ENFOURNEMENT ET EN C A STAGE
ayant soin de ne pas faire supporter aux pièces inférieures une pression trop forte. Cette manière d'opérer utilise de la manière la plus avantageuse le volume du four.
Si la forme des objets ne se prête pas à ce genre d'enfournement, on établit des planchers avec des plaques de terre cuite et des supports.
Les plaques de terre cuite employées portent le nom de tuiles; elles ont une forme carrée, souvent avec des coins coupés en ligne courbe, rentrant vers le centre de la tuile, leur surface est ordinairement voisine de 6ocm\ Ces tuiles sont maintenues par des piileis, qui ont la forme de petites colonnes en
Fig. 58.
terre cuite avec une base et une tête larges, afin de leur donner de l'assise. La hauteur des pillets varie de i5cm à 3oCjn.
Cette sorte d'enfournement s'appelle enfournement en échappade. On a recours à ce dispositif pour la cuisson des produits recevant une glaçure.
Pendant la cuisson de cette dernière il y a fusion de la masse vilrifiable; s'il y avait des points de contact entre les objets, après refroidissement on trouverait des pièces collées. On n'arriverait à les séparer que difficilement et la surface d'arrachement laisserait des marques tout à fait préjudiciables à la vente. Dans l'enfournement en échappade on n'a pas à redouter cet inconvénient puisque les pièces reposent les unes à côté des autres, et non les unes sur les autres.
Si les pièces ne sont pas dégarnies de glaçure sur la surface qui les supporte, on évite l'adhérence au moyen de supports spéciaux dont nous dirons quelques mots plus loin.
Toutes les fois qu'il s'agit de poteries soignées, on a à redouter
l'apport de débris de combustible sur les pièces. Cet inconvénient, qui n'influe pas sur la poterie grossière, déprécierait fortement certains produits. Dans ce cas, on enferme les pièces dans des étuis de terre cuite, que Ton appelle cazettes ou gazettes. La mise en gazettes constitue Yencastage.
L'encastage met à contribution tout un matériel spécial. Les gazettes proprement dites doivent pouvoir s'empiler les unes sur les autres; elles ont la forme, soit de cylindres creux, soit de prismes rectangulaires creux. Parfois les gazettes sont de simples cylindres sans fond, ce sont les cerces; d'autres fois elles ont un fond. Nous verrons dans le cours de cet Ouvrage l'utilité des formes variées que l'on donne au matériel d'encastage.
La gazetterie est faite avec des argiles réfractaires; elle appartient, comme type de poterie, au groupe des terres cuites réfractaires.
La gazetterie doit être poreuse afin de pouvoir résister aux brusques changements de température que détermine l'arrivée des flammes sur les piles. Le grain du ciment et sa forme ont une influence considérable.
La pâte de gazetterie se façonne par les procédés généraux que nous avons indiqués, mais il y a lieu d'apporter beaucoup d'attention à ce travail; une mauvaise gazetterie cause des accidents très graves compromettant le succès de la fabrication.
S'il s'agit de matières ne subissant pas de ramollissement au feu et ne recevant pas de glaçures, l'encastage est facile. On pose les pièces les unes dans les autres pour perdre le moins de place possible, ou bien on les empile dans les gazettes.
Les poteries mises en couverte, c'est-à-dire enduites de la composition qui doit donner naissance à la glaçure, ne peuvent plus être ni empilées, ni juxtaposées. On les fait reposer sur des supports spéciaux qui ne les touchent que par un très petit nombre de points indispensables pour leur permettre de reposer sans crainte de chute.
Les pernettes sont des prismes triangulaires, à arêtes aiguës, en terre cuite. Sur l'une de leurs arêtes on fait reposer les pièces; s'il y a adhérence, le contact n'a lieu que sur une si petite surface que l'on ne s'en aperçoit, pour ainsi dire, pas.
ENFOURNEMENT ET ENCASTAGE. 200
Les colifichets sont des étoiles à trois branches, dont les branches sont des pernettes.
Les dés sont des pièces en forme de dés, mais portant un petit appendice à arête vive. Ils peuvent s'enfiler les uns dans les autres et servent à séparer les pièces plates.
Les pâtes de coq sont des tétraèdres à faces incurvées et à pointes très décidées. Ils reposent sur trois pointes et présentent toujours une pointe en l'air.
