SYSTÈME SILÉSIEN

Le système silésien diffère essentiellement du système belge, par la forme de Tappareil, par la grandeur des vases dislillatoires; enfin, par un travail plus simplifié, qui se rapproche davantage du traitement en grand.

Avant d'être arrivé au point de pouvoir lutter avec l'appareil belge, le four silésien a dû subir de nombreuses modifications ; pour bien les comprendre, je renvoie le lecteur au mémoire que M. Gallon, ingénieur en chef des mines, a publié dans la3« série (1840) des Annales des Mines, sur les fours de la haute Silésie.

A cette époque, les foure contenaient 18 à 20 moufles placés symétriquement sur les banquettes qui entourent le foyer, et rangés deux par deux, dans autant de niches séparées sur la devanture. La flamme partant du foyer sortait directement par de petits ouvreaux pratiqués dans la voûte du four, près de la tête des moufles. Elle chauffait mal, par conséquent, la sole des banquettes, circonstance fâcheuse qui nuisait beaucoup à la réduction.

Le métal condensé tombait librement, par un tube coudé adapté au moufle, dans la petite niche de la devanture; on était obligé de le refondre dans des pots en terre avant d'en faire des lingots, parce qu'il était souillé d'une certaine quantité de crasses et d'oxydes.

On perdait en outre, par volatilisation, toutes les poussières métalUques qui se dissipaient dans l'atmosphère, c'est-à-dire presque 1 dixième de la production.

Le gaspillage du minerai était donc extrême, et le rendement d'un four insignifiant» puisque rappai*eil donnait à peine 140 à 150 kilogr. par vingt-quatre heures.

Deux fouts accolés constituent habituellement un massif, aussi bien dans l'ancien système que dans le nouveau. Mais dans l'ancien système, qui est encore en vigueur en Silésie, xm certain espace était réservé dans Tentre-deux, près de la cheminée, pour faire l'office de four de calcination du minerai; c'était un espace perdu pour l'activité de la flamme intérieure, mais qui pouvait encore être utilisé pour certains usages exigeant une moindre température.

Toute cette disposiliou primitive, mal calculée sous le rapport

de rutilisation de la chaleur, venait d'un pays ou la main-d'œuvre est des plus modiques, où le combustible est à très-bas prix, où la valeur vénale du minerai n'était pas en rapport avec le prix du zinc sur le marché; mais du moment où la question économique a été étudiée avec plus de soin, on s'est empressé dans les usines nouvellement créées d'y apporter de nombreuses modifications.

Voici en quoi elles consistent :

!• On a supprimé la chambre de calcination, parce qu'on s'est aperçu qu'une grande partie de la chaleur était absorbée en pure perte. On calcine aujourd'hui le minerai dans des fours séparés, et toute la capacité intérieure des deux fours contigus a subi l'accroissement correspondant. De 18 à 20 moufles qui garnissent les banquettes intérieures, on en a porté le nombre à 32, 40 et 44. On a même imaginé, dans ces derniers temps, de superposer les moufles et de porter le nombre de ceux-ci à 60. Cette disposition a été adoptée récemment à l'usine d'Eschweiler (Prusse rhénane) et donne de fort bons résultats.

2"* Pour mieux concentrer la chaleur à Tintérieur, on a supprimé les petites cheminées d'appel placées vers la voûte, à la tête des moufles, parce que le dégagement de gaz combustibles se faisait trop vite par ces issues directes, et la sole des moufles n'était pas assez chauffée. On a forcé la flamme à redescendre vers le pied, et à se rendre par une galerie inférieure vers la cheminée d'appel,

3° Autrefois le zinc coulait librement hors du petit tube, qui terminait le moufle et tombait goutte à goutte dans la niche de la devanture qui restait ouverte. Aujourd'hui, cette niche est complètement fermée pendant le travail, par un petit grillage postiche en fil de fer enduit d'argile, et l'allonge, ou tube condenseur A (fig. 434), y reste emprisonnée. Le métal, au lieu de tomber à Tair libre, se condense dans la partie ventrue de l'allonge et y séjourne pendant tout le temps de la distillation. On le puise toutes les vingt-quatre heures avec un grattoir, comme dans le procédé belge.

Il résulte de celte disposition une perte moindre par volatilisation , car l'orifice ouvert du tube condenseur est coiffé d'un cornet en tôle T qui retient la majeure partie des poussières métalliques, qui se brûlaient au contact de l'air et se dissipaient en pure perte dans l'atmosphère.

