^^*' '*^ section transversale du rampant placé au-dessus du grand pont, est de o"'^'',55; la largeur de la

l38 ^ 3. I" CfSÉHATKUl.

voàle dam la partie ceotraU du Uboraleira aal de 3*,66; Tépaisseur du gas combuilible i {Pt /, /tf • a ), montant à o'',4o près de la chauffe, et ae réduisant vert reitréniilé opposée de la sole, k quelques eentimètresi peut être estimé moyenne* ment) dans la partie oentrale du four, à o*,i5 : b section transversale de la nappe gaieuse combustible dans cette même région est donc en moyeaae de 3*,66xo,r5 ou de o<"*^*,55. Le gai eomlk»- Uble se meut donc , soit dans la cbauffe , soit soua la voûte du laboratoire , avec la vitesse mojreone très*faible de o",3a par seconde : c'est la vitesse pour laquelle le vent commence seulement à de*venir sensible; c'est aussi celle des cours d'eau les plus lents , c'est k peine le cinquième de la vitesse avec laquelle cheminent les animaux chargéi. |^ laboratoire contient moyennement a.4oo litres de

S^z combustibles ou brûlés , et chaque oioléoale e ces gaz séjourne 18 secondes dans cette région du fourneau. Dans de telles conditions, on peut dire que dans les fours gallois , le grillage s'opère sous finfluence d'une nappe à peu près stationnaire de gaz en combustion lente. Ces fours me paraissent l'emporter, aussi bien sous le point de vue pratique qu'au point de vue de la théorie , sur tous ceuiL à l'aide dfesquels on a tenté , depuis dix ans, de produire de la flamme avec des combustibles durbonneuz pulvérulents. Seuls parmi les appareils essayés et décrits Jusqu'à ce jour, ils remplissent toutes les conditions économiques de la génération et de l'emploi des gaz consbustîbles. Plusieurs des considérations que je viens de présenter touchant la conduite du (eu et le mou* vement des gaz combustibles dans les fours ser<* vaut au grillage du ipinerai , s'appliquent en partie

CaiLlAOI DBS ftlNEliâlS. 13^

aux autres fiMurs : je pemtal donc plue loin ^ reo* voyer le lecteur el abréger d'autant hi description àeé neuf autres opérations

L'élaboration d'une charge de minerai eom* MaBipoUthMi* menée sans aucun cbomage du fourneau aussitôt [^^ ^iwl que les dernière» partie» Je la chaîne précédenteteT «t sont retirées. Chaque charge pesant 3^4^ et préalablement introduite dans les trémies /, /, ( PL /, fig. a et 3 ) , tombe sur la sole dès qu'on on^re les rentres «, a, placés k la partie inférieure de ces trémies. Après avoir refermé ces registres , l'ouvrier s'empresse d'étendre uniformément le minerai , sur )a sole» au moyen de longs râbles en fer, successivement introduits par les quatre portcis de travail. Les embrasures de ces portes sont dis* posées de telle sorte qu'il peut atteindre aisément avec ces outils le minerai placé dans toutes les régions de la sole ; il ferme enfin les portes lorsque ce travail est effectué. T^es minerais destinés au grillage ne sont pas complètement pulvérulents; outre les echlicbs fins provenant du lavage , on traite beaucoup de minerais simplement con^ ijussésy dont les plus ffros fragments ne dépassent guère Ja dinaension aune noisette. Les minerais pris ordinairement dans la oour ce (PL III, Jpg. 4) ^ ^^ ^^ de diverses provenances, sont réunis, lors du chargement des trémies » dans les proportions convenables pour le sucées des fontes qui doivent suivre le grillage. On prescrit, è cet« effet, aux rouleurs de jeter dans les deux trémies un certain nombre de brouettes prises à des tas désignés Les minerais, au moment où ils tombent sur la sole , sont donc déjà associés comme il convient; les manipulattons qu'eiige le griHage

i4o s 3* ^" opÉiUTionr.

même élaUissenl ensuite toute l'intimité dési* fable entre les éléments du mélange.

La température des fours de grillage doit être

S raduée très-soigneusement. L'application brusque 'une kaute température détermine une trop rapide combustion à la surface des fragments de pyrite de fer qui dominent dans les minerais soumis au grillage. Sous la double influence de la température générale du four et de celle qui résulte de la combustion même ^ ces fragments se frittent à leur surface et s'agglomèrent entre eux. Cette agglomération et le glacis superficiel de sulfure et d'oxyde de fer qui recouvre les fragments, retardent dès lors considérablement le progr^ ultérieur du grillage. Une température croissant trop lentement, retarde naturellement le grillage par une cause tout opposée; elle tend k restreindre la quantité de minerai qui peut être convenablement grillée à l'aide d'un matériel donné. Avec une température convenablement graduée^ la pyrite, sans jamais se ramollir, se décompose par couches concentriques, ce qui per^ met constamment à l'oxygène de pénétrer jusqu'à la matière sulfureuse, au travers d'une enveloppe fissurée et friable d*oxyde ferrique. La fusibilité du minerai va graduellement en diminuant, parce que la pyrite perd peu à peu la proportion de soufre qui peut se gazéifier par la seule influence de la chaleur, et surtout parce que le sulfure de fer et les autres sulfures éminemment fusibles sont progressivement remplacés par des oxydes métalliques qui ne le sont point, ôa doit dope hâter le grillage, sans en compromettre le succès par le ramollissement des matières, en fai* «ant croître progressivement la température du

GRlLLAtïE DES MINBRAIS. ]/{l

four depuis le commencement jusqu'à la fin de Tëlaboration d*une charge.

La température du four se trouve portée à son maximund au moment où Ton commence à faire soflir du four une charge convenablement élaborée; tt cette température subsiste encore en trèa^ grande partie au moment où une nouvelle charae va être introduite. Cependant pour remplir la condition fondamentale de réchauffement graduel des charges, il n'est nullement nécessaire de sou* mettre ce four à un refroidissement préalable, ainsi que cela a lieu » en cas semblable , dans plusieurs autres opérations métallurgiques. La masse considérable de minerai sur laquelle on agit, dispense de ce soin en absorbant, au grana profit de I opération même, I excès de température du four. Le four, qui au moment de l'introduction de la charge est porté à la température du rouge, cède rapidement sa chaleur aux 69 quintaux (3^4^) âe minerai qui occupent à la surface de la sole, une épaisseur moyenne de o'",iq; un quart d'heure environ après l'arrivée du minerai, la température du four est tombée au-dessous du rouge sombre, et il arrive souvent alors qu'un fragment de zinc placé à mi* distance de la voûte à la sole, ne se ramollit pas dans la partie centrale du four; mais déjà le minerai est porté à une température assez élevée pour que l'eau mêlée ou combinée se dégage de toutes les parties de la sole, et même pour que quelques vapeurs sulfu* reuses commencent à se montrer dans la région la plus rapprochée de la chauffe. On a donc obtenu en un quart d'heure^ au moyen de l'énorme quantité de chaleur accumulée dans le four, un résultat qui p par le chauflàge direct, eût exigé un

i4a S 3. 1* aféRATiOJr.

ftemp beaucoup plus eontkkéniUe. Ce détaU méritait d'être signalé , car il faut certaineinent lui attribuer en parue la supériorité qu'offireot les fours de f^rillage galkris , par eomparaisoa avec les foors de griUaf^ fa petites charges employés eo dfverees parties du continent.

