BOIS

Le bois, à l'état ordinaire, en raison de la quantité d'humidité

HAUr-FOURNEAU. 279

qu'il renferme , ne fournit au maximum que 18 environ de charbon , comme nous l'avons vu à l'article caebonisa- TioN , à cause des nombreux produits volatils carbones , auxquels il donne naissance par l'action de la chaleur; beaucoup de ces produits sont combustibles y et si Ton pouvait uti- \ liser pour la réduction des minerais la chaleur qu'ils dévelop- ^ peraient en brûlant , on réaliserait en même temps l'avantage ;^e produirait la proportion de combustible nécessaire pour la carbonisation.

MaiS; d'im autre côté , la vaporisation de l'eau hygromé- ; trique , et la carbonisation , consommant une grande quantité ' de chaleur , la température des parties supérieures du fourneau ^pourrait être abaissée de beaucoup au-dessous de ce qu'exigerait : la nature de l'opération , et il pourrait en résulter de graves inconvénients si cet abaissement atteignait une certaine limite. Cependant divers hauts-fourneaux en Russie ont employé avec jiTantage le bois en nature , et paraissent avoir obtenu des résultats assez favorables; mais il convient de faire observer que les hauts-fourneaux qui çnt présenté une très grande Àronomie , par le moyen de ce combustible , consommaient lUe proportion beaucoup trop grande de charbon , de sorte que l'avantage pourrait n'être qu'apparent; il paraîtrait d'ailleurs que la forme intérieure devrait être changée, et que les fourneaux sur lesquels, on a suivi des travaux réguliers ont fourni, dans le même temps , une beaucoup moindre quantité de fonte que lorsqu'ils marchaient au charbon de bois; il pau'ait certain d'ailleurs que l'emploi du bois expose à des chutes de mine beaucoup plus fréquentes que dans le travail ordinaire.

Il y a tout lieu de croire, cependant, que le mélange de bois avec du charbon de bois peut être avantageux dans quelques circonstances.

Les diverses' variétés de ce combustible employées pour le travail des hauts-fourneaux ne fournissent pas à beaucoup près la même proportion de coke; on peut admettre comme moyenne qu'elle monte à un et demi en volume, ec 50 0/0 en poids ; une grande quantité de «produits combustibles Ven dégagent dans la distillation , et pourraient être utilisés

pour la réduction du fer ; aussi dès longtemps a-t-on fait dei tentatives pour introduire la houille dans les bauts-fourneaux; mais les résultats obtenus n'avaient pas été couronnés de succès; repris avec plus de circonspection, ils ont prouvé que non se» lementce combustible cru pouvait être employé dans les hauU* fourneaux en mélange avec du charbon ou du coke , mail même seul.

n paraissait résulter des essais antérieurs, et tout rationnel a même temps, que la houille grasse ne saurait être avantageusement employée, parce que, pour se convertir en coke, elleie gonfle, se colle, et doit exercer dans le fourneau une presâoa qui tendrait à intercepter le mouvement de l'air ; ce fait, qv l'on ne peut révoquer en doute, n'a réellement d'applicatioii que pour les houilles très collantes ou susceptibles même deie liquéfier presque entièrement par la chaleur.

Comme , dans les essais faits de nouveau sur l'emploi de k houille , on a , dans beaucoup de cas , réuni ensemble l'introduction de ce combustible et celle de l'air chaud, il faut, pour bien juger de l'influence de chacune de ces causes, les examiner séparément , et l'expérience a démontré que l'on pouvait i*emplacer un quart, quelquefois moitié, et souvent même une ' plus grande proportion de coke , par de la bouille , même ea employant l'air froid , mais que l'emploi de l'air chaud angmentait singulièrement les avantages de ce mélange. Les produits volatik fournis par la houille coopèrent probablement à l'action générale qui s'exerce dans le haut-fourneau , car, sans cela, on ne pourrait se rendre compte de la diminution dans la quantité de combustible à laquelle on a pu parvenir dans quelques cas.

