Avec de l'air chauffé et de la houille

Notes. — a 1 . On doit ajouter au charbon ou au ce coke des deux dernières lignes 250 kil. de menu f employé à échauffer l'air.

« 2. La construction de l'appareil pour l'applica- « tion de l'air chaud coûte de 3,000 à 7,S00 francs « par haut fourneau.

« 3. On n'emploie plus de coke aux forges de la « Clyde, et les trois hauts fourneaux marchent à la « houille.

« 4. Les trois hauts fourneaux sont soufflés par « une machine à vapeur d'une force double de la « force nécessaire : le cylindre à vapeur a 40 pouces « anglais de diamètre, et le cylindre soufflant 80 pou- « ces; l'air est comprimé jusqu'à 2 livres 1/2 par « pouce carré. Chaque haut fourneau a deux tuyères. « Les ouvertures des tuyaux soufflants ont 3 pouces « de diamètre.

« 5. L'air est chauffé au-dessus de 600 degrés « Fahrenheit (34 S dégrés centigrades). Il peut fondre « le plomb à la distance de 3 pouces de l'orifice du « tuyau par lequel il s'échappe. »

333. L'augmentation de production, par suite de l'introduction de l'air échauffé , n'est nullement un résultat facile à comprendre, à première vue, et l'analyse de l'action de cet air nous conduira à présenter quelques idées assez curieuses sur l'application future des machines à souffler les hauts fourneaux.

Chaque pied cube d'air atmosphérique, jeté dans le haut fourneau, se compose de deux gaz, d'oxygène et d'azote , qui entrent : l'oxygène pour un cinquième et l'azote pour les quatre cinquièmes environ ^

Suivant la théorie actuelle de la Chimie, l'oxygène seul produit de la chaleur, et l'on peut analyser ainsi qu'il suit ce qui se passe dans le haut fourneau :

1® L'air est lancé dans le haut fourneau sous une

1. La proportion exacte donnée par l'expérience est 21 oxygène, 79 azote. (A.)

forme condensée ; il se dilate immédiatement et enlève de la chaleur aux corps environnants ;

2° Indépendamment de cette dilatation, cet air étant lui-même à une température peu élevée, a besoin d'une certaine chaleur pour acquérir la température des matières en ignition qu'il doit traverser immédiatement ;

3" L'oxygène, venant en contact avec les matières à l'état d'ignition dans le haut fourneau, s'unit avec elles, en produisant un grand dégagement dé chaleur, et formant des combinaisons. Quelques-unes de celles-ci s'enlèvent à l'état gazeux par la cheminée du haut fourneau ; les autres restent sous la forme de scories fondues et flottantes sur la surface de la fonte liquéfiée par la chaleur dégagée dans ces diverses combinaisons ;

4** Les effets de l'azote se bornent aux deux premiers effets généraux de l'air introduit que nous avons signalés. L'azote paraît ne former aucune combinaison, et ne contribue en aucune manière à l'augmentation de la chaleur.

Ainsila méthode d'échauffer l'air, avant de le lancer dans le haut fourneau, économise toute la chaleur que le combustible doit fournir pour élever jusqu'à 31 S degrés centigrades la température de cet air, semblable à celle de l'air extérieur, et elle a pour efiTet direct de rendre le feu plus intense, de facihter la fusion de scories vitreuses, et de leur donner peutêtre aussi plus d'efficacité pour décomposer le minerai de fer. Si la quantité de combustible nécessaire pour

échauffer l'air avant son introduction était ajoutée à celle que contient le haut fourneau, elle ne ferait que prolonger la durée de sa chaleur sans augmenter son intensité.

334. L'introduction dans le haut fourneau de cette quantité d'air complètement inutile, et même nuisible à la fusion du minerai, puisqu'elle refroidit le haut fourneau au lieu de l'échauffer, est un vice essentiel de la méthode suivie jusqu'à ce jour dans le traitement des minerais de fer' ; et si l'on considère, de plus, la perte -énorme de pouvoir mécanique employé à comprimer celte quantité d'air inutile, perte qui s'élève en réalité aux quatre cinquièmes de la force totale mise en action pour souffler le haut fourneau, on concevra parfaitement les avantages d'un nouveau procédé plus parfait pour produire une combustion intense. Ceci me conduit à jeter en avant, sur ce sujet, quelques idées qui pourront conduire à de bons résultats, alors même que ces idées seraient inapplicables en elles-mêmes à l'objet proposé.

335. La grande difficulté de ce problème, c'est la séparation de l'oxygène qui favorise la combustion, et de l'azote qui nuit à son développement. Cette séparation pourrait s'effectuer si l'un de ces gaz devenait liquide à une moindre pression que l'autre, et si

1, Un raisonnement semblable peut s'appliquer aux lampes. Une lampe d'Argand, employée à brûler de l'huile ou du gaz, consomme des quantités énormes d'air. Il serait curieux d'examiner si une quantité plus petite ne pourrait pas produire une lumière plus grande; et peut-être une proportion différente fournirait plus de chaleur avec la même dépense de combustible. (A.)

ces pressions étaient dans les limites des forces dont nous pouvons disposer aujourd'hui pour comprimer des substances quelconques.

Supposons, par exemple, que l'oxygène devienne liquide sous une pression de 200 atmosphères, et qu'il en faille 250 pour liquéfier l'azote'; alors, quand l'air sera condensé à la deux-centième partie de son volume primitif, l'oxygène se trouvera à l'état liquide au fond du récipient où est effectuée la condensation, et la partie supérieure contiendra seulement de l'azote à l'état gazeux. L'oxygène liquéfié pourra être retiré du récipient pour l'alimentation du haut fourneau; mais, comme il doit y être introduit à un degré modéré de condensation, sa force expansive pourrait d'abord être employée à faire marcher une petite machine. L'azote qui serait comprimé fortement dans la partie supérieure du récipient, pourrait, une fois séparé de l'oxygène, être employé également comme moteur, et faire marcher une autre machine par son expansion. De cette manière, la force mécanique développée pour opérer la première condensation serait entièrement recouvrée, à l'exception d'une petite portion nécessaire pour chasser l'oxygène pur dans le haut fourneau, et d'une autre plus grande absorbée par les frottements et le refroidissement.