Les moufles sont, comme les creusets belges, les pièces les plus

MET

essentielles de la fabrication du zinc. On apporte à leur bonne confection les soins les plus minutieux.

Le four silésien ressemble, par sa disposition intérieure, à un four de verrerie; il a, comme lui, son foyer occupant le milieu, et deux banquettes latérales sur lesquelles, au lieu de pots, sont rangés parallèlement les moufles de réduction M.

Fig. 434. — Four silésien pour l'extraction du zinc.

La largeur des banquettes détermine la longueur des moufles. Cette dimension en largeur est limitée par la difiiculté de pouvoir construire sans danger des voiltes surbaissées, qui n*ont que G», 16 à 0"»,17 de flèche sur une portée de 3 mètres environ.

En Silésie, par exemple, la portée des voûtes ne dépasse guère 2«,60 à 2°>,65 avec 0n>,25 de flèche.

Ces voûtes durent six ans ; mais il est vrai de dire que la température intérieure n'atteint pas celle des fours où Ton traite des minerais très-réfractaires.

En Belgique et dans la Prusse rhénane, les voûtes se construisent en briques réfractaires , spécialement façonnées pour ce genre de travail.

Les niches, espacées d'aie en axe de 0",63, laissent par conséquent 0«,09 pour épaisseur des piliers ou toques.

Derrière ces laques verticales se présentent immédiatement les ouvertures 0 d'échappement des flammes; on leur donne 0",12 en carré. Ces ouvertures commimiquent à un canal général G, gui mène à la cheminée d'appel.

Jadis ce canal, où s*emprisonnaient les flammes, avait une sole ; mais il s*encombrait tellement de crasses et de scories, que le nettoyage en était difficile dans toute la longueur du four. On a donc supprimé cette sole, pour la remplacer par deux plans inclinés qui viennent aboutir à ime porte de vidange P située dans les caves.

On fait également disparaître les résidus des moufles à chaque charge, par la trappe F, en ayant soin, toutefois, de la tenir fermée pendant le travail. On évite ainsi le flot de poussières résultant du nettoyage général qui se répète alternativement toutes les vingt-quatre heures, sur chaque face des fours.

Le foyer du four silésien est véritablement la partie sur laquelle toute l'attention du constructeur doit se concentrer. On fait rarement plus de deux réparations pendant la durée du four, qui est de trois ans. Au bout de ce temps, la voûte commence à s'afTaisser, malgré Tarmature en fer qui soutient les pieds-droits. Le retrait que prennent les briques est tellement fort, que tout Téquilibre primitif est détruit par le tassement général qui s'opère. Le tirage du foyer s'établit par ime cheminée placée au milieu du massif.

Après sa construction, le four est toujours recuit; à cet effet, on entretient sur la grille un feu d'abord modéré, qu'on augmente graduellement jusqu'à ce que TintérJeur soit au rouge sombre. Au bout d'une semaine environ, on introduit les moufles, préalablement chauffés au rouge dans des fours séparés. On les range deux par deux dans les niches, en les faisant glisser jusqu'à Qm^OS du bord du foyer. Dans cette position, ils ont une petite inclinaison de l'arrière à l'avant, qui est celle de 0» ,02 par mètre qu'on donne à la sole des banquettes.

Les interstices entre les moufles et les parois de la niche sont ensuite calés avec de l'argile, et, de même que pour le four belge, la coloration intérieure des moufles fait juger du moment opportun où la charge doit être introduite.

Ce moment n'arrive guère que douze jours après.

On gradue alors les charges de manière à atteindre le maximum

vers la fin de la troisième semaine ; c'est seulement après ce délai que le four est dans toute son allure.

La conduite du feu à Tintérleur a besoin d'être dirigée. Les gaz combustibles, ayant toujours tendance à s'échapper par les issues les plus directes, se portent de préférence sur les moufles dix milieu de la façade, qui sont surchauffés. On remédie à cet inconvénient en bouchant alternativement les ouvertures 0 (fig. 434), avec un tampon mobile qui change à volonté la direction du courant.

Quoi que Ton fasse cependant, la chaleur est toujours très- vive vers le milieu, et la réduction s'y fait mieux que dans les moufles extrêmes. Aussi l'ouvrier a-t-il soin d'y charger les minerais les plus réfractaires, laissant ceux de facile réduction pour les extrémités.