Le tirage c{u'exerce la cheminée du four de grilhn^ &st entrer par les portes une quantité coa« iidéfnble d'air froid pendant le temps où cellesci sont ouvertes, soit pour le décharf^ement, sok pour l'étendage de la nouvelle charge. Cette cir- \

constance détermine en pnre perte une rapide r

d^etdition de la chaleur accumulée dans le k>or. I

Il nut donc abréger autant que possible le temps pendant lequd ces manipulations s'exécutent , et l'on combine toujours dans ce but le travail de deoK ouvriers. Lors de la charge du matin , Tounrier qui vient prendre la direction du four » arrive nu traurail au nooment où «on camarade qni a fourni le poste précédent va retirer dn four la diAige qu'il vient d'élaborer; tous deux réunissant leurs .efibrts » vident le four en moitié mmns de temps «lu'il n'en 'OÛt fallu à un seul ouvrier poor atcompKr cette besogne. Les deux mêmes ouvriers eaéoutent encore simultanément l'étendage de la nonveUechargeyet c'est alors seulementque se retiae l'ouvrier qui est depuis a4 I^bvm au travail. Pendast toute la durée du grilbge de la charge, llouvrier qui vient de prendre le poste, exécute seul toutes les nienmulations; puis, quand le moment est venu d'enlever cette charge grillée et de hitre b charge de «nuit , les deux ouvriers, de deux foni^coatigus s'associent pour travailler successivement.à dbacun decesifoufs et pour réduire de moitié y comme on l'avait bit fa la change du ma-

GRIIXAGI UMS WINKIIAIS. l43

lin , le tea^s pendant lequel les portes de chaque four restent ouvertes.

Un quart d*heure environ après le commencement de Topération , c'est^fa-dire après Tinstant oît la charge est tombée $ar la sole, Touvrier se re- |K>se un peu de Teffort qu'il a dû faire à l'occasion dtt déchacgement et du chargement^ puis il commence è rétablir Tacti vite du foyer qull avait nslentieii dessein vers la fin de l'autre opération , et surtout pendant la demi-heure précédente. Étudiant attentivement l'état du craya, il en- 4ève avec .précaution les fragments qui paraissent trop restreindre l'aocès de l'air ; il reforme avec la pointe du ringard les orifices qui lendent à s'obstruer, et favorise ainsi l'uniforme admission de Fair par toute la surface de la grille ; il jette enfin k la surface aupérieure de la chaufie une charge dediarbon* A partir de cette prenaière charae de combustible jusqu'à la fin de l'opération , il entretient le feu d une manière régulière ; la quantité du combustible consommé dans la chaufib , et par suite celle du gaz admis dans le laboratoire, restent dorénavant constantes. Les charges de eombostible se font r^ulièrement à des intervalles moyens de i ^ ao'; on en fait neuf environ pendant I élaboration d'une charge de minerai. On eliarge chaque (oiso^fi4l ^ combustible qui, répartis uniformément sur la surEace de la chauflTei y occuperaient une épaisseur de 4 centimètres. La .porte de chaufie se ferme hermétiquement au moyem du combustible même , ainsi que cela se .pratique au reste dans la plupart des fours fa cheminée alimentés .par la houille : cette porte est y fa cet effet, munie d'une longue embrasure qui , dans l'intervalle de deux charges consécutives,

l44 S 3. !*• OPÉRATIOJf.

reste pleine de charbon. Quand le moment de charger le combustible est arrifé » on refoule avec un ràble , vers la partie postérieure de la chauffe, le combustible accumulé dans la porte et au delA de celle-ci , puis on s*empresse de remplir Tespace ainsi d^arni avec du combustible frais. On ne procède donc point par coups de feu graduelle^ ment croissants comme dans certains fours à petites charges du continent. La graduation de la température, si essentielle au succès du grillage, se produit ici naturellement par la résistance .

3u*une charge très-considérable de minerai oppose j

abord à 1 influence d*une quantité à peu près :

uniforme de chaleur. L'élévation de température des murs du four reste constamment liée è celle de la masse de minerai. !

Une heure après le commencement de 1 opération, les sulfures sont en pleine décomposition, mais cette action est exclusivement concentrée à la partie supérieure de la couche de minerai sur '

une épaisseur d'un centimètre environ. Cette couche , en effet , est celle qui subit le plus direc- }

tement l'influence calorifique de la nappe de i

flamme qui s'étale sous la voûte , et Tinnuence |

oxjdante de la couche d'air comprise entre cette flamme et le minerai. L'oxydation des sulfures y développe d'ailleurs une quantité considérable de chaleur, et favorise par là le progrès du grillage. Ces influences calorifiques, principalement dirigées sur la couche supérieure , en élèvent peu k peu la température au-dessus de la température moyenne du four, malgré l'influence refroidis^ santé exercée par les coucnes de minerai immédiatement inférieures. Toutefois en laissant trop longtemps les choses en cet état , on compromet-

CRILLAGE DES MiNBBAIS. 1^5

irait le succès du grillage et Ion délermineraîl k la surface du minerai le ramollissement des matières. Detix heures après le commencement de Toperatiou , la réaction commençant à s'exercer vivement aïir le minerai de la surface, l'ouvrier exécute pour la première fois la manipulation caraciéris* iîque du grillage, qui consiste à renouveler la surface avec un ràble, en traçant dans toute l'é*tendue de la masse une série dessillons parallèles. Le ràblage complet de la sole dure environ i a minutes; mais, pour restreindre autant que passible les causes de refroidissement pendant cette élabo* ration indispensable, l'ouvrier» qui travaille suc'-> cessivement à chaque porte, a soin de tenir fer* mées les trois portes autres que celle où son outil est engagé. Ces ràblages se renouvellent de deux heures en deux heures; l'ouvrier en exécute donc cinq pendant la durée totale d'une opération.

j I heures 3o minutes après le commencement de l'opération, les ouvriers de deux fours contigus se réunissent pour enlever la charge grillée. Ils ouvrent d'abord les quatre portes et euièvent les pla* ques placées pendant le travail au-dessus des trous t {PL Ij^' I ) ; enfin ils attirent au mojen du râble le minerai dans ces orifices et le font ainsi tomber dans le réservoir inférieur u. On peut re* marquera cette occasion que l'ouverture des portes interrompt immédiatement le tirage au travers de iachauffeet l'arrivée du gaz combustible dans le la* boraioire ; elle suspend aussi par conséquent toute consommation de combustible solide dans le foyer. Le travail de déchargement est une opération fort pénible; le minerai, au moment où on l'extrait du four, ne doit point être, tant s'en faut> complètement désulfuré : il retient encore environ

l4^ S ^- ^" OPÉRATION.