Il ne peut rester aucun doute sur la question de substitutioa donc nous venons de nous occuper ; c'est sur son opportunité et son application plus ou moins complète , seulement , qu'il peut se présenter quelque incertitude ; mais , avec des essais dirigés convenablement, on est à même de savoir, dans tous les cas, dans quelle limite on doit se renfermer.

EMPLOI DU BOIS 1MPARFAIT£MENT GABBONISE.

Lorsque le bois est chauffé en vases clos , à une températnie

isuffisante pour en dégager en totalité les produits volatils , le barbon qu'il fournit offre des caractères physiques tout différents e ceux du charbon ordinaire; sa couleur est brune, on y distingue encore les fibres du bois ; il brûle avec flamme , sa denité est moindre que celle du charbon noir, et son pouvoir car- >rifique parait être plus ( onsidérable ; à cet état, il est désigné 9us le nom de charbon roux , et peut servir a la confection de i poudre ; mais il est trop friable pour être employé dans le laut- fourneau ; par un mode de distillation convenable , 3 boîs peut être amené à un état de carbonisation incomplète , lâns lequel il paraît o£frir de grands avantages pour le traiteaent du fer. .

La première idée de cet emploi paraîtrait être due à M. Duournel ; mais M. Houzeau-Muiron est généralement reconnu omme l'ayant fait adopter dans les forges , et probablement ans avoir eu connaissance de la proposition de M. DufourneL

On n'a pas encore fait de tentatives suffisantes pour être assuré s'il est possible d'obtenir dans les meules du bois imparaitenient carbonisé propre au travail des hauts «fourneaux; nais on se le procure facilement , comme nous le verrons , en itiiisant la flanmie du gueulard ; et comme il est prouvé que le )ois cru détermine beaucoup de chutes de mines; que, d'un au- ;re côté, l'économie sur le combustible n'est réalisable que pour e cas d'une incomplète mais suffisante combustion, il est d'une rrande importance que l'opération soit faite avec soin et sans !>ertê ; c'est ce à quoi l'on parvient au moyen de l'appareil que lous décrirons dans un instant.

Le bois incomplètement carbonisé offre aussi cet avantage , que , beaucoup moins hygrométrique que le ch arbon , il est moins variable dans ses effets dans les circonstances hygrométriques ou d'imbibition d'eau, dans lesquelles il peut se trouver placé.

On a fait sut l'emploi du bois , et même du bois imparfaitement carbonisé , une objection que nous ne devons pas passer sous silence : elle est relative au prix de transport à l'usine. Mais, en France, de un quart au moins à un tiers des affouages sont à une distance peu considérable ; si l'emploi du bois cru n'dffire pas d'économie réelle sur la quantité , l'objection sub«

282 HAUTFOURNEAU.

ûste ; mais, comme le bois imparfaitement carbonisé parait voir procurer moitié d'ëconoihie , ce serait la moitié du bustible employé que Ton n'aurait à transporter que d'une £ distance , et alors on n'aurait que l'autre moitié à transpoi des affouages éloignés, et il resterait à en calculer le prix renà à l'usine , comparativement à celui d'une quantité double de charbon , qu'il faudrait y substituer, et il est probable que, dans la plupart des circonstances , Tavantage resterait au veau procédé ; dans tous les cas, ce ne serait jamais que sur «a|; portion du charbon que porterait l'économie , et le bots cHj bonisé imparfaitement pourrait toujours être employé avtt avantage pour la moitié au moins.

EMPLOI DE l'anthracite.

La quantité considérable de ce combustible que Ton reucoBtre dans quelques localités a conduit à faire des tentatives pov son emploi dans les hauts-fourneaux ; il est résulté de ces eanii que le minerai carbonate se fond bien et que la fonte obteonf est de bonne nature ; mais , sous le rapport écQnomiq^e| Il question a été la plus défavorable possible , et le h^ut-f ouncii^ entièrement abandonné.

