II. — DICT. DB CBIMI? INDUSTRIELLE. '5t

flamme ni fumée, et même sans odeur, s'il a été préparé dans des conditions convenables, ce qui permet de l'employer avec le plus grand succès aux travaux des hauts fourneaux et généralement à la fusion des minerais métalliques, et comme il est d'ailleurs, entre tous les combustibles, celui dont l'incandescence produit le plus de chaleur rayonnante, on conçoit combien il est éminemment propre au chauffage à foyer ouvert. C'est par ces qualités qu'il est souvent préférable à la houille : il serait même supérieur au charbon de bois s'il brûlait aussi facilement que lui.

Le coke parfaitement sec ne prend à une atmosphère saturée d'humidité que 1 à 2,5 pour 100. Immergé dans l'eau, il en absorbe jusqu'à 51 pour 100 de son poids. Le coke du commerce contient 2 à 3 pour 100 d'eau ; il a un pouvoir calorifique moindre que celui des houilles grasses et demi-grasses.

Trois méthodes peuvent être employées pour transformer la houille en coke ; la première, qui fournit un coke fritte d'ime faible densité, est corrélative de la fabrication du gaz pour l'éclairage ; elle consiste à soumettre à la distillation, dans des cornues horizontales de terre ou de fonte, des houilles grasses qui, sous rinfluence de la chaleur , se dédoublent , d'ime part , en produits volatils (gaz éclairants, goudrons, huiles, sels ammoniacaux, etc.) que Ton recueille avec soin, et en coke qui, la décomposition finie, se retrouve dans les cornues. Cette fabrication qui ne doit point nous occuper ici (Yoy. Éclairage par les gaz, ÉCL), fournit un combustible de bonne quaUté, il est vrai, mais que sa faible densité, son défaut d'agglomération rendent peu propre aux usages métallurgiques et au chauffage des locomotives ; aussi ce combustible est-il exclusivement réservé à l'économie domestique ou au chauffage des petits foyers.

Les deux autres méthodes, pour lesquelles le coke est le véritable but de la fabrication, tandis qu'en réalité le gaz de l'éclairage est celui de la première, fournissent un combustible d'aspect tout différent. Le coke ainsi obtenu, et désigné sous le nom de coke de suffocation, est dense, aggloméré, d'une dureté considérable, et se présente sous la forme de morceaux prismatiques allongés. On Tobtient en substituant à la distillation rapide que nécessite la fabrication du gaz de l'éclairage, une marche plus lente et plus régulière ; celle-ci d'ailleurs est toujours appliquée à des masses considérables qui, se comprimant elles-mêmes dans ces circonstances, subissent une sorte de ramollissement suffisant pour souder leurs molécules.

La fabrication du coke de su£Focation peut être conduite soit dans des meules, soit dans des fours; les premières ont été longtemps seules employées, mais elles ne sont plus guère usitées aujourd'hui que dans des cas de nécessité absolue, comme celui d'une fabrication rapide et inattendue, tandis que la construction de fours à coke par les établissements métallurgiques et les administrations de chemin de fer prend chaque jour, tant en France qu'à l'étranger, une plus grande extension. Nous décrirons successivement ces deux méthodes. Toutes deux d'ailleurs donnent un rendement supérieur à celui de la distillation rapide dans les cornues à gaz. L'excès de coke obtenu peut s'élever de 6 à 15 pour 100.