U moilié du soufre qui y était oontenu avant le grillage; misen contact à la température rouge avec Fair extérieufi il continue à émettre une Quantité coDsitlérable d'acide sulfureux et d'acidesul tu pique, lesquels se répandent dans les ateliers et en rendent lair presque irrespirable pour les personnes non habituées h cette influence délétère. Les ou* vriers pbcés pendant ce travail devant Touverture du réservoir de minerai grillé souffrent eui-mémes beaucoup de ce dégagement de vapeurs : pour s*en préserver autant que possible, ils couvrent avec un mouchoir la moitié inférieure de leur visage et vont au besoin de temps en temps respirer un air moins impur à quelque distance du four. Ce déchargement opéré, on procède aussitôt, comme on Ta déjà dit , à l'introduction d'une nouvelle charge pour laquelle on répète exactement les mêmes manipulations.

Enpioi duifmpt Le grillaffe proprement dit exige de chaque ouvriir!**^"' ""' vrier, penoant la durée d'un poste de 24 heures

10 minutes, le temps indiqué ci après:

4 den)i*déchargenieots deroor 0^40'

4 demî-étendages de charge. . * 0 34

Arrangement du craya à deux reprises principales; piquage de la grille ib 5 ou 6 reprises. 0 30 Chargement de la chauffe à 18 reprises. ... 0 36 10 ràbbgessur le minerai 2 00

Total 4 10

Chaque ouvrier a donc encore k chacun de ses deux postes 10 heures disponibles; cellesci sont presque entièrement consacrées au repos pendant le poste de nuit : elles sont en grande partie absorbées pendant le poste de jour

GltlLLAGE D£S MINERAIS. t^^J

V divers travaux accessoires qui coustituent de ait la principale besogne des ouvriers grilteiirs. Le plus iriiportaot de ces travaux compretid la reprise du minerai grillé à une profondeur moyenne* de o'",45 en contre-bas du sol et à o",95 en contrebas de la brouette où il est jelé à la pelle; le chi^rgement de cette brouette et )e transport aux dé-

f>ôts à une distance moyenne de 40 aiètres. Dans es conditions ordinaires, deux charges de minerai l^rut pesant ensemble 6' ,90, à raison d*un déchet moyen de 0,072, rendent 6*,4^ ^^ minerai frillé. Les quatre cinquièmes de ce produit, soit S 1 7 sont transportés par les ouvriers grilleurs qui consacrent 5 heures à ce travail. Le surplus est transporté par trois rouleurs supplémentaires qui fournissent par jour 10 heures de travail effectif et transportent chacun io',34 de minerai grillé.

L'ouvrier grilleur emploie encore une partie de son temps à approcher de la porte de chauffe o*,84 de houille, en parcourant moyennement une distance de 3o mètres; à nettoyer le cendrier et à transporter aux haldes, k une distance moyenne de i4o mètres, o%o82 de craya.

F^s ouvriers grilleurs sont en outre tenus d'ai-^ der au chargement des fours de raffinage, ainsi quMl sera indiqué au § 12. Le temps assez coh^ sidérable que chaque ouvrier consacre à ce dernier travail est pris en partie sur la durée du jour de service, en partie sur celle du jour de repos, suivant les conventions établies par les ouvriers eux-mêmes. En tenant compte du temps effectif consacré aux divers travaux , on trouve que la Journée de travail des ouvriers grilleurs est k peu près employée ainsi qu'il suit:

l46 s ^* '" OPBIATION.

Griltage proprement dit.— TraTall actif. . 0,17S)^ i^.

Gardedes fours. 0,409)^*^* Roulage des minerait grillés , da oomlmatible , etc. 0,â:i7 Cbargement det foors de ralBnagc (X* opération). 0,182

PMooméiiet Les faits exposés précédemment mettent en ktfHBirt de grih évidence les principales conditions dans les<|uelles ^H** le grillage s'opère : je crois néanmoins devoir en-

core mentionner ici plusieurs phénomènes dont il faut tenir compte pour compléter la théorie, très-simple en apparence , fort complexe en réalité, de cette première opération de la méthode galloise.

Le vide intérieur qui dans la partie centrale du fourneau offre une hauteur verticale de o",70 (P/. /, fig. 3) est subdivisée pendant le travail en trois couches distinctes , savoir :

Flamme /*, gax combastible e g^ gax brûlé ». 0,15 Air atmosphénque h h^ mélangé d'azote et

.des acides gaieox da soufre 0,43

Minerai étendu sur la sole ^ 0,1â

Ce:) deux couches gazeuses offrent des phénomènes de mouvement et des variations aépaisseur très-dignes d'attention ^et qui se trouvent parfaitement décelés, dans le gaz supérieur par la situation et les ondulations de la nappe de flammé y dans le gaz inférieur par le mouvement même des vapeurs d'acide sulfurique. La nappe de flammey^ dont la disposition peut être aisément constatée lorsqu'on regarde Tintérieur du four au moyen des quatre orifices pratiqués dans Jans les portes, s'abaisse progressivement depuis

GAILLAGB DfiS MIEIËRAIS. l49

le sommet du pont o » jusqu au niveau de la sole, près des rampants pp donnant issue au gaz. Cet abaissement progressif de la nappe de flamme est dû à plusieurs causes : Vinclinaison donnée à la voûte; Taffluence des gaz brûlés i, qui viennent sans cesse accroître Iç volume de la masse gazeose supérieure k la flammé; enfin, près des rampants p^ le remou produit par le brusque rétrécissement de ces deux orifices, seules issues ouvertes aux

EK qui se mouvaient jusque-là dans un espace aucoup plus considérable. On voit très^distinctement que les rampants ne soutirent que les gaz brûlés I iy ou le mélange g g de ces gaz avec les restes du gaz combustible e e; car les rudiments de flamme qui persistent encore eà et la , et qui se montrent de temps en temps k cette extrémité du four, sont refoulés sur le seuil des rampants, et surtout sur la partie contigoë de la sole. La couche gazeuse supérieure envahit donc en ce point toute la hauteur de 1 appareil (voir PL /,

Les limites de la couche gazeuse inférieure se trouvent par cela même fixées : sa hauteur, égale près du pont à 0^,46 , se réduit à rien vers l'ex^ trémité opposée, particulièrement au devant des rampants de sortie.

J'ai calculé précédemment '( pag. 137), combien était faible la vitesse horizontale imprimée au gaz supérieur; les ondulations de la flamme rendent appréciable pour Toeil 1 extrême lenteur du mouvement de translation imprimée à cette masse gazeuse, et confirment l'exactitude de ce calcul; elles prouvent aussi que cette vitesse devient considérable (quintuple environ) , k Ventrée des rampants de sortie.

l5o 53. I" OPÉRATION.