JiC fourneau mis en feu avec le coke de Rive-de4jiier,o» remplaça successivement une partie de ce combustible par uœ quantité égale d'anthracite; avec l/lO** la fusion s'opéra bien, mais déjà il y avait un ralentissement dans la descente des charges; il s'augmenta avec la proportion de ce cominutible ; à 4/10« l'anthracite en se délitant rendait difficile le moovement de l'air qui sortait par la tympe en projetant des masses de laitier fondu , ce qu'on ne pouvait empêcher qu'en chargeant le devant des fourneaux de pièces de fonte ou de laitier solide ; du fer s'affinait sur les 'étalages, en portante moitié la proportion d'anthracite les inconvénient augmentèrent.

En substituant du minerai cru au minerai grillé qui encombrait trop le fourneau et augmentant la quantité de vent » ks charges descendaient mieux , les laitiers étaient i^ieilleurs, les fontes grises et belles; en employant 5/ lO"" d'anthracite; avec 7/10^ les descentes étaient un peu moins rapides , avec 8/10' elles k

ieriiiTCiit encore inaiiif , ât Ll tonut -^cas

{fier même fonte avec proiecoon ie- aiciâr t 'jb± -coarri:

aentf, anaâ. avec L'axuhraricepiire .1 .'m .mzîosfiLie 'le :i.rz .ne

oidée.

EMPLOI DK LA FLÂ3I1IE DU «;lELI^B11

lift ywntité de ffamwM» rpû se 'iésçice m ssenuso. lo. . j&ut> lamcsHi a nécessairem^it «iû lixer L'atezinoik retaur^mecx -»^

ranimes qui pouyaient résulter <ie ion ifqnifaiw. •. urcsx lagcs; «osai, depnû Long-cemps .>c «m 'iiercae » .a liuexcr^.r la calrinatina (ixh mimaai . <ie la [nt^re x :2uii£. & ^ tzusca es briques , etc. ; mais 'ians iin ipanâ. iimniire le aa . aai^réconomie importante qii' in j xrait Tonree. m ïr:ux tzzsat^tr l'utUiscr par Les ini!anvénieni& ^tu si .-Rsuitausi -M17 a. . ua^ be des hants-fiaumeanT. <Lâs uicnnr^siienta ^vanuausn jonAii le ce qne les fonmeanx iecandain» ftanc ;3ntfc-ut& nimt-^ia^cment a»4essiia dn gneniani. a. -la. àuBm: lôicarufflx xe pielq[iie giène dans le tnvad- en. ce ^pie. praôiuaK in. ieuç^ NNiTCiit inégal en divns painis . Js Yniâii^m: & myinmyr j:9 pariatioBS dans la niarrfap da hancHhiirseaa. Bi3.-giiâijûr hl boic Ici attadiCBients , les clinr*^ de mmenii». *fi Otuiuiuau i. aasaa acddatts analognes.

Pour profiter de la daaLdnr pKZ-vmt vi ^rm^'^arc . aftu Xiii4rf ea afMntitf^ manière ^ La ïrsrztat -ia l^TC-^antriim . ^ îaliax âoBC ne se servir di* la ffamm»* q^'i^t-<e« rxVlJr x ci^^irritrtriâi;: th^odonné le gneniard . €i l'iizir^ ':.ntf jâf *7P*^ ^-^ ^^ *'*'^ doit être ntilisée, suis fCKÂzi.rt JCKrrx uri^>« ssj k ian;-tt>iL:-' fieui; c'est ce qn^alait M. DafcorKcLti oecLf BKtduâtCBUfm a t^* ll|{sdeliaûreserTiraTesaa.ig;raadarisia^ iarlial«!vrda^uru^A;ù |n chauflEige de chaudières i Tapeur, gq de Tair pi?«r W jouâlA^ des foumeaox. En partant de la même donnée, on a ê^^l émeut utQise cette flamme pour la carbonisation imparfaite de:$ bois destinés an traTail du haut-fourneau ; ce qui oilre cet inmiense' tvantage de fournir sans dépense une force motrice ^ Taîi* chaud ou le combusdUe dont on a besoin.