Dans des fours plus allongés, comme ceux, par exemple, de 44 moufles, la difficulté de bien répartir la chaleur augmente encore. Le foyer, dont la longueur suit la même proportion, devient plus difficile à gouverner.

La composition de la charge est moyennement en poids de 2 de minerai pour 1 de réductif.

On choisit de préférence les menus charbons maigres exempts de pyrites, ou mieux encore un mélange de débris de coke et de menue houille. La calamine est simplement écrasée à l'aide d'une batte en fer; on ne la broie pas sous^les meules, comme pour les fours belges. Le grand excédant de réductif qu'on en^ploie augmente la porosité de la charge et facilite le dégagement des vapeurs. On en gradue du reste la quantité suivant la nature des minerais et leur facile réduction.

On ne peut fixer d'avance la charge normale d'un four. C'est par une série de tâtonnements qu'on arrive au maximum. Dans les usines d,e la Silésie, on charge les moufles pour vingt-quatre heures, parce que les calamines que Ton traite sont facilement réductibles. Mais en Belgique et sur les bords du Rhin, où les minerais se composent de blendes ou de calamines silicatées, on a trouvé plus avantageux de faire durer la distillation quarantehuit heures, en fractionnant les charges d'une certaine manière. Pour bien comprendre l'opération, je suppose pour un moment tous les moufles vides.

On conumence, le premier jour, par remplir tous ceux d'une même façade avec les deux tiers de la charge reconnue suffisante pour atteindre l'écart voulu. Au bout de vingt-quatre heures, on

introduit le tiers restant par-dessus, en même temps que Ton charge les deux tiers sur la face opposée du four et vice versa. De telle sorte que la grande charge reste exposée quarante-huit heures au feu, tandis qu^ la petite n'y reste que vingt-quatre heures *.

Un four de 32 moufles à grande dimension, dans de bonnes conditions d'allure, peut traiter ainsi par quarante-huit heures 2,100 à 2,200 kilog. de minerai. Si, par exemple, la* teneur analytique est de 50 pour 100, et que la réduction soit faite avec 1 1 unités d'écart, sa production mélallique s'élèvera de 819 à 858, soit 4 10 à 429 kil. environ par vingt-quatre heures, absolument comme celle d'un four belge qui traiterait la moitié de la même quantité.

Lorsqu'on veut faire la grande charge, c'est-à-dire celle qui comporte les deux tiers du poids, on procède d'abord au nettoyage du moufle. On enlève le petit grillage mobile de la niche, on décale la laqué, et, à Taide d'un râble, on fait tomber tous les résidus de la précédente distillation par la trappe F. Immédiatement après, on se sert d*ime grande cuiller pour introduire la charge par l'ouverture du moufle, en ayant soin de la déposer en talus, de Tarrière à l'avant; puis on lute de nouveau, et la distillation suit son cours pendant vingt-quatre heures. A l'expiration de ce délai, on dépose la petite charge sur la grande, sans ouvrir la niche ni décaler, en se servant simplement d'une cuiller pareille à celle des fours belges, que Ton insinue adroitement par le col de l'allonge. L'ouvrier a toujours soin, avant cette introduction, de détruire le talus primitif qu'il a donné à la grande charge, en ramenant avec un crochet la matière sur le devant, dans le but d'exposer le plus possible le nouveau minerai à un plus fort coup de feu du côté du foyer.

L'opération du tirage précède toujours, dans Tordre, celle du chargement. On commence donc par puiser le zinc condensé dans la partie ventrue de l'allonge en suivant le procédé déjà décrit pour les fours belges.

L'allonge est ordinainairement rendue inutile au bout de douze jours. La condensation qui se fait à Tintérieur dépose une croûte métallique très-adhérente à la terre. Cette croûte augmente insensiblement d'épaisseur et finit par obstruer le passage de la cuiller, malgré les raclages journaliers de chaque tirage. Les morceaux de zinc qu'on retire par écaille, quand on vient à

1 La grande charge est aussi la plus riche en teneur métallique. On réserve la plus pauvre pour celle qu'on superpose.

briser TalloDge, sont traités comme matières riches dans les charges suivantes.

Quant au mauvais état d'un moufle, on en est déjà averti pendant le cours delà distillation par le défaut de flambage du tabe. Du moment où ce flambage cesse, l'aspiration se fait par l'inlêrieur du four, et les cheminées fument à blanc^ comme disent les ouvriers. On s'empresse, dans ce cas, de retirer la charge pour ne rien perdre de la matière, et on remet le remplacement du moufle à la charge suivante.