Le mouvement est encore moins sensible dans le gaz inférieur : les vapeurs blanches d*acide sulfurique s'y élèvent verticalement avec une ertrème lenteur y sans aucun indice de translation horizontale; seulement ces vapeurs, en approchant de la nappe de flamme , s'infléchissent du côté de la sortie des gaz, et prennent ainsi le mouvement horizontal de la nappe supérieure. En observant plus spécialement les phénomènes. qui se manifestent dans l'embrasure des portes de travail , on remarque que des filets d'air froid animés d'une t^ande vitesse se précipitent dans le four, soit par l'orifice ménagé au centre de la plaque de chaque porte, soit par les petites fissures qui existent entre les bords de cette plaque et la feuillure du cadre de fonte où elle s'engage. Le mouvement de cet air est parfaitement indiqué par le refoulement exercé sur les vapeurs sulfureuses : on aperçoit très-clairement que l'air frais, beaucoup plus lourd que les gaz déjà introduits dans le four, tombe de suite sur la sole; il vient constamment, k la surface du minerai, remplacer celui que le grillage a partiellement altéré. Ce courant arrive, comme on voit, dans les meilleures conditions; il ne va point refroidir, dans la partie siipérieure ou moyenne du four, les gaz déjà échauffés; il se porte directement sur la couche de minerai auquel le contact d'un corps froid ne peut-être que favorable, vu la tendance des minerais sulfurés à trop s'échauffer par le grillage; il fournit d'ailleurs l'oxygène pur h la tranche du four où ce réactif est te plus nécessaire.

QuMiiité d'air J*ai estimé de la manière suivante la quantité înïe'ÏÏnjric'î"*''*^'' ^^^^^ admise dans la région inférieure 'du

boratoire.

GRILLAGE DES MINERAIS. l5l

four. Un roaDomètreà mercure adapté à un tubn de fer communiquant avec T intérieur du four a indiqué que la force élastique de Vair extérieur remportait à peu près d'un millimètre sur celle des ^az contenus dans Vintérieur du four. Dans les conditions atmosphériques qui régnaient au moment où cette observation a été faite, cet excédant de pression imprimait à l'air aspiré au travers des orifices existant dans les parois du four une vitesse de 1 4 mètres par seconde. La section des orifices par lesquels l'air extérieur s'introduisait dans le tour était approximativement :

Trous ronds du diamètre moyen de 0",020 pratiqués ao centre de chacune des portes, j . . . . 13

Fissures moyenoement larges de (r,0005 existant sur tout le développement des feuillures des portes. . 26

Espace vide compris entre les parois du registre latéral , et des fragments de briques tasiés dans cet orifice 48

Laquant! té d'air admise par seconde au travers de ces orifices devait donc être 1 4"* X o"**^' ,0087 X 0,80 sao";®^',097.D'un autrecôté, en calculant la quantité d'oxygène nécessaire aux réactions chimiques qui ont lieu dans le laboratoire pendant l'élaboration d'une charge » j'ai trouvé un total de 1 .354 kilog.f savoir :

Oxygène pour la combustion du kii. \i\.

gaz de distillation. ...... 82x3,66 = 300

Oxvgène pour la combattijMi de

roxyde de carbone . 692x0«57t = 395

Oxygène pour le grillage des minerais ($ 13, tableau!). 3.450x1,016x0,188 == 659

iSa § 3. I** OPÉRATION.

La consommatioo d'oxygène par seconde est

r— --s=o'-,o33; la quanlité équivalente d'air est

0^^,139, et enfin le volume de ce même air, o*-*"^-, 107. La quantité d'air effectivement admise par les orifices du four serait donc un peu inférieure k la quanlité strictement nécessaire au grillage du minerai et à la combustion complète du gae. Ces observations, faites sur un four conduit par un ouvrier soigneui et qui se prétait à ces recherches, ne représentent pas, on le conçoit, d'une manière absolue l'état des. choses dans tout Tatelier où 19 fours pareils étaient en activité. Par leur nature même, les résultats que ie viens de présenter ne comportent pas un degré d'exactkude plus grand que le désaccord de ro p. 100 environ qu'on y remarque entre le calcul et l'observation ; aailleurs, la quantité d'air admise dans les fours augmente considérablement aux époques de ràblage qui durent en tout une heure, soit un douzième du temps total consacré au grillage. Ce* pendant les faits qui viennent d'être rapprochés ne permettent point de douter que l'admission d'une quantité d'air fort limitée ne constitue l'un dea points fondamentaux de la théorie du grillage.

L'emploi d'une quantité d'air à peine équivalente k la quantité d'oxygène nécessaire pour oxyder le minerai et brûler le gaz combustible , me parut d'abord, au début de ces études, incompatible avec Topiuion prdinairenient admise touchant les conaitions théoriques du grillage. Je me suis donc appliqué à consulter surce point l'opinion des ouvriers : les plus intelligents se sont accordés sur ce fait, que le grillage est d'autant plus parfait et plus économique que la quantité

GnitLAGE D£S MIMERAIS. 1 53

crair adiniseest plus limitée. Leur pratique, d'ail*leurs j appuie de tout point ce principe : ainsi , il arrive souvent que les plaques employées pour la fermeture des fours s' usent ou se gauchissent; parfois aussi les ouvriers ne prennent pas la peine de nettoyer exactement la feuillure inférieure des portes de travail. Par ces divers motifs, la fermeture des portes se trouve ordinairement moins complète qu'elle ne Tétait dans le four auquel se rapportent les observations précédentes. Les ouvriers sont toujours conduits, dans ce cas, à fermer le registre plus qu'il ne l'était dans le (our précédemment ^ité, où le travail était conduit avec une remarquable perfection. Sur les dix-neuf fours qui étaient en feu dans l'atelier^ il j en avait même treize pour lesquels l'orifice du registre était complètement clos et luté avec de l'argile.

Ayant entendu dire qu'une économie considérable avait été obtenue dans l'une des usines do pays, au moyen d'un four de grillage patenté, dans lequel une nappe d*air atmosphérique était introduite par une ouverture rectangulaire, haute de o'^yiS et pratiquée sur toute la face verticale du grand pont , je fis de nombreuses démarches pour être admis dans un atelier fonctionnant dans des conditions si différentes de celles que j'avais observées dans les autres ateliers gallois. Ce four, en effet, dans les conditions qu'on signalait , devait offrir au passage de l'air une section vingt- six fois plus grande que celle qui existe dans le four type précédemment décrit; mais l'étude de ce four de grillage m'offrit une nouvelle confirmation de la pratique universelle du pays , car je reconnusqu'à l'insu du directeur, les ouvriers avaient été conduits à boucher presque complètement les

|54 s *^ '** OPÉRATION.

conduits d*air aboutissant au pont ; en sorte que le prétendu four à nappe d*air intérieure fonctionnait exactement dans les mêmes conditions que les autres fours gallois.

Comhutiion Le fait de l'admission très-limitée de Fair étant prom^ée^ ,.JJj' démontré par la pratique des ateliers, il reste iniwion irèf-ii> cependant à comprendre comment les phénomiiée e lalr. |jj^ugjj ^|g grillage et de combustion peuvent s'effectuer avec une quantité d'oxygène à peine ^ale à l'équivalent théorique nécessaire à ces deux réactions. Je trouve Texplication de ce fait dans la disposition toute spéciale que la flamme affecte dans le four oallois, disposition que je propose d'appeler combustion renversée.

