DE LA HOUILLS CARBONISÉS OU COKE. — PROCEDE
Un procédé de carbonisation de la houille ,^ pour être bien approprié à l'objet que l'on se propose d'atteindre , doit être varié selon l'emploi qu'on veut donner au produit» Telle espèce de coke très convenable pour les usages domesti* ques, le chauffage des appartements, les four-* neaux de cuisine, etc., pourrait ne rien valoir pour la conversion du mmerai en fonte dans les^ nauts fourmiftiix. Les deux conditions les plus essentielles péui* cet emploi sont !<> un dessoufrage complet, 2<> et une grande densité du produit.
Pour obtenir la première condition , il faut que
le procëdë de distillalion de la hoù'illc permette dans les premiers moments de Toporation l'accès libre de Vair, sans lequel il ne peut se former d'acide sulfureux aux de'peiis du soufre des pyrites^ et lorsqu'il n'y a pas combinaison du soufre avec l'oxygène, son expulsion est toujours très lente, très difficile et même incomplète , a moins d'une chaleur extrêmement forte et long-temps contina^e. Mais une fois que le dessoufrage a été' effectué , il convient tout à la fois que la température soit augmentée considérablement pour distiller une grande partie du bitume, et qu'il n'y ait plus que peu d'accès laissé à l'air ambiant, afin que d'une part on éprouve moins de perte de houille par la combustion complète , et surtout pour que la légère couche de cendre qui se forme par l'effet de cette combustion ne reste pas interposée entre les lames du coke , dont elle empêcherait ainsi l'agglomération , l'espèce de frittage appelé par les anglais caklng, et qui constitue l'excellence <du charbon dans la fabrication du fer.
L'exposé de ces motifs rend évident que le coke destiné aux hauts fourneaux doit être préparé dans des espèces de four où l'accès de l'air puisse être à volonté, et selon le progrès de l'opération , rendu plus ou moins libre, ou interdit. Il est fcnc certain que le mode de carbonisation de la houille que l'on a adopté dans quelques usines à fer doit être vicieux.
Voici ce mode , tel qu'on le trouve décrit dans plusieurs mémoires publiés sur cette matière , et tel que M. Pajot Descharmes l'a rapporté dans «on Guide du mineur.
« Pour convertir la houille en coke avec profit, « il est reconnu que les morcaux doivent être ré- ^ duits à la grosseur de trois ou quatre pouces
« cubes , afin que le feu puisse agir et pénëtrer a dans leur intérieur.
a Après avoir dresse un plan horizontal sur le a terrain, on arrange cette nouille par morceaux^ « on en compose une charbonnière d'une forme à « peu près semblable à celle que Ton donne pour «( faire du charbon de bois , et du contenu d'en- <c viron 5o à 60 quintaux , quantité suffisante « pour obtenir de bon coke: car il a ëte' observé, «après diverses expériences, qu'en les faisant « plus fortes , il en reste beaucoup , lorsque l'opé- « ration est terminée, que le feu n'a pénétrées « qu'en partie , et d'autres auxquelles il n'a pas « touché.
« Il en arrive autant si Ton donne aux charger bonnières trop d'élévation , quoique dans le « même diamètre ; l'inconvénient est encore plus m grand si , comme il a été éprouvé , on place « la houille indifféremment de. toutes grosseurs.
« Une charbonnière construite de la manière « qui vient d'être indiquée peut avoir 10, 12 et « jusqu'à i5 pieds de diamètre, et jusqu'à deux « pieds et deux pieds et demi d'élévation dans le « centre.
« Au sommet de la charbonnière, on laisse « une ouverture d'environ 6 ou 8 pouces de pro- « fondeur, destinée à recevoir le feu, qu'on y in- « troduit avec quelques charbons allumés. Lors- « que la charbonnière est achevée , alors on la « recouvre. On peut s'y prendre de diverses ma- « nières. Une des meilleures , et la plus prompte, « est d'employer de la paille et de la terre frana che, dontop recouvre toute la surface de^tsr « charbonnière; on met la paille assez serrée « pour qu'une épaisseur d'un oon pouce de terre , « qu'opL jette par-dessus , et pas davantage , ne
« tombe pas entre les morceaux de houille , ce « qui nuirait à l'action du feu.
a A défaut de paille, on peut y suppléer par des « feuilles sèches; mais on n'est pas toujours dans « le cas de s'en procurer. On a aussi essayé de « recouvrir avec des gazons ou mottes; il n'en « est pas résulté un bon eflfet.
a Un autre moyen qui , attendu la rareté et la « cherté de la paille dans certains endroits, est « mis en pratique avec succès , est celui de re- « couvrir la charbonnière avec de la menue « houille. Cela se fait comme il suit : l'arrange- « ment de la charbonnière étant achevé, on en « recouvre la partie inférieure , depuis le sol du « terrain jusqu'à la hauteur d'environ un pied , « avec de la houille crue, telle qu'elle vient, soit « de la mine, soit des débris des gros morceaux; « le restant de la surface est recouvert avec les « déchets de coke , qui sont en très petits mor- « ceaux; par cette méthode, on n'a pas besoin, « comme par les autres , de pratiquer des trous « autour ae la circonférence , pour Tévaporation « de la fumée ; les interstices qui se trouvent en- « tre ces nouveaux cokes y suppléent et font le a même effet, le feu agit également partout.