Carbonisation en meule. — La houille est réduite en morceaux d'un décimètre cube : on range ceux-ci sur un plan horizontal de façon à former un tertre conique. La hauteur de ce cône est de 70 à 75 centimètres et son diamètre de 4 à 5 mètres. On "recouvre le tout de paille et de terre franche humectée, de façon que la terre ne pénètre pas dans les interstices de la houille. On peut substituer à la paille des herbes et des feuilles sèches, mais non pas des plaques de gazon. On peut encore recouvrir la meule depuis la base jusqu'à environ 33 centimètres du sol avec de petits morceaux de houille crue, puis répandre sur tout le reste de très-menus déchets de coke : il n'est pas alors besoin de ménager des é vent s à la circonférence de la base. Ensuite, au moyen de charbons allumés, on met le feu à la charbonnière par une ouverture de 16 à 22 centimètres de profondeur que l'on a ménagée dans ce but. Au bout de quatre jours de feu on obtient en coke 40 pour 100 de la houille employée. C'est en l'arrosant d'eau que l'on éteint le coke à mesure qu'on le retire.

D'autres fois la iheule est un prisme de 3 mètres à la base et d'environ 20 à 40 mètres de longueur. Les gros morceaux sont placés au milieu et les autres aux bords, l'élévation de la meule est d'un mètre au plus. On l'allume par le haut et par plusieurs endroits à la fois. Ce procédé ne convient pas pour les houilles sèches.

M. Wilkinson, célèbre métallurgiste anglais, place au centre de la meule une cheminée en briques, trouée à sa base, ce qui pennet d'employer le premier procédé indiqué ci-dessus , les houilles fussent-elles un peu sèches. Cette cheminée, d'un mètre de hauteur, a un diamètre intérieur d'im mètre à sa base et de 60 centimètres à son sommet. C'est sur un cercle dont la circon-

férence est à 2 mètres de la base de la cheminée que se place la houille. Par ce procédé elle est carbonisée en vingt-quatre heures et elle donne 50 pour 100 de coke.

L'on dépense pour allumer les meules un dixième de la houille < qui les compose. Cependant cette dépense peut être réduite à un quarantième dans les meules coniques. Celles-ci doivent alorsl avoir I mètre 16 centimètres de hauteur, 4 mètres de diamètres la base et 2 mètres 33 centimètres au sommet. 7,500 kilogrammes de houille occupent 75 bennes ; c'est la contenance d'une meule conique. 4

Carbonisation dans les fours. — Les fours à coke, dont les formes fl sont très-variées, qui quelquefois ont de très-vastes dimensions, ^ mais le plus souvent ne mesurent que quelques mètres cubes, ^ qui tantôt sont arrondis et tantôt rectangulaires, peuvent être M essentiellement rangés en deux classes bien distinctes : la pre- 4 mière comprend ceux à sole non chauffée ; la seconde, ceux à 4 sole chauffée. Dans le premier cas, la houille convenablement 4 préparée est projetée dans le four, dont les parois se trouvent^ portées au rouge par une opération précédente ; là elle s'échauffe, distille et se carbonise, tandis que les gaz et les goudrons, re- 1 foulés au dehors, passent dans une cheminée traînante, pour sel diriger ensuite dans la cheminée d'appel de l'usine ; dans le second 4 cas, au contraire, ces gaz sont avalés par des ouvertures latérale»^ placées dans la paroi verticale du four et conduits dans des car^ t neaux placés sous la sole, où ils ne tardent pas à s'enflanmier au i contact d'un courant d'air soigneusement ménagé de l'extérieur à | l'intérieur. Par leur combustion, ces gaz développent une tempe- • rature très-considérable, qui, se communiquant à la sole du four < et à la houille qui la recouvre, rend la distillation plus active et I plus économique. 1

Les expériences les plus récentes établissent avec une netteté \ absolue les avantages que les fours à sole chauffée présentent sur î les fours à sole non chauffée ; ces avantages sont d'ailleurs faciles J à saisir ; dans les premiers, grâce à la combustion des gaz et mal- \ gré les circuits que ceux-ci sont obligés de faire sous la sole, la ^ tirage est plus rapide; aussi trois jours suffisent-ils pour distiller, \ par ce moyen, 6,000 kilogr. de houille, tandis qu'il en faut cinq i ou six dans le premier cas; par suite de l'utilisation de la chaleur J perdue, le rendement est supérieur, il s'élève à 58, et peut même f atteindre 63 et 65 pour 100; il dépasse donc de 5 à 6 pour 100 le \ rendement des fours à sole non chauffée. Un autre avantage doit \