Dans les dispositions ordinaires de la flamme (foyers usuels, appareil d'éclairage, etc.), l'activité de la combustion se porte surtout sur le contour vertical et la partie supérieure de la masse gazeuse combustible. Les gaz brûlés restant toujours séparés du gaz combustible et s'élevant incessamment autour de la flamme, entraînent avec eux un excès d'air atmosphérique ^ et l'on ne peut concevoir une telle combustion dans laquelle il n'y aurait pas intervention d*un excès de ce dernier gaz. Il en est autrement dans la combustion renversée. La flamme et te gaz combustible ont toujours une température incomparablement plus élevée que celle de la couche d'air inférieure ; cet air n'a donc pas tendance à passer au-dessus de la flamme avant d'avoir réagi sur le gaz combustible. Au contraire, dès qu'à la suite de cette réaction l'oxygène s'est transformé en eau et en acide carbonique, dès que ces gaz brûlés ont absorbé la chaleur due à lu combustion , et ont

GRlLtAGB DES MIMERAIS. l55

acquis une température plus élevée que celle du gaz combustible, ils s élèvent aussilôt, laissant de nouvelles particules de gaz combustible se

Sorter vers Tair inférieur et donner aliment à la amme. Dans un tel état de choses, aucune partie cule d'oxygène libre ne peut pénétrer dans la couche gazeuse fiupérieure, qui seule, ainsi que Tobservation le démontre (p. i49)f ^^^ soutirée par la cheminée. Le gaz qui sort de Tappareil doit doDC contenir encore les particules de gaz combustible que le mélange des gaz brûlée a préservés du contact de l'air inférieur durant le trajet dans l'intérieur du laboratoire; mais il ne doit y exister au<;une trace d'oxygène libre. L'oxygène admis dans le four ne doit donc pas représenter tout à fait l'équivalent chimique des sulfures décomposés et des gaz brûlés dans le laboratoire.

Pour contrôler par voie d'expérience le prin- inconvénienii

I» j • • . 3. 1' •. ' j» • -. i ' d'une idmlision

cipe d une admission très-hmitee d air atmosphe- contidérabic rique et la justesse des considérations exprimées ^'>*^ci--dessus touchant la nature des diverses couches gazeuses du ibur gallois, j'ai recherché l'influence

Ju'exerce sur le succès du grillage l'admission 'une grande quantité d'air. En ouvrant complètement le registre latéral et la porte de travail contigué durant l'intervalle compris entre deux rablages successifs, de manière à admettre l'air par une eection i8 fois plus grande que celle qui lui est ordinairement ménagée, j'ai coustaté au'il en résultait les modifications suivantes dans 1 allure normale. Le minerai se trouve complètement refroidi et tout grillage se trouve arrêté dans la région de la sole contiguë aux orifices ouverts , taudis qu'au delà , dans une région assez

l56 ^ 3. r* OPÉRATION.

circonscrite, une combustion trop énergique des sulfures détermine l'agglomération des matières. Le courant de gaz coaibustible diminue considérablement, de même que la quantité de corn* bustible gazéifié dans la chauflfe. Le choc de lair froid détermine dans la masse gazeuse supérieure des remous prononcés [et trouble la régularité de la combustion. La température générale du four diminue elle-même et la flamme atteint à peine le milieu du four; au delà de ce point , les sulfures ne paraissent plus se décomposer : ii devient bientôt évident que dans de telles conditions le grillage complet et uniforme d*une charge serait impossible.

R6>e utile dei Les gaz brûlés produits par la combustion au 8*1 brâié«. coutact des deux couches de gaz jouent eux-mêmes

un rôle utile dans le laboratoire : ces gaz qui, absorbent toute la quantité de chaleur que la flamme ne disperse pas de suite par voie de rayonnement, ont, au moment de leur formation, une température plus élevée que le gaz combustible supérieur. Ils s'élèvent donc rapidement au travers de ce gaz et viennent frapper contre la voûte à laquelle ils cèdent , en partie, l'excès de leur température. La chaleur accumulée dans cette voûte contribue singulièrement à maintenir l'activité de la réaction entre les deux gaz dont Tun, mélangéde beau« coup d'azote et de gaz brûlés, est médiocrement combustible, et dont l'autre, chargé d'une grande quantité d'acide sulfureux est médiocrement comburant : cette masse de chaleur, est un régulateur indispensable pour la réaclioo des fours de grillage gallois , et l'expérience prouve que le grillage ne s'opère que fort incomplètement dans les fours

GRILLAGE DES MINERAIS. l5rj

neufsy tant que la voûte n*a point acquis la température convenable. On conçoit que Tépaisseur de la couche de gaz brûlé ii {PI Jjjig. a), interposée entre la voûte et le gaz combustible augmente gra* duellement depuis la chauffe jusqu'à Textrémité opposée de la bole. Cette circonstance, en rapprochant progressivement la flamme de la sole^balance la diminution d'énergie calorifique due à l'appauvrissement graduel du gaz combustible; réunie aux causes déjà signalées , elle contribue à interrompre toute communication entre les rampants p p qui conduisent les gaz à la cheminée , et la couche de gaz oxydant h qui recouvre toutes les autres parties de la sole; elle empêche par conséquent que le tirage de la cheminée ne s'emploie à soutirer du fourneau un gaz qui n'y a point encore développé tout l'effet qu'on en peut attendre. '

En résumé.les fours ae erillaee crallois réalisent, SimpUdiéeiefli' a laide des moyens les plus simples , et avec lesdvuon propret soins qu'il est possible d attendre d'ouvriers ordi-r*"*'®""^**"'* naires,un ensemble fort complexe de phénomènes qui 9 conçus à prioriy eussent vraisemblablement été considérés comme inapplicables à la pratique des arts industriels.

Un combustible anthraciteux pulvérulent, impropre à l'alimentation des grilles ordinaires , y est transformé en gaz combustible, à l'aide de jets rapides d'air très-échauffé, sans l'intervention d'aucun appareil, d'aucun moteur spécial, et même sans l'assistance de ces barreaux qui, dans les grilles ordinaires, entraînent une si grande consommation de fonte ou de fer. Le gaz combustible, débouchant dans le laboratoire du four avec toute la température due à la gazéification de l'anthra-

l58 S 3- ï** OPÉRATION.