« Lorsque la charbonnière est couverte just' au sommet, alors l'ouvrier apporte, comme a été dit, quelques charbons allumés, qu'il « jette dans l'ouverture, et achève d'en remplir « la capacité avec d'autres charbons. Quand il « juge que le feu a pris , et quand la charbonnière « commence à fumer, il en recouvre le sommet, « et conduit l'opération comme celles relatives « aux charbons de bois , en ayant soin de rcbou- « cher les endroits où le feu passe , afin d'empê- « cher que la bouille ne se consume; amsi
« qu' t il a
♦ au reste , jasqn*à ce qu'il ne fome plos, ou que « la fumée ne sorte que Irès claire , signe cou- « stant de la fin de la conversion de la houille en « coke. Pour toute cette manœurre^ TeTpériencé m des ouvriers est très nécessaire.
c Une telle charbonnière tient' le feu quatre c jours , et quelques heures de moins si l'on a « recouvert avec de la paille et de la terre j alors « on recouvre le tout avec de la poussière pour « étouffer le feu , et on le laisse ainsi douze oU « quinze heures; après ce temps, on retire le « coke. Cela se fait par parties, à l'aide des ra- « teaux de fer , ou en séparant le menu , qui sert « k couvrir d'autres charbonnières. Lorsque les « cokes sont refroidis , on les serre dans un ma- « gasin bien sec; s'il s'y trouve quelques mor- « ceaux de houille mal atteints , on les met à part « pour les faire passer dans une nouvelle char- « bonuièrc ; on en a , de cette façon , plusieurs « en feu, dont la manœuvre se succède.
« Trois ouvriers, ayant un emplacement assez « grand , peuvent préparer , dans une semaine , « ucpuis 55o jusqu'à 400 quintaux de coke.
a II est bien essentiel de dépouiller la houille « des parties de rochers et de pierres qui peuvent « y être mêlées : car il est arrivé que , soit par dé- « faut d'expérience des ouvriers , soit par leur « négligence, des cokes imparfaits ont occasioné « beaucoup d'embarras dans la fonte des métaux « a laquelle ils avaient été employés.
« A l'égard de la seconde méthode de carbo- « niser la houille, toici ei^ quoi elle consiste : « elle a la plus grande analogie avec celle prati- « quée pour la carbonisation du bois en vaisseaux « clos.
« La houille , préparée comme il a été dit ci-'
t dessus, est rangée dans l'intérieur d'un four
« construit, ou dans un massif de terre, ou sur
« le sol, l'un et l'autre cernés , le premier d'une
« maçonnerie en briques, et le second d'un mur
« épais de gazon. Dans la partie inférieure de ces
« fourneaux sont établis au dehors des conduits
« d'air qui communiquent avec la masse de la
« houille élevée soit sur des gaillettes , soit sur
« un lit de brins de fagots. Ces tuyaux , en terre
« cuite ou en t61e , se prolongent à l'extérieur
«ijusqu'à la partie la plus élevée du four; ils sont
a établis de manière à pouvoir être bouchés et
« ouverts à volonté , pour la direction dans telle
« ou telle* place, selon le besoin. La gueule ou
« l'ouverture du four est close, pour l'ordinaire ,
« par un couvercle de forte tôle , armé , du côté
« du feu , et dans ses divers diamètres , de barres
« plates faisant corps avec lui , et qui l'empêchent
« de se voiler , etc.
« Ce couvercle est garni de plusieurs appen- « dices de tuyau , qui servent , en les ouvrant et « fermant par des couvercles en boîtes disposés « à cet effet, à se rendre compte de l'action du « feu, et à régler en conséquence la fermeture « et l'ouverture des tuyaux d'airage qui commute niquent au bas de la masse de la houille. Deux « gros tuyaux sont disposés sur le couvercle pour « recevoir les substances vaporisables qui s'exha- « lent par la distillation , et les diriger dans une « suite de tuyaux de tolc ou d(| terre cuite qui « correspondent à deux files de barriques rangées « à la manière de JVoolfe , pour y déposer et « condenser les différents produits qui s'y ren- « dent. Les uns plus lourds , tels que les goudrons, « 8c déposent dans le bas dcsdites barriques; les « autres , tels que les huiles, plus légères et am-
«c moniacalies^ surnagent^ et enfin le gaz inflana- « mable est dirigé ou dans l'atmosphère , ou dans « le fourneau , pour activer d'autant la carboni- « sation de la nouille qu'il contient, ou bien il « est encore recueilli se'parément pour être pu- « rifié, et être applique soit à l'éclairage^ soit « aux arts , etc., etc. »
On trouve encore dans le Dictionnaire techno^ logique que publient les libraires Thomine et Fortic ,.à l'article Coke , ce qui suit :
<c La carbonisation de la houille pour les hauts « fourneaux et le travail de la fonte s'opère assez « généralement par un procédé fort simple , tout- « a-fait analogue à celui que l'on suit pour la a carbonisation du bois.