MM. Thomas et Laurens ont déjà établi, sur le système de M. Dnfournel , un assez grand nombre d'appareils qui ivalisent tout ce qu'on pouvait en attendre.

L'appareil qui doit être échauffé par la flamme du fourneau est établi à une certaine hauteur au-dessus de Tun des bordiî du gueulard ; la flamme , en passant sous une voûte de 5 à 6' mètres de hauteur, ouverte antérieurement pour le service des* chargeurs , arrive à l'appareil , où des courants d'air conveoa» blement disposés servent à brûler les gaz.

L'appareil à air chaud est construit sur le système de tayam verticaux dont nous avons parlé précédemment, la chaudière à vapeur est à bouilleur.

Pour UQ fourneau au charbon de bois de 8 mètres, prodoi*] sant de 2,000 à 3,000 kilog. de fonte par vingt-quatre heura,j on peut chauffer une machine de 12 à 14 chevaux.

Après les charges de charb(^n, les gaz sortent froids et satoréi d'humidité pendant quinze à vingt minutes ; comme 1& ma- ^1 chine diminuerait de vitesse , on combine la masse du Ibar* neauavecla capacité de la chaudière, en faisant intervenir k température de la vapeur, de manière que la pression ne diminue que d'une quantité prévue, et dont on annuUe l'effet sur 11 machine. Cette action n'aurait pas Keu, au moins au même de-^ gré, avec le bois imparfaitement carbonisé.

M. Dufournel avait cru que sur un fourneau produisant 90 à 100,000 kilog. de fonte par mois, et consommant 160 à 180 pieds cubes de charbon de bois pour 1,000 kilog. de fonte , (m pouvait chauffer, avec la chaleur perdue , une machine de 40 chevaux ; mais comme la chaleur absorbée par la fonte ft les laitiers est au moins des 14 centièmes de la chaleur totale, . et que la consommation par heure n'est que de 130 à 1 40 kilog. de charbon , la chaleur restante pourrait à peine suffire pour ' une machine de 23 à 24 chevaux.

Les appareils pour la carbonisation imparfaite du bois , pour lesquels a été pris un brevet , ont été décrits par M. Virlet ; les fîg. 34 et 35 en présentent une élévation et une coupe.

Gomme on le voit , huit fours sont disposés sur deux lignes, à la partie supérieure du fourneau et en arrière du gueulard i surmonté d'une petite cheminée , dont on peut intercepterla communication dans le cas de réparation à l'appareil. Cette cheminée peut être partiellement ou entièrement close pendant le travail ; on a remarqué que quand elle l'est en totalité ,

HArr-FOCRXEAU.

ne partie de la flamme reflue par rooTcrtore faumie atcw-j^u* ^ment pour les charges , et qae Von. peoi anai dont ë m^ »nté.

On peut , sans nuire à l'appareil de CÊrhotnaatMm , fiuxr ii-dessus du gueulard un appareil à air cLand , et uûlit^tt Insi toute la chaleur déreloppée, 1100 scvleineivt fOf «a amme dégagée , mais encore par la combnstioa de» |^ qui î répandent inutilement dans ratmosfJicre en écbap(;ai;t à Inflammation.

11 existe entre les fours à carboniser un espace de sii pouces 162 ''^. ) dans lequel circule la flamme; les pbques de fonle ixquelles on donne une épaisseur de 54" sont retenues un côte par les murs latéraux extérieurs ^ et de l'autre, quand n*y a pas d^appareil à air chaud, par des piliers en briques instruits aux an^es , et dont chacun soutient les quatre ânes des plaques des quatre fours , de sorte que ces piliers irrent pour les huit fours.

S'il existe uu a|)pareil à air cliaud , on place à ses deux exémîtes des piliers supportant des marâtres sm* lesquelles relient les fours supérieurs.

Pour que le déchargement du four s'opère facilement , les laques de fond sont inclinées d'arrière en avant de 15*; elles At retenues en avant par des bandes de fer méplat maintenues 1 moyen d'ancres.