cite , y forme une sorte de réservoir horizontal superposé à la couche de minerai qu'il s*agit d'élaborer. Brûlant très-lentement, par sa surface inférieure , c'est-à-dire par une sorte de combustion renversée^ au contact de l'air atmosphérique qui oxyde en même temps le minerai , ce gaz produit la température uniforme et modérée nécessaire au grillage. Chaque molécule gazeuse réagissante n'est appelée dans la cheminée qu'après avoir séjourné dans te four un temps considérable et y avoir produit tout l'effet attendu, ce qui implique, pour l'oxygène atmosphérique, la conversion complète en gaz bmlés; pour le gaz combustible, toute la combustion compatible avec la quantité limitée d'oxygène introduite dans le four; pour l'un et Vautre gaz, l'abaissement de la température jusqu'au terme où le grillage serait compromis vers l'extrémité du four contigûe aux ranripants de sortie. L'air admis au travers de la chauffe est l'équivalent chimique exact du combustible solide à gazéifier. L'air admis dans le laboratoire est le minimum de la quantité nécessaire aux réactions qui s'y effectuent; il suit dans son mouvement la marche qui convient le mieux k l'efficacité des réactions et à l'économie de la chaleur; il arrive pur et froid dans la partie du four où il faut surtout produire la réaction oxydante, but essentiel de tout ce travail, et où l'on doit prévenir un échauffement trop rapide de^ matières; enfin l'air qui n'est point décompos * par le grillage n'arrive au lieu où il doit brûler le gaz combustible qu'après s'être fortement érbaufle dans un mouvement ascensionnel d'une extrême lenteur. Les deux gaz de la combustion réagissent donc toujours mutuellement dans les conditions

GRILLAGE DES MINEBAIS. 1 59

les plus Tavorables, c'est-à-dire après avoir Fun et r.'iutre acquis une tempéraliire élevée. Au reste, )e8 résultats produits ci-après (p. 168) touchant les conditions économiques du grillage gallois^ fourniront la meilleure preuve de la perfection que j'attribue à cette opération. Ces résultats démontrent en effet que la consommation de com* bustible j est trois fois moindre que dans les autres fours à réverbère employés sur le continent , pour des opérations analogues.

Les modifications que le srillace introduit dans ModiflcaiioDs

I ^ '.'^ !• • I • • ^prodoltei parle

la composition chimique du minerai ne peuvent gniiage daiu la être complètement décélées par l'analyse chimique ^P^/*^?*** comparative des minerais bruts et grillés, parce rai«. que les données de Tanaljse ne suffisent pas pour recomposer, par le calcul , des mélanges mécaniques de plusieurs sulfures et de plusieurs oxydes il divers degrés de sulfuration et d'oxydation ; je suis parvenu cependant à me rendre un compte très-approximatif de ces réactions , en discutant d'après la méthode exposée au § i3, plusieurs résultats fournis par l'analyse chimique et par Tobnervation des ateliers : tels sont surtout la quaiii> tité de soufre existant dans les minerais avant et ^ près le grillage (§ 16, 1); le changement de poids produit par le grillage sur les principales sortes de minerais (^ 16, a). Les résultats de ces recherches se trouvent résumés dans le tableau I (§ i3); ils sont exposés Avec plus de détail dans le tableau suivant :

^ 3. l'* OPiAATION.

■ ATltftM PftBMlttftS BT PRODUITS

d« grillage.

f Ox.caif rem, isolé ottcomUné.

GoWre pyriteui

Pjrito de for Pe Sa* B ISalfurei dlrers 9 / Oiyde ferriqne M loiydef diren

Qaarte et ilUce

Bmm lerrotttet

Eêo ei acide oarb. oombinèt..

Oiygéne almotphériqae

9todmlU.

Oijde eaineux

Cuivre pjrileax. ........

SolfaredeferFetSuS

s 1 Snlfuref divers

5 ( Oxyde ferriqne

Si

a I Oxydes diTors

Acide salforiqoe combiné . .

Quarts elsilioe

Bases lerreoses

Prodoits I Acide sulforeux

gaieux. l Eau etadde carbonique.

■imaai

dMUaé à It foBie II

b«MoBi< dalra.

ISS,0

S5ft,i

SSS,1

Pol4fl ralftOb.

0,004 0,22t 0,394 0,010 0,000 0,00S 0,S4f d,OM 0,005 0,158

HIHUlAi 6« tas*

OMIisé à ta roBta ▼.

If

GKTLLAGÈ DES MIMERAIS, l6l

On peut résumer plus succinctement encore les Bii«nce 4n A ^- . Il .*^ t ,^ , ,. . maiiereiprwntè-

réactionsmetaJiurgiquesdecetteopération parceirps k «Jes pr«>

autre tableau : ^"'•■

Balance ou «rillaoe dbs minerais.

Minerais de la première claeu,

BtatIèrM premlèrea.

Minerai A griller 0,942

Oxygène •Unosphèriqse. . . o^isa

ProdviU.

MlDorai srillè o,7ti

Acide sQlforeni 4>,2i4

San et acide carbonise. . . 0,005

Minerais de la deuxième classe»

Vatièréa premMret . g ProdulU

Hinerai A griller o,04o

Oiygéne atmoiphérique. . . o,fdo

Ifioerai grillé 0,791

Aeide loffureux 0,211

Eap et acide carbonique. . . 0^008

Une suite de pesées m'a permis de constater que l'unité de poids des minerais bruts se trouve i^uite par le grillage dans les proportions sui-vantes :

Minerais de la 1** classe destinés h la fonte II. . 0,928 Minerais de la â* classe destinés à la fonte V. . 0,930 Ensemble des rainerais grHIés 0,928

La recherche directe du soufre contenu dans les minerais avant et après le grillage m'a prouvé que Funité de poids de celle substance se trouvait réduite par cette opération dans ]es proportions suivantes r

Minerais de la r* classe 0,i8l

Minerais de la â* classe 0,542

Ensemble des minerais grillés 0,^8$

Le gaz acide sulfureux forme les 2 1 centièmes Quantité con*

l<ftr

du poids total des produits, fixes ou volatils, duJif^'.'^lJîllJ'^"

Il le grillage.

i6a § 3. I** opfiHATiON.

SrilUge, et le» a5 centièmes ou le quart du poiàs es minerais soumis au grillage. Le soufre contenu dans ce gaz forme lui-même les 1 3 centièmes du poids de ces minerais. L*ensemble du traitement métallurgique produit en acide sulfureux les 56 centièmes y et expulse par conséquent en soufre les 33 centièmes au poids des minerais. Le poids total des minerais fondus dans le sud du pays de Galles étant d'environ aoo.ooo tonneaux , on y gazéifie annuellement 46.000 tonneaux de soum environ, produisant 92.000 tonneaux d'acide sulfureux. Les usines groupées près de la ville de Swansea, où se fondent à peu près les 3/3 des minerais importés dans le pays de Galles , projettent ainsi Journellement dans l'atmosphère 180 tonnes ou 65.900 mètres cubes d'adde sulfureux. Ce gaz exerce une influence très^nuisible sur la végétation dans un rayon de plusieurs kilomètres autour des fonderies , et le seul aspect du pays prouve aue, sous cette influence» la force productive du sol se trouve considérablement amoindrie, surtout dans la direction des vents domi^ nants. Ces exhalaisons des fonderies sont également gênantes , sinon aussi évidemment nuisibles pour la respiration humaine : un voisinage aussi incommode ne peut être toléré que par une population qui tire du commerce et de 1 élaboration des minerais de cuivre ses principaux moyens de travail et de richesse. Des efibrts persévérants, mais infructueux jusqu'à ce jour, ont été faits pour soustraire à une incommodité aussi grande le voisinage des fonderies; il est h regretter que Ton n'ait encore trouvé qu'une source de dommages dans une matière dont la valeur marchande H élève au moins k 5 millions de francs.