a On forme avec la houille en morceaux, sur ua « terrain battu , un tertre conique dont là base « est de 5 à 6 mètres , et la hauteur d'environ i « mètre. Les plus gros morceaux sont placés près « du centre, où l'on ménage, comme pour le oc charbon de bois, un espace vide qui sert de « cheminée. On introduit le feu dans cet endroit : « bient6t la température du centre s'élève et «c gagne de proche en proche; on la laisse agir « plus ou moins, suivant que la houille est plus (c ou moins bitumineuse; on recouvre de menu « de houille ou de poussier de coke les endroits |»^ù l'activité du feu est trop grande.
« Pour faciliter cette opération , on a imaginé « de construire une chemin(fe en briques à de- « meure, en forme de c6ne, ayant des ouverture res latérales pour laisser échapper les produits « gazeux. Cette modification paraît heureuse, en « ce qu'elle prévient une partie de la combustion « de la houille située au milieu du tas,
« La carbonisation en plein air dure 4o à 48
ft heures. On reconnaît qu'elle est terminée lorsa que de la masse incandescente il ne s'exhale « plus de fumëe ni de flamme rougeâtre allongée, « mais qu'au contaire la flamme est devenue « blanche et courte : alors on étouffe le feu à l'aide a du poussier, et dès que le charbon est moins « chaud , on achève de l'éteindre en l'étalant « sur le sol. Il se trouve quelquefois des parties « qui n'ont pas été entièrement privées de bitu- « me : on les sépare pour les faire passer dans une (c carbonisation suivante.
a Le coke pour la fabrication des aciers fins se «prépare de la même manière; mais on ne re- « couvre pas le tas de poussier, et on laisSè la « carbonisation s'opérer plus complètement : on « l'étend alors sur le terram , puis on l'arrose avec « un peu d'eau pour hâter son extinction. Ce « coke, moins impur que les autres, s'obtient en « moins grande proportion , et brûle sans déve- « lopper autant ae cnaleur*
« On se sert quelquefois, pour fabriquer le « coke, d'enceintes rectangulaires ou arrondies, « fermées de murs en briques , au bas desquelles <( sont pratiquées des ouvertures de 8 centimètres « en carré , espacées d'environ i mètre 5o cen- « timètres , qui , laissant à volonté accès à l'air , « permettent d'activer ou de ralentir le feu. On
< arrange la houille en morceaux , en forme de
< cônes , laissant des interstices pour la pénétra- « tion de l'air,
« On carbonise la houille menue et collante « dans des fours clos construits en briques , et
< accolés tous ensemble dans un seul corps de «maçonnerie qui occupe un espace de i5 à i4 « mètres de longueur sur 4 de large. L'ouverture « ou gueule par laquelle on introduit la charge
( 42 ) tt s'élève à 65 centimètres au-dessus du sol ; à par- « tir de cette hauteur jusqu'à celle de i mètre 5o « centimètres à i mètre 60 centimètres, ces fours (c ont une forme pyramidale^ à leur sommet est « pratique'e une issue de 94 ^ ^5 centimètres en « carré, que l'on ferme plus ou moins, ne lais- « sant seulement que le passage nécessaire pour « que la flamme ne sorte pas par l'ouverture de «c la porte qui doit donner accès à l'air atmoaplié- « rique, et se rétrécit ou s'augmente à volonté. « Le four étant une .fois échauffé , la carhonisa- « tion s'jr opère en 24 heures. Après chaque opé- « ration, on casse le coke dans lé four, puis on « l'extrait à l'aide de longs crochets de fer^ il s'é^ « teint spontanément lorsqu'il est étendu à l'air. « Cette méthode , suivie en Angleterre, s'emploie « aussi au Creusot et à Saint-Etienne.
« Dans les mouleries en fonte , le coke pour « l'usage de la fonderie se prépare dans des esa pèces de fours à boulanger : des ouvertures « pratiquées latéralement au-dessus de la voûte « portent la flamme dans une chambre autour de « laquelle des conduits la font circuler, et qai « servent d'étuve à courant d'air chaud pour la « dessiccation complète des moules en sable étuvé « et de leurs noyaux.