acore être pris en considération : dans les fours à sole non liauffée, la distillation de la houille marche de haut en bas, et, ar suite, les gaz emprisonnés bientôt par la masse de coke qui iirmonte la houille non carbonisée, ne s'échappent qu'avec peine t au moyen des fissures qu'ils produisent dans cette masse, (ans les fours à sole chauffée, au contraire, la distillation marche lar les deux surfaces simultanément, c'est-à-dire de bas en haut t de haut en bas ; la charge se trouve donc diminuée de moitié, B dégagement des gaz est plus facile, et il se produit au milieu .6 la masse une sorte de séparation, de fissure horizontale qui »rise le coke en pains presque carrés. Les différents avantages lie nous venons d'exposer établissent une supériorité certaine n faveur des fours à sole chauffée, aussi tendent-ils à se substiuer d'une manière générale aux fours ordinaires, et est-ce, par uite, à leur description que nous nous attacherons spécialement, .eus guidant pour cela sur la remarqucable étude publiée dans Bs Annales des mines (1860), par M. Dieudonné, sur les établissements à coke de la Compagnie des chemins de fer de l'Est.

Avant de soumettre la houille à la carbonisation dans les fours, il lut la préparer d'une manière convenable ; dans ce but, on la broie 'abord en la passant dans un moulin formé d'une noix dentée onique, tournant dans un autre cône également denté concennque au premier ; elle doit être ainsi réduite en morceaux de

millim. de diamètre environ ; plus elle est menue, meilleure lie est, mais il faut avoir soin d'éviter la formation du poussier ui constitue un déchet considérable. La houille ainsi broyée est Qsiiite somnise à un lavage dont le but est de séparer les schistes t autres matières minérales (calcaire, etc.) qu'elle renferme. Les iveurs de houille affectent des formes diverses; le plus usité onsiste en une caisse en bois séparée en deux parties inégales ar une cloison verticale; dans la petite chambre ainsi cloi- Dnnée peut se mouvoir de haut en bas un piston plein, qui, plus ird, lorsque la caisse est remplie d'eau, refoule celle-ci et la éplace par des mouvements alternatifs de va-et-vient. A la partie iférieure, la grande chambre* porte 1® une toile métallique îrrée ; 2° à une certaine distance un châssis permettant le pasige facile des morceaux de houille. Pour se servir de cet appaîil, on y projette, en général, 2 hectolitres de houille menue, (lis on fait mouvoir le piston ; Feau, dans son mouvement de varvient, déplace là houille, la met en suspension pour ainsi dire, ; bientôt les différents matériaux qui là composent viennent se

COM

COUBUSTIBLES.

classer par ordre de densité ; les matières Qnes, les sfihlams, passent à travers la toile métallique et tombent au fond de la cuve, les schistes lourds Tiennent se poser sur cette toile au-dessous du châssis, et la houille plus légère occupe les parties supérieures, c'est-à-dire dépasse ce châssis ; on enlève ces parties à la pelle, puis on recommence; après deux ou trois opérations, Tespace compris entre la toile et le châssis est exclusivement rempli de schiste que l'on enlève pour recommencer ensuite l'opération. Par ce lavage, la houille perd, en général, un dixième de son poids (déchet, schistes et schlams). C'est après l'avoir ainsi préparée et l'avoir laissée quelque temps sécher qu'on la soumet à . la carbonisation.