tïRlLLAGE DES MINERAIS. 1 63

Ici vient se placer une remarque importante* CarAcUrftpar- Les gaz eihalé» par les (onderieft galloises fomieot ||^!!|f'*<i^^l^ autour de ces usines une sorte de nuaee blanc tel dans le grillade lement épais, que la transparence de lair syiaiiiques. trouve complètement détruite. Il mW souvent arrivé pendant des journées entières , où le vent ramenait vers le sol les gaz sortant des chemin néei», de ne pouvoir distinguer dans les parties les mieui éclairées de ces ateliers aucun objet situé à une distance supérieure à 4 mètres. Ces nuages sonteitrèmementpersistants, et sont parfois encore visibles lorsque le vent les a transportés à 6 kilomètres des usines. Cette opacité oes gaz dégagés ne peut être attribuée, comme je l'ai souvent entendu dire, à l'acide sulfureux , car ce gaz est ab* soJument incolore et transparent, soit dans l'air sec t soit dans l'air humide. La transparence de l'atmosphère , ainsi qu'on le peut aisément constater par expérience directe, n est nullement altérée lorsquon y brûle le soufre en grandes niasses , et je n'ai jamais observé qu'elle soit troublée par les vapeurs très-charsées d'acide sulfureux qui se dégagent de certaines usines où Ton extrait le soufre des minerais de soufre natif. L'o- |>acité et la couleur blanche des vapeurs dégagées sont, au contraire, dans toutes les usines que j'ai eu occasion d'observer le caractère distinctîf des gaz produits par le grillage des sulfures métalli-

Sues , et surtout des sulfures de fer et de cuivre, e caractère ne me parait pouvoir être attribué qu'à la présence dans le gaz du grillage d'une proportion considérable d'acide sulfurique. La saveur dominante du gaz des fonderies galloises n'est nullement celle de l'acide sulfureux ; c'est exactement celle de ces vapeurs épaisses qui troublent

|64 s ^- ''^ OPÉRATION.

inslantaiiémeiit la transparence de Tair dans les iaboraloires où s*évaporc de Tacide sulfurique et où se décomposent des sulfates. Une expérience directe m'a d'ailleurs démontré la présence de Tadde sulfurique dans les vapeur^ qui , pendant toute la durée de l'opération , se dégagent des minerais soumis au grillage (^ i6, 3 ).

Oi^ciié des L'opacité des vapeurs sulfureuses du grillage, et itg^do^^e^cfotl- P^r suite îa proportion d'acide sulfurique contenu» Tffneiiiè l'acide ne sont jamais plus grandes qu'au moment où ta rie des griiitget. chafffe est extraite du tour. J en avais d abord

conclu que ta proportion de sulfates contenue dans les minerais grillés devait être fort considé^ rable : l'analyse de ces minerais n'a pas confirmé cette prévision (§ i6, 4)) plusieurs rainerais n'ont offert aucune trace d'aciae sulfurique; dans aucun d'eux la proportion de cet acide n'a été trouvée supérieure à o,03a : la proportion moyenne de o»oi4 c|ue j'ai admise dans le tableau I du § i3« est vraisemblablement plutôt au-dessus qu'au-dessous de la teneur moyenne; enfin, l'a* nalyse démontre aussi que l'acide sulfurique, re-^ tenu par les minerais grillés, y est combiné avec la chaux et la magnésie plutôt qu'avec les bases métalliques.

Dcvces faits il résulte que dans les conditions du giiltage gallois, les sulfates de fer et de cuivre ne

{meuvent subsister. J'en conclus aussi que dans tous es grillages de minerais de cuivre sulfurés h gan* gue de pyrite de fer, le dégagement de l'acide sul« furique est une circonstance aussi habituelle, aussi caractéristique que celle de l'acide sulfureux (i).

<1) La théorie du grillai^e des sulfures de fer et de

GRiLi..tGti UË6 MINERAIS. l65

Quelque délicales que soient les roaDipulatiooi^ SurTeiiiance du grillage, celles des autres opérations le ^^oi'^grniM^^'*^'^ ^^

cuivre doit avoir pour point de départ les faits suivants : 1* la réaction directe de Toxygéne sur le soufre ne produit que de l'pcîde sulfureux transparent; 2"* Tacide sutfnrique se dégage constamment des sulfures soumis au grillage, bien qu'il n'existe à chaque instant dans le minerai en élaboration qu'une proportion insignifiante de sulfates de fer et de cuivre ; S* enfin, un minerai partiellement grillé y porté à une température trés^levée , en* tiérement exempt de sulfates métalliques, dans l'état en un mot où se trouvent les minerais pyriteux au moment où on les retire des fours de grillage , émet toujours , au contact de Tair extérieur, des vapeurs sulfunques très épaisses.

J'explique le dégagement incessant de l'acide wlfu- Hque eu remarquant que le minerai est soumise des influences de température extrêmement inégales : d'une part, les ràblages multipliés, l'ouverture intermittente des portes, l'arrivée plus ou moins régulière de Tatr froid , tendent à refroidir les fragments de minerai ; de l'autre , la combustion qui se produit , avec non moins d'intermittence, à la surface oe ces mêmes fragments tend à y développer une température fort élevée. Au milieu de ces alternatives multipliées, l'arrivée brusque d'une masse d'air froid à la surface d'un fragment de minerai déjà écbauflë y produit nécessairement trois eflets successifs et presque insUintanés .- 1*" un abaissement de la température superficielle ; 2^ une première réaction à une température rapidement croissante, mais encore insuffisante pour décomposer les sulfates de fer et de cuivre produits à cette température intermédiaire sous l'influence combinée de l'acide sulfureux de Toxygéneen excès et des oxydes métalliques; y enfin la continuation de cette même réaction et la production d'une température assez élevée pour décomposer immédiatement les Sulfates qui viennent de se former.

L'opacité des vapeurs est due, selon, toute vraisemblance, à la précipitation mutuelle de deux gâz transparents, l'acide sulfuriquectla vapeur d'eau atmosphérique.

l66 $3. 1"* OPBRATIOIV.

encore davantage, et le défaut d'habîleté ou d*ezactitude dans les ouvriers y offre des inoon-^ vénients plus graves. On se trouve donc obligé de confier la conduite du grillage aux jeunes ouvriers qui débutent ainsi dans les travaux métallurgiques proprement dits. L'emploi d'un personnel peu expérimenté donne lieu de craindre des négligences ne travail qui pourraient porter la perturbation dans les travaux postérieurs de la fonderie : aussi, pour les prévenir autant que possible, on soumet toujours tes ateliers de grillage à une surveillance assidue. Ce service est confié à d'anciens ouvriers qui se transportent fréquemment, et au besoin k toute heure du jour et ae la nuit , auprès des fourneaux. Un simple coup d^onl jeté sur le courant de flamme suffit au surveillant pour constater une irrégularité dans l'état du craya ou de la chauffe; la température acquise par le minerai et par le» parois du four lui apprend aussi (l'élaboration commençant toujours à heure fixe) si le travail a été conduit trop vite ou trop lentement; Tag^lutination de minerai lui révèle, le cas échéant , que l'admission de Tair n'a pas toujours été convenablement réglée» ou que les ràblages n'ont point été exécutés en temps convenable ; etc. Cette facilité du contrôle est un des principaux avantages du grillage gallois, en ce quelle excite constamment à bien faire les ouvriers qui n'y seraient pas suffisamment portés par sentiment du devoir.