«( En carbonisant la houille dans des fours fern mes, à une température assez élevée , pendant a 5 k 6 heures que dure l'opération , et condui* « sant la fumée dans une série de chambres en « briques voûtées , le charbon léger que celle-ci « entraîne se dépose en très grande partie , et « constitue le noir de fumée que l'on fabrique « aux environ de Saarbruck, à Saint-Etienne, etc. « Le noir récolté forme environ la trentième « partie de la houille employée. Celui qui se dé*
pose dans l^^s parties les plus distantes du fonrneau est pre'fére' dans le commerce , à raison de sa grande division.
« Les procédés de fabrication que nous venons de de'crire donnent , terme moyen, de 5o à Co de coke en poids, pour i oo de houille employée. La proportion est d'autant plus forte que la carbonisation s'opère d'une manière plus régulière et plus lente, que l'accès de l'air est mieux ménagé, et que l'extinction se fait plus rapidement , etc. »
On peut apercevoir facilement que le but oii indent tous les procédés que nous venons de ipportér minutieusement est d'obtenir une comastion lente de la houille , et en quelque sorte oufFée. Or je ne crois pas qu'on puisse imagier de plus mauvais moyen pour le dessoufrage de L houille , condition essentielle de la fabrication Il coke pour le travail du fer, et qui , faute d'a- Dir été suffisamment observée dans plusieurs cirmstances , a causé le discrédit de cet utile agent, 'est d'ailleurs le plus sûr moyen d'empêcher que ; coke ne %e fritte , ne devienne éminemment ropre à la production de la fonte grise, et n'of- :e l'économie dont il est susceptible dans son mploi : car lorsque le coke est friable , veule, our se servir du langage des ouvriers , il occupe eaucoup plus de place dans le fourneau sous une aême masse. La combustion qui s'en fait est éloi- "jiée du contact avec le minerai : dès lors le caorique qu'il dégage agit moins sur celui-ci; mais urtout , la combustion étant plus rapide, il se orme plus d'acide carbonique et moins d'oxidc le carbone; et c'est à la production de l'oxidc le carbone dans les fourneaux d'une grande élévation , et dans lesquels la charge descend arec
leoteur, qu'il £ant principalement attribuer surcarboration de la fonte.
La méthode de carbonisation de la hooille c
conrient le mieux pour l'expulsion du soufre^ q
tontes les variétés contiennent toujours en quant
plus ou moins grande, est de l'exposer tout d'abc
et instantanément à une haute température etsc
l'influence d'une grande masse d'air atmospbé
que : dans ce cas elle s'enflamme rapidement ai
toutes ses parties ; le soufre est converti en aci
sulfureux , qui se dégage. Après une dem^heure
complète inflammation de la masse, et le fournc
étant au rouge-blanc , on y interdit l'accès
l'air ; la haute cbaleur que l'on concentre ai
continue à procurer le dégagement du gaz 1
drogène carboné , de l'huile essentielle , du g<
dron en vapeur. Il s'établit une pression di
l'intérieur du fourneau , qui ne permet pas Vi
trée de l'air par la cheminée supérieure, laqu<
se trouve remplie des fluides élastiques qui se
gagent. Au bout d'un certain temps , cette pr
&ion venant à diminuer, on ferme en partie
cheminée au moyen d'un registre , et successr
ment on en diminue de plus en plus l'ouvertu
jusqu'à ce qu'aucun dégagement n'ayant p
lieu, on puisse fermer tout-à-fait le registre. A
moment point de temps à perdre; il faut <
fourner le coke. A mesure qu'il tombe sur le
devant le fourneau, on l'éteint; il se réduit
prismes qui ont tout l'aspect de petites colon
oasaltiques. Il convient que le défournement i
très rapidement fait, en tenant la cheminée f
mée, afm que le fourneau n*ait pas le temps
perdre de sa chaleur. On renfourne immédia
ment après; on laisse encore la porte ouv<
pendant quelque temps , commç lors de l'enfo
ai
as
nement prëcëdent , et le fourneau ayant conservé une grande partie de sa chaleur, l'inflammation A de la houille dans toutes ses parties est instanta- AnéCy sans qu'il soit besoin d'aucun arrangement éj particulier, ni de ménager aucun vide , aucune d| cheminée dans l'intérieur.
:{| La méthode que je viens de décrire est celle ictuellement pratiquée à la fonderie anglaise de Charenton , où le coke se prépare pour les besoins de l'espèce de fourneau à manche auquel les Animais donnent le nom de cupela, et dans lequel on charge à la fois , par stratification , le coke et d U gnense de fonte d'une manière très analogue In chargement des hauts fourneaux en charbon et minerai.
Le coke de Charenton est entièrement dessoufré, et il est d'un excellent emploi.