Les fimrs en briques réfradaires, 1, S, 3, 4^ 6g. Z5, préfenart ^h^^^n une ourertnre supérieure 7, 8 , dose an mojtu de Qrtcs 5, 6y et une autre ouverture anténeure au-de*totis ffqyil^ sont placés desétoufioirs Cmnés par des tampons, t aniérienrement par le juiioy tai d*«jb»e |W^!rte |^«)dée deili^ ssTider.

Fig. S4, élevattoau dv toiM^ikenv.

A masôf du loti ^tii^eav ^ ^ iJUtAiuM^ 4m ^^mn^dmâ^ C Awy<^^ ttie du four à caibouib^.. V éi^vthfitf^^ h ^AjtmM^^ ^f^it^^ U flamme^ k pla^ut: w:if'Viuit «i ^;k4M:: fi^r^im^ éU la

la fnoiee qui iKtft du Ivui .

HAUT-FOUBNEAO.

Flg. M.

HITT-FGClKNEâU.

Fig. 35.

1, 2 caisses à la partie supérieure; 7 ouverture de chargement, 8 encadrement de l'ouverture ; 5 , 6 portes gondëes fermant ouvertures; a a a cheminées partielles se réumssant Dansll|*^ cheminée générale.

Entre chaque four et le mur extérieur , il existe un carm de 162 millimètres de largeur ; chaque série de cameau munique avec la cheminée générale ; la série intérieure tement , et les deux latérales par des rampants.

Pour déterminer avec facilité l'inflanunation des gaz l'appareil , on ménage près de l'entrée quelques ouvertures 27 à 54 millimètres ( 1 à 2 pouces) que l'on peut clore àvolonti.

Le bois débité à la main, ou mieux, à l'aide d'une scie cii laire, qui n'exif][e pas une force de plus d'un cheval, en billi de 5 à 6 pouces ( 13 à 16 centimètres) de largeur, sont fem s'il est besoin , on parvient à les fendre avec une grande au moyen de deux lames d'acier en croix , enchâfséea dam billot ; suivant que la billette doit être divisée en deux ou quatre , on la place sur une lame ou la réunion des deox j pour obtenir un bon produit, il convient d'assortir les bois Ci réunissant les rondins ou les bois refendus.

Le bois refendu s'altère facilement, il n'en faut préparer qtt peu à l'avance.

La porte antérieure du four doit être margée , celle di chargement n'exige pas ce soin. Aussitôt que la chaleur réaptr il se dégage de la vapeur d'eau que remplace bientôt une filmée épaisse , noire , sentant la suie ; cette fumée devient Vil» tôt blanche, claire, très piquante, et prend fortement à h i gorge; arrivée à ce terme, la carbonisation est suffisammefll avancée ; elle dure ordinairement de deux à quatre heures; trop rapide, elle s'opérerait à une trop haute température, il se dégagerait des matières volatiles, et le produit ne seraifpis régulier dans ses caractères ; bien conduite , elle donne va charbon plus homogène et en plus grande proportion.

Quand on n'a pas d'appareil à air chaud , il est bon de déro^ ser la flamme par des ouvertures convenablement diqKMéei afin de ne pas avoir trop de chaleur ; dans tous les cas, îleHWf dispensable de pouvoir régler la chaleur au moyen de registre*

HAUT-FOtJRNÈAt: 289

Xiebois bien carbonisé dans toute sa masse est noir, ou de ftuleur de café brûlé , et se pulvérise facilement.

Si la température a été bien conduite , la masse du charbon, 3UIS chaque four, n'offre pas de différence sensible, quoique ris des portes 4e déchargement où la température est moins levée il y ait presque toujours un peu de bois mal carbonisé.

Pour le déchargement, il faut quelquefois éteindre avec un îu d'eau quelques charbons qui s'enflamment; la vapeur pro- QÛte empêche presque toujours l'inflammation des autres par-