Il n'existe dans l'atelier de grillage aucune chance de perte pour les matières cuivreuses. Les matières entraînées par les rampants en très-petite quantité, sont recueillies dans tes rampants hûrixontaux q (PI, \yfig. a et 5) compris entre les

GniLtAGE f>BS MIIfEIIAIS. iS'f

rampants paitiek et la cheminée comniane ; les minerais bruts on grillés qui peuvent se répandre sur les voies de roulage sont balayés avec soin et portés aux dépôts; enfin le service des chauffes ^ se faisant toujours en dehors de la halle (Voir PI. m,fig. 4)» '• craya, seule matière qui sorte de fatelieri ne peut dans aucun cas être mêlé aux minerais bruts et gritlés qui ne sortent jamais de cette halle.

Le travail des fours où se grilleut les minerais Nombre dt est toujours interrompu le aimanche; on traite J^JJJîJjJ^''** par semaine dans chaque four, en 12 opérations, 12 X 3S4S = 4**>4» î' ^^"^ ^^'^ ^" moyenne

741 6 . * = 17,9 fours en activité pour griller chaque

semaine 741 %6 de mi nerais* Dans un atelier de cette importance , le nombre de fours actifs varie efiêcti vement de 1 6 à 19, en raison des réparations que peuvent exiger certains fours , et surtout de la quantité de minerais bruts disponibles. Les réparations à faire aux fours de grillage étant assez rares, on peut aisément, avec un nombre total de 19 fours, en tenir moyennement 17,9 en activité; la différence entre le matériel total et le matériel constamment actif est plus grande, ainsi qu'on le verra plus loin, pour les fours de fusion , où les causes de détérioration .«ont plus nombreuses et plus actives.

Lorsque le manque de minerai conduit à interrompre pour quelques jours le travail d'un four, on laisse la grille pleine de combustible ,

Euis Ton y diminue le tirage en bouchant partiel- ^ment avec des briques l'orifice des rampants, et en laissant la porte légèrement entr'ouverte.

l68 § 3. F* OPÉEATIOBT.

De temps en temps , on excite temporairement le tirage pour récbauffer le four et le ib^er, el Fou recharge la grille de manière à la tenir constamment pleine de combustible : il suffit en-suite de rétablir complètement le tirage pendant cfuelques heures pour mettre un pareil four en état de recevoir une charge de minerai*

liéptraiioii<ie« La chauffe est la partie des fours de grillage i^iwêi lenips de qyj (j'altère le plus rapidement : tous les dix-huit livité. mois environ, il tant mettre les tours hors feu

pour les réparer : on refait à neuf les quatre pa^ rois verticales placées au contacl du. combustiMe , le pont qui sépare le fojer du laboratoire, et toute la portion de voûte qui recouvre le pont et la chauffe. La durée de toutes les autres parties est assez variable d*un four k lautre; on peut admettre comme résultat moyen que le four tout entier doit être démoli et reconstruit tous les neuf ans. L'année totale se trouve ainsi répartie pour chaque four, eu égard aux jours de travail et de repos :

Jours de travail 294

Jours de chômage :

Dimanches et fêtes. 56

RéparatioBS et mises en feo. ... 7 . «. Réserve (avec feu dans la chauffe). 5' Chômage complet (hors feo) ... 3

'>ais àé grUiaf^ Le plus remarquable des résultats économiques JJJJJJ^^JJ^g^^*** relatifs au grillage des minerais est la faible quan^

tité de combustible consommée. On ne brûle dans le travail normal que les doua^ centièmes du poids des minerais bruts. Il n'existe k ma cou-

GRILLAOe DES MINEKAIS. 169

tiaissaocc aucun autre four à réverbère servant au grillage, OÙ un résultat équivalent puisse être obtenu avec une aussi faible consommation de combustible à flamme (i).

Les quantités de main-d'œuvre et de matières consommées , et les dépenses faites pour le grillage d'une tonne de minerais de cuivre , sont indiquée» dans le tableau suivant:

(1 ) Plasieurs fondeurs qui m'avaient été sîffnalés connue ayant le mîeax conservé la tradition des fonderies galloises m'ont assuré que remploi de l'anthrocite menu , au moyen des grilles de craya, était déjà usuel dans le dernier siècle. Cependant la notice pabliée en 1823 par M. J^-H. Vivian touchant la description de la méthode galloise ne signale point l'emploi de Tanthracile dans les fours de grillage.: les dessins, publiés en 1825 par MM. DufiréDOv et Élie de Beaomoot (Annales des mines , 1'* série, t. Xl ) , eten 1834 par M. de Billy ( Annales des mines, 3^ série ^ t. Y)* semblent désigner des grilles propre à brûler de la houille ordinaire ; ce qui prouve qu'à cette dernière époque les fours à anthracite n étaient

S >int encore d'un usage universel. M. de Billy annonce ailleurs expressément que les fours de grillage eonsom^ maient, en 18311^ , 0%50 ae houille par tonne de minerai brut à griller. Ce rapprochement démontre suffisamment l'énorme sapéricMrité du mode spécial de combustion imaginé par les ouvriers gallois, et justifie l'étendue donnée dans le présent travail , à la description de celte mémorable découverte.

Après avoir dté les auteurs qui ont traité de la méthode

Salloise, qn'il me soit permis de rappeler que l'initiative e ces publications est due à M. J.-H. Vivian , Tun des principaux fondeurs du pays. ^Ancien élève de l'école de Freyberg, M. Vivian y a puisé, outre les connaissances scientifiques , les sentiments de bienveillance avec lesquels il accueille les savants étrangers.

§3. 1'* orÉRATioir.

L F)rimdegfill4^iepourufutanmedefnineraUhnUÊ.

HAW-D'OUTaB W MATltftU.

OoTrion roalenn. •— Transport do minerai bmt «a pini teférlcttr

Mm». — "httiuport <!« minerai brai an plan •npérienr

Maohinif le, cbauffeun. — Gondaite de la maehine à vapenr

Onfrieie griltenra. — Grillage d« minerai et irafanz aooeeaoirea. ' *

JSitM. -> Traniport dn minerai f rillé. . . . | 0,<

OuTriert sapplémentairei. — Transport du minerai grillé.

Bnrveillaneeda iraTail

OHttbatlible ponr le grillage proprement dit. iiifm ponr les trafauz aeeidenteis. .

Utm ponr la maohloe é vapMr . . .

Briques réfracUires ^

BniMliM dn mobilier : mnebine à vapeur, plattineliné, biouoitea, râbles, ete. . . .

Total des frais. .

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