D-J L'article du Dictionnaire technologique que iJfai cité pourrait faire supposer que ce mode de [J carbonisation de la houille, chez les Anglais , ne ^s'applique qu'à la menuise de ce combustible; II] cependant la houille en fragments plus considérables, celle de la deuxième classe , qui donne le bon coke, et qui n'est pas purement bitumineuse comme le canneUcoaL, produit dans ces fourneaux un coke eicellent, celui qui convient le mieux pour l'exploitation des minerais et le tra-
Ivail du fer. Les gros morceaux se soudent pendant l'opération , tout comme le menu charbon. On ne voit pas de cendre interposée dans les fîs- K sores, comme cela a lieu dans la carbonisation } lente et étouffée.
A Charentoîi , on charge dans chaque four environ 2,000 kilogrammes de houille de Saint- \ Etienne. Cette quantité forme sur la sole du fourj neau une épaisseur d'environ 9 pouces; celle du
toke qui en résulte est ordinairement de i6 à i pouces.Onendëfournede looo à loSokilogr. L durée de la carbonisation est de vingt et une heure celle du défournement d'environ une heure, et peu près le 'même temps pour le renfournemen Le service de deux fourneaux se fait par deu hommes.
Il nous reste à décrire la forme et la dispositic de ces fourneaux.
Il y en a , à Charenton , trois attenants Tun Tautre sur le prolongement de la même constra tion. La capacité de ces fourneaux est circulair et ils sont construits avec une voûte très surbai sde , dont la naissance est à environ 5 pouces c plan de la sole. L'aire est construite en br qucs rdfractaires , ainsi que la voûte. Le diam^ tre de ces fours est de 8 pieds. La hauteur de voûte au centre est de 29 pouces ^ ce centre € percé d'une cheminée carrée qui a de diamèt au clair 1 1 pouces , et qui s'élève au-dessus c massif à 5 pieds. L'aire des fourneaux est à : pouces du niveau du sol. Sur la face antériew il y a une porte en fonte ménagée dans la mi çonnerie , ae 26 pouces de large et 19 pouces 1 hauteur, avec gonds et pentures, et s'appuya latéralement sur une feuillure, et à la base sur i tablier ou plaque en fonte, qui projette de que ques pouces en dehors du fourneau , pour la fai lité des défournements. Les murs extérieurs so revêtus de briques communes à une épaisse d'environ 9.0°, et le tout est lié par des montai en fonte entretenus par des barres avec plateai d'appui et boulons à écrous , qui s'opposent à V cartemcnt occasioné par la chaleur très con dérable à laquelle ces fourneaux sont soumis.
Peu d'instants après qu'une nouvelle charge
\| été substituée au coke défournë, la porte testant en grande partie ouverte ^ la houille s'enflamme ^ I dans toutes ses parties : il se dégage alors par la t| cheminée , avec un peu de flamme d'un rouge itj obscur, une épaisse fumée 3, au bout d'une demijA heure , la fumée s'éclaircit et la flamme blanchit. I Celle-ci va toujours croissant pendant un demioi| heure de plus, après quoi elle reste stationnaire. I A ce moment on interdit l'accès de l'air en feri i mant la porte de fonte et en la lutant avec de 301 ^'argile mêlée à du poussier de coke. La flamme r«j continue à se montrer de plus en plus blanche et Le] vive pendant huit heures , plus ou moins. Cette dil flamme est due à l'hydrogène carburé, à l'huile »n| essentielle, au goudron vaporisé, etc., qui éprou- EùJ vent à l'issue de la cheminée une combustion très > jif rapide.
ea reu à peu la flamme cesse d'être aussi haute j tirj la pression intérieure du fourneau diminue, et il dil finirait par se faire une absorption de l'air exté- 2.'' rieur par la cheminée , si on n'en diminuait pas peu à peu l'ouverture, au moyen du registre, jusqu'à ce qu'enfin il ne se fasse plus aucun dégagement. A ce moment, le coke offre un aspect singulier et très agréable : il est d'un rouge blanc et fendillé de haut en bas, imitant les colonnes de basalte. L'ouvrier ferme totalement la chemi- .1 née , ouvré la porte sur le devant , et procède au tt défournement avec le plus de rapidité possible. ri Pour enlever le coke , il fait usage d'une grande I pelle en fer battu, mince et ajustée par une [\ douille au bout d'un long manche en fer. Cette pelle s'introduit facilement sous le coke, qui n'ad- Kèrc pas du tout à la sole du fourneau , et le ramène en dehors , où il s'étonne , se fendille encore davantage par l'effet de l'impression de Vmt
froid. Le coke est rëduit en fragments qai pèsent depuis nne demi-» livre jusqu'à 2 ou 5 livres.
Le coke fabriqué k Charenton dans ces fourneaux et par ce procédé , quoique produit par la houille de Saint-Etienne, qui est très sulfurée, ne contient pas du tout de soufre , et il est bieki rare qu'il présente aucune partie de houille qui n'ait pas été atteinte par le chaleur et débita minisée.