336. La principale difficulté d'une opération semblable, ce serait Texécation d'un piston capable de

1. L'expérience a démontré qu'avec la compression, un froid intense était nécessaire et que l'opération indiquée est impossible. Elle pourra toutefois peut-être fournir dans Ta venir un point de départ intéressant.

résister à une pression de 2 à 300 atmosphères ; mais celle difficulté ne semble pas insurmontable. Il est possible aussi que de semblables pressions puissent effectuer la combinaison des deux gaz qui constituent Tair ; ce qui donnerait un nouveau moyen de fabriquer l'acide nitreux et l'acide nitrique. On pourrait encore se proposer un autre but dans des expériences de ce genre, en opérant la condensation de Tair par Tintermédiaire d'un liquide : car alors il serait possible que ce liquide formât avec l'un des gaz qui constituent l'air une nouvelle combinaison chimique. Si l'on suppose, par exemple, que l'air fût fortement comprimé dans un récipient rempli d'eau en partie, cette eau pourrait s'unir à une quantité additionnelle d'oxygène \ qui s'en dégagerait ensuite pour entrer dans le haut fourneau.

Il serait aussi possible que l'oxygène, à l'état liquide, exerçât une action corrosive, et que les récipients qui le contiendraient dussent être revêtus de platine ou de quelque autre matière d'une oxydation difficile. Très probablement il se formerait aussi à cette pression énorme des composés nouveaux et tout à fait inattendus. Dans quelques expériences faites par le comte de Rumford, en 1797, sur la force de la poudre, il remarqua un composé solide qui se formait toujours dans le canon, quand on empêchait quelque temps la libre sortie du gaz produit par l'inflammation de la poudre ; et dans ce cas, lorsqu'on suppri-

1. Tel est le deutoxyde d'hydrogèrie , l'eau oxygénée de Thénard.

mai t ensuite cet obstacle momentané, il s' échappait très peu de gaz.

337. Si Ton se servait de gaz liquéfié, il faudrait probablement changer la forme du haut fourneau, et peut-être diriger la flamme du combustible enflammé sur le minerai à fondre, au lieu de mêler ce minerai avec le combustible lui-même. En réglant le vent d'une manière convenable, on pourrait obtenir une flamme oxygénante ou désoxygénante. Celte combinaison de l'intensité de la flanmie avec son action chimique pourrait permettre de fondre les minerais les plus réfractaires. Enfin les métaux jusqu'à présent infusibles, tels que le platine, l'iridium et d'autres encore, pourraient entrer dans les usages ordinaires de la société, et ainsi s'effectuerait une révolution dans les arts*.

338. Un progrès semblable à celui que la baisse du prix des fers a fait naître en 4831 , s'accomplit en ce moment dans la môme industrie et dans les mêmes conditions. La possibilité de fabriquer l'acier Besseiner avec les minerais communs, résultat de nombreuses recherches, va encore sortir d'une crise intense l'industrie du fer et la sauver.

339. Revenons maintenant au sujet de ce chapitre, et admettons que, dans le cas d'une surabondance des produits d'un même genre d'industrie, on ne découvre pas de moyens de production plus économiques, et que la fabrication continue à excéder les besoins des

1. Cette fusion a été obtenue par MM. DeviUe et Debray avec le gaz oxygène gazeux.

BXCBS DE PRODUCTION. 351

consommateurs. Dans cet état de choses, il est évident que ce genre d'industrie emploira trop de capitaux ; le bénéfice des fabricants diminuera, et au bout d'un certain temps quelques-uns d'entre eux tourneront leurs vues vers d'autres genres d'industrie. On ne peut pas assigner d'une manière bien précise quels seront les premiers qui changeront ainsi d'occupation. Un travail plus parfait, un soin plus grand dans les détails, permettront encore à quelques fabricants de faire des bénéfices supérieurs à ceux de leurs confrères. A défaut de ces avantages, une masse de capitaux plus considérables mettra quelques autres en état de soutenir la concurrence plus longtemps, même avec perte, dans l'espoir de chasser du marché les petits capitaUstes, les concurrents les plus mal placés, et de se rembourser alors par la hausse du prix de vente. Néanmoins il vaut mieux pour les uns et pour les autres, que cette lutte commerciale ne dure pas longtemps, et il est d'une haute importance qu'aucun règlement arbitraire ne vienne en quelque sorte s'opposer à la conclusion des difficultés de ce genre ; car les actes restrictifs ont souvent les effets les plus funestes, et c'est ainsi que le commerce du port de Newcastle est entravé par un acte du parlement qui ordonne que chaque bâtiment sera chargé à son tour dans ce port. Dans son rapport sur le commerce du charbon de terre, la commission de la Chambre des communes désapprouve complètement les mesures ordonnées par cet acte. « S'il y a trop de bâtiments t employés au commerce du charbon de terre, est-il

f dit dans ce rapport, et qu'il y ait conséquemment

€ du temps perdu à stationner dans le port et à

€ attendre le chargement, cette perte de temps ne

€ porte pas, comme cela devrait-ètre, sur quelques

c bâtiments particuliers, de manière à les expulser

« de ce genre de commerce : d'après le règlement,

« elle est répartie sur tous indistinctement; de sorte

« que la perte de bénéfice qui en résulte est répartie

€ également sur toute la masse. »