Les fours, que représente la ûg. 306 et qui sont disposés en nombre quelconque, sont rectangulaires et surmontés d'une

voûte cintrée ; ils sont fermés aux deux extrémités par des portes en fonte P; la charge a lieu par les deux ouvertures M, M' percées dans la voûte, et devant lesquelles viennent se présenter des wagonnets à bascule V circulant sur des rails longitudinaux. Dans la paroi -latérale des fours se trouvent cinq ou neuf ouvertures 0 qui, communiquant avec des cheminées verticales conduisent les gaz de la distillation sous la sole, dans les cameau], où ils sont brûlés par le courant d'air calculé qu'on laisse pénétrer par les registres l, l; après leur combustion, les gaz sont ensuite dirigés dans la cheminée traînante UD, d'où ils rejoignent la grande cheminée de l'usine.

Pour faire usage d'un four sembable, après avoir fermé les portes en fonte, ouvertes pour le défournement précédent, et alors que les parois sont au rouge, on charge par M et M' 6,000 kilogr. de houille préparée, et on laisse d'abord ces deux trous ouverts jusqu'à ce que la houille soit complètement allumée; aussitôt que ce résultat est atteint, on ferme M et M^ et Ton ouvre toutes les priâes d'air /, /, car, à ce moment, une masse énorme de gaz se dégage, et ceux-ci, entraînés dans les cheminées verticales, demandent, pour leur combustion sous la sole, une quantité considérable d'oxygène ; au fur et à mesure que la distillation avance, la houille se boursoufle (et la charge a dû être calculée de telle sorte que l'augmentation de volume soit aisément contenue dans le four), puis les gaz deviennent moins abondants; ondiminue alors l'ouverture des registres i, i, jusqu'à ce que la distillation soit achevée, c'est-à-dire jusqu'à ce que le dégagement de gaz soit nul, ce qui se produit après trois jours de feu. Lorsque ce point est atteint, l'opération est terminée , on ouvre les portes d^avant et d'arrière et l'on procède au défournement; pour opérer celui-ci, on approche près de l'avant, au moyen de rails, un engin R désigné sous le nom de repoussoir et formé d'une forte crémaillère horizontale en fonte terminée par une pièce plane B de la largeur dufour et désignée sous le nom de bouclier. Au moyen des manivelles que porte le repoussoir, on fait avancer ce bouclier qui, pressant à la base de la masse de coke C, la détache du four et l'entraîne hors de 'celui-ci. Là, cette masse incandescente rencontre un plan incliné, pavé en briques, de 10 mètres de longueur environ, et dont l'inclinaison égale 0 mètre 07 centim. par mètre. En glissant sur ce plan, la masse se disloque et les morceaux en se séparant prennent la forme prismatique allongée recherchée pour ce genre de combustible. On les éteint aussitôt, soit avec des seaux d'eau, ce qui produit leur refroidissement immédiat, soit en les recouvrant de fraisil, opération moins avantageuse car elle exige deux jours environ pour que le refroidissement du coke soit complet.

Quelquefois, et ce fait se manifeste surtout en Angleterre, remploi de houilles trop grasses ne permet de défourner que lorsque la masse est refroidie ; sans cette précaution , le coke , en

glissant sur le plan inchné, s'écraserait et perdrait beaucoup de

sa valeur.

Dans les fours ronds, le défournement ne peut avoir lieu par

le procédé mécanique que nous venons de décrire ; pour Teffec-

tuer, on est obligé d'arracher peu à peu le coke au moyen de ringards; cette circonstance suffirait à faire préférer les fours rectangulaires semblables à celui que nous venons de décrire.

Dans les fours à coke et à sole non chauffée, on peut, comme cela se pratique dans un certain nombre d'usines, utiliser les gaz de la distillation en les dirigeant dans les barillets, les condensateurs et les épurateurs usités pour la fabrication du gaz de Téclairage (Voy. Éclairage par les gaz. ÉCL) ; cependant le gaz ainsi obtenu ne peut être comparé à celui que fournit la distillation de la houille dans les cornues ; son pouvoir éclairant est toujours de 1 0 à 1 2 pour 100 inférieur, mais les goudrons que produit ce genre de distillation possèdent une valeur plus grande que le goudron ordinaire.