La forme de ces fourneaux et leur conduite me semblent les plus propres pour cette opération, sooi le rapport du dessoufrage complet de la houille.' Tout autre mode qui ne laisserait pas, dans \ef
Eremiers moments, d'accès libre à l'air, aidé d'une* au te chaleur , n'opérerait pas la complète décomposition des pyrites martiales , qui , privéei du contact de l'oxygène , ne font que passer kl'état de proto-sulfure de fer , à moins d'une con* tinuité de chauffe très coûteuse à pratiquer en' grand, et qui, d'ailleurs, causerait la consommation en pure perte d'une grande proportion du combustible.
La température de ces fourneaux est presque constamment énormément élevée } et pendant plus de huit heures chacune des cheminées présente une fournaise qui projette à 6 ou 8 piedf de hauteur une flamme extrêmement volumi^ neuse et active. Il est difficile de se défendre d'ua sentiment de regret à la vue de tant de conàbustible perdu, et qui sans doute pourrait être mis â profit pour la cuisson de la chaux , de la brique, et ^ pour plusieurs autres emplois. L'examen de cej travail m'a suggéré l'idée de faire usage de toute ^ cette chaleur dégagée, pour la calcination det* minerais de fer dans des espèces de fours à réverbères placés au-dessus du dégagement. Aucun
mode n'est plus convenable pour cette calcina-^ lion qu'une exposition à la chaleur avec plein accès de l'air atmosphérique : car les rainerais se trouvent souillés de pyrites martiales, tout comme la houille, et il est également utile de les dépouiller de leur soufre par l'effet d'une formation d'acide sulfureux. Or les fours à réverbères, dans lesquels le minerai est continuellement frappé par un courant libre d'air atmosphérique très échauffe, et sur la sole desquels il peut être &cilement retourné pour en multiplier les surfaces de contact , sont la construction la plus favorable. L'on ne peut balancer entre eux et le grillage en tas que par rapport à l'économie de combustible^ et cette considération cesse d'en être \ ane quand le grillage peut être effectué aux dépens l'on combustible qui serait perdu si on ne l'employait pas de cette manière.
rOUlLlVEAU A DOUBLE EFFET, PHOPOSi POUR LA CARBONISATION SIMULTANEE DE LA HOUILLE ET LE GRILLAGE DES MINERAIS DE FER.
Avant de passer à la description du fourneau dont je propose l'emploi, je rappellerai les procéda actuellcment'en usage pour la fabrication du coke , afin de faire sentir les défauts que j'y trouve , H auxquels j'ai cru pouvoir remédier.
La conversion de la houille en coke se pratique ordinairement i<> ou par une espèce d'empilage dont la combustion est étouffée à la manière des charbonniers, des bûcherons; 2» ou dans des fours assez ressemblants à celui que je propose> I iQais dont on ne tire pas tout le parti que je crois possible.
3« Partie^ S
La première m^bode est éridcniiiieiit Ticieiu fi Ton apoor objet spëcialenent de dcsmifbrer booille* Je ne reriendraî pas sor ce que j'ai < ei-deraDt de i'împoMÎbilite de chasser la totali du soufre cooteou dans les pyrites martiales, t ne donnant pas on libre accès à Tair , qui d« foamir roxygêne nécessaire à la conTersion € soufre en acide sulfureux. J^ai établi qa*k mon de faToriser celle combustion , le persulfnre < fer n'est jamais ramené qu'à l'état de proto-so fure, extrêmement nuisible dans le trarail d métaux.
La seconde méthode a un résultat moins £î nestepour le travail du fer; mais la manière doi elle est mise en pratique n'atteint point à un bi d'économie. La distillation de la nouille s'opei dans des fourneaux qui laissent dégager en pui perte rhydrocènc carboné, l'huile non décon posée, le goudron miDcral , etc.; toutes ces sui stances s'euflammeD t à Tissue de la cheminée. Yoi assez généralement quelle est la marche visib de l'opération : Immédiatement après que le fou neau a été chargé de houille crue, il s'élève ui épaisse fumée presque noire; et cet efict , toujoui décroissant , dure environ trois quarts d'heure à cette épaisse fumée succède une flamme rouf obscure , large, mais peu élevée; elle se manifesl
Î rendant environ une heure; après celle-ci, ai )clle flamme, vive , claire, tirant au blanc, qi croît sans cesse en hauteur jusqu'à ce qu'elle a atteint de 5 à 8 pieds en dehors de la cheminé Cet effet est le plus durable, il se prolonge pei dant |5 ou x8 heures, et pendant tout ce tempi la chaleur émise est très considérable. Alors céC flamme s'abaisse , Revient de plus en plus ran paMc au blanc-bleuâtre , au bleu plus prononce
et bientôt elle va cesser tout-à-fait : c'est alors qae Touvrier procède au dëfournement. Il a lieu •sseE comniuiiément 22 heures après l'enfournement. Dans le cours de celte opeVation , il y a eu pendant 18 heures au moins une énorme c'mission de chaleur, telle qu'elle aurait sufH à vaporiser immensément d'eau , à cuire de la chaux , de la brique, à calciner des métaux, etc., etc. ; et cependant, par le procédé ordinaire, ce dégagement de calorique est en pure perte.
Examinons maintenant le procédé sous le rapport de la production du coke et de sa qualité.
Le coke est enlevé au moyen d'une large pelle enfer , attachée à l'extrémité d'un long manche , également en fer , que l'ouvrier appuie sur une barre traversière fixée à l'entrée du fourneau. k mesure que le coke tombe devant celte ouverture, et pendant qu'il est rouge de feu , un aideiburnier répand dessus à pleins seaux un torrent d'eau pour l'éteindre, saus quoi il serait totalement consumé. Celle manœuvre, assez fatigante d'ailleurs, à cause de la forte chaleur qui se dégage , et du nuage épais d'eau vaporisée qui entraîne arec lui du charbon très divisé , se continue jusqu'à la fin du défournement , qui dure environ une heure; on est même obligé de répéter l'affusion d'eau sur difTércntcs places , où la vaporisation de celle jetée une première fois a laissé à sec le coke , encore assez chaud pour s'enflammer de nouveau; mais quelques autres parties ont été complètement éteintes, et sont même restées noyées , ce qui est un très grand inconvénient dans l'emploi du coke : car , lorsqu'on vient à en faire usage dans cet état d'humectalion pour la fusion soit' des minerais dans le haut fourneau , soit de la gueuse dans les fourneaux de %aderie,
il n'a d'effet sur le métal qa'après qu'il s'est degage' une certaine quantité' de calorique, pour re'duire en vapeur l'eau dont le coke e'tait imprégné.
Ceci n'est pas encore là l'inconvénient le plus grave : car sous d'autres rapports plus essentiels on a détérioré le coke , et la perte qu'on en a faite n'est pas moins grande. Saisi par le froid de l'eau, il éclate, se gonfle considérablement, devient spongieux , veule , et dès lors il convient moins a la fusion des métaux , où une condition essentielle pour le succès est la densité; il se rap-
λrochc par là de l'état du coke qu'on obtient de a distillation de la houille pour l'éclairage, et que jusqu'ici , à cause de sa porosité , on n'a pu employer utilement à l'usage des fourneaux de fusion. Ajoutez à cette considération que l'affusion dcl'cau fait tomber en petits fragments, et même en poudre, une assez grande quantité dé coke, ce qui fait un déchet d'environ un trentième de la masse : car ces de'bris de coke ne sont plus guère propres qu'à la fabrication des briquettes pour le chauffage domestique, ce qui ne leur attribue pas une grande valeur, principalement dans Ips lieux éloignés de ce genre de fabrication.
Mais ce qui occasione une perte encore plus considérable, c'est la destruction du coke résultant de la décomposition de l'eau. Celle-ci cède son oxygène au charbon incandescent, et, aux dépens de la masse de coke, il se forme abondamment de l'acide carbonique qui s'échappe dans l'atmosphère.
Témoin 4c tous ces inconvénients, j'ai coijçu
le système de carbonisation de la houille que je
vais exposer. L'idée de mon fourne^iu à double
3'£UH»Hque également bien à des usages très
Varias. La cuisson de la chaux , de la briqae , de la tuile, des formes de raffinerie pour le sucre (i), est un des résultats les plus plausibles de mon système de fourneau, qui peut facilement encore s'étendre à la calclnation de divers métaux , à l'adoucissement des ouvrages en fonte, à la fabrication du rouge à polir, à la conversion de l'hydrate jaune terreux de fer en ocre rouge, etc.
Cependant l'objet spécial que nous avons ici en vue se bornant à la fabrication du fer, ce n'est qu'à la calcination des minerais de ce métal que nous étendrons pour le moment les vues que m'a suggérées ce dont j'ai été témoin dans la fabrication du coke.
Le fourneau que je propose a pour objet de calciner ces minerais concurremment avec le travail de carbonisation de la houille destinée à leur
fusion.w
Par un concours assez heureux de données à peu près certaines, on trouve que la quantité de Coke mie l'on peut fabriquer dans mon fourneau coïncide presque exactement avec la quantité de minerai que deux hauts fourneaux peuvent fondre dans le même temps.
La cuisson d'une fournée de coke exige, terme moyen , 22 heures^ temps de défournement une heure, autant pour recharger le fourneau : l'opération se renouvelle donc toutes les 2.4. ^^^ures. Pendant le mêmetemps j'estime que l'on calcinera quatre foisau moins du minerai, savoir, la première fois en 6 heures, lorsque la flamme n'est pas en-
(1) Ceci sera exposé dans le Manuel du chaufournitr. hriqueiier , qui va iDcessamment paraître dans uns des yolumes de cette Bibliothèque
core très vive, one heure pour dëfoumer et ren* foarner du minerai, ensemble 7 heures; la seconde fois 5 heures, la troisième 5 heures, U quatrième 7 heures.
J'entends que les quatre fourneaux réunis, qui composent l'ensemble du système pour la conversion de la houille en coke, seront allumés successivement à une heure d'intervalle entre eux, et par conséquent que les dcfournements du minerai qui sortira des fourneaux supérieurs auront également lieu à une heure d'intervalle. Deux portes de défournement de ces fourneaux supérieurs se trouvent sur la même ligne, c'est-à-oire sur leurs faces opposées : pour qu'il n'y ait ni mélange ni confusion du minerai déjà calciné avec celui qui ne l'est pas encore, je conçois qu'il y aura une cloison en planches , ou de toute autre façon , sur le milieu de l'esplanade des fourneaux , en sorte que dans une espèce de'parc se trouvera le minerai calciné sorti d'un fourneau ^ tandis que dans l'autre parc on apportera le minerai cru , destiné a l'enfournement dans le fourneau adjacent. Celte disposition est très visible sur la fig. 4 de la planche X.
Je viens de parler du grave , très grave inconvénient , que je trouve à éteindre le coke embrasé au moyen d'une afFusion d'eau : je propose en conséquence de n'arrêter celte combustion n'en jetant avec promptitude le coke , au sortir u fourneau , dans une espèce d'étouÛoir analoue à celui en usage pour éteindre les braises de oulanger, et qui n'en diffère essentiellement que par ses dimensions. La fig. 6 de la planche X offre une vue de celle espèce d'étouffoir : c'est un bâtis solide, en brique, voûté à la partie supcfrieure , fermé de tous les côtés , à l'exception d'une porte
d'entrée que l'on peut à volontë et avec promptitude intercepter en abattant une plaque en foute coulant dans un châssis, tenue suspendue à une diaine et soulevée pendant le remplissage de l*ëtouffoir. Cette chaîne prend son jeusurun rouet de poulie fixe au bras d'une potence plantée sur le devant de la construction. Aussitôt le ddfournement du coke achevé , et son jetage dans l'étooffoir fini) on abattra la porte à coulisse, et pour intercepter plus sûrement tout accès de l'air, te fournier pourra luter la commissure de la porte avec le châssis au moyen d'un peu d'argile. Un double étouffoir (les deux accolés) peut être utile pour la succession du service de défournemcnt QXL coke^ une fournée aura le temps de s'éteindre et d'être enlevée de l'étoufFoir avant le défournement de l'autre. J'ai figuré ce double élouffbir avec sa potence à doubJe bras. L'expérience faite dans un petit étoufFoir de boulanger m'a prouvé combien le coke éteint de cette manière offre plus de densité et est d'une qualité supérieure à celui éteint au moyen de l'immersion.
Il me reste à dire un mot du travail du défournemcnt du coke : c'est une opération extrêmement pénible , à raison de la chaleur excessive à laquelle l'ouvrier est exposé, et à raison du poids de son outil encore chargé du coke qu'il enlève sur la pelle. J'ai imaginé, pour le soulagement de l'ouvrier, en même temps que pour accélérer le défournement, qui est toujours d'autant moins sujet à déchet qu'il est fait plus promptement, et que le coke n'a pas le temps de se consumer; j'ai imaginé, dis-je, une espèce de chariot qu'on voit figuré no 5 de la planche X. La simple inspection de cette figure me dispense de toute explication; elle présente im levier dont l'inclinaison
peut élrc changée à volontë , avec promptitac(e et beaucoup de facilite' , au moyen d'une chaîne roulant sur un rouet de poulie attache au haut 4^une tige fixée sur le chariot même. Ïjc levier destiné à entrer dans le four incandescent est en fer plat, posé de champ ; une portion de la chaîne qui le tient suspendu est égalenvent en fer ; il s'attache, à charnière mobile, sur une pièce de bois portée sur l'axe des roues du chariot. Ces petites roues sont en fonte, et leur rayon est calculé de manière à ce qu'elles roulent au niveau de la sole des fourneaux. La grande pelle plate en t61e, renforcée par des rivets et un doublage sur ses bords, destmce au défournement, est munie d^une douille au moyen de laquelle on y insère l'extré^ mité du levier. Celte pelle est montrée sur la droite de la fig. 5.
On conçoit combien un tel chariot doit faciliter le défournement du coke, et son transport dans l'étoufToir. L'extrémité du levier portant la pelle chargée de coke étant entrée dans cet étouffoir, il ne s'agit que de l'abaisser pour vider la pelle , ce qui s'exécute avec promptitude au moyen d'un retour du cric, qui force la chaîne à s'enrouler dans le voisinage de la poignée du chariot. immédiatement après on relève le levier pour recommencer l'opération.