Les figures (58 et 59) que nous présentons suffisent pour donner une idée des dispositifs adoptés. Dans la figure ci-contre
Fi g. 59.
on a représenté une gazette renfermant des plats À. Ces der-. niers sont cuits en émail, renversés sur des pernettes B.
Quand la poterie se ramollit au feu de cuisson, comme c'est le cas de la porcelaine, le problème est plus difficile. Il faut supporter les pièces pour éviter leur affaissement et les maintenir de telle sorte que les contacts des supports ne laissent pas. de marques.
Les pièces peu sujettes à gauchir se cuisent sur leur pied, sans supports. Dès que le support devient nécessaire, il faut pratiquer Yengommage. L'engommage a pour but d'isoler et d'empêcher les pièces de se souder ensemble. On applique alors sur les surfaces du sable calciné, mélangé d'un peu de kaolin et délayé dans la gomme. L'alumine calcinée donne un meilleur engommage, par suite de son infusibilité.
Dans tous les enfournements, les piles sont montées bien verticalement. Le sol du four doit donc être maintenu plan et horizontal. En disposant une couche de sable sur la sole, on peut poser solidement les piles sans leur faire contracterd'adhérence.
Dans les fours qui ont des carneaux débouchant dans la sole, on doit naturellement éviter de boucher ces carneaux avec les pieds des piles. On dispose alors les piles sur des briques de terre réfractaire, solides et permettant aux flammes de passer sous la pile.
Pour diminuer la charge, dans le sommet des piles, on placera des gazettes légères. Dans les régions qui reçoivent directement la flamme, on place des gazettes épaisses afin de mieux supporter l'action des gaz incandescents.
On lute les gazettes avec un mélange d'argile et de sable. Ce lut est très sableux. On le place sous forme de colombins sur le bord de chaque gazette. Le poids de la gazette supérieure aplatit le colombin et donne une jointure complète, suffisamment solide.
CUISSON DES POTERIES
La cuisson a pour but de transformer les silicates et matériaux hydratés entrant dans la composition des pâtes en matières anhydres.
Pendant la cuisson, la pâte prend de la dureté et devient compacte. Suivant fcla composition de la masse, d'autres phénomènes peuvent prendre naissance; ainsi, certaines pâtes qui contiennent des éléments fusibles subissent des transformations internes qui donnent à la matière une structure vitrifiée rendant la poterie complètement imperméable.
La cuisson amène aussi la fusion des couvertes, le développement et la fixation des couleurs. Nous aurons l'occasion de mieux comprendre son action quand nous ferons l'étude détaillée des fabrications.
Les combustibles sont des matières dont les éléments s'unissent avec l'oxygène avec un grand dégagement de chaleur. Les principaux combustibles utilisés dans l'industrie céramique sont : le charbon sous différentes formes (houille, lignite, tourbe), le bois, le pétrole et quelques gaz (gaz d'air ou d'eau, gaz naturel).
§ 1. — Charbon.
La houille, employée pour la cuisson des produits céramiques, est un charbon à longue flamme. Elle doit être, autant que pos-
sible, exempte de pyrites; une houille sulfureuse donne, pendant sa combustion, des composés sulfurés dont Ja présence est néfaste dans certains cas.
En moyenne, la houille renferme 70 pour 100 de carbone; dans certains charbons la teneur en carbone peut s'élever jusqu'à 89 pour ioo(Ronchamp, Creusot). Les charbons de Blanzy, Montceau ont une teneur moindre que 70 pour 100.
La houille se brûle aussi sous forme de briquettes agglomérées, faites avec des débris de charbon agglutinés et moulés.
L'anthracite est une variété de houille. Ici la transformation des matières organiques est arrivée à sa dernière phase.
Les anthracites ont une teneur élevée en carbone, plus considérable que les houilles. Les charbons anthraciteux de la Sarlhe contiennent 87 pour 100 de carbone, les anthracites de l'Isère 94 pour 100.
Les anthracites ont une densité supérieure à celle des houilles ordinaires. La densité de la houille varie de 1, 16 à 1 ,60, celle de l'anthracite est de 2 environ.
L'anthracite est un charbon de qualité supérieure qui ne brûle qu'à une température assez élevée. C'est un très bon combustible. Il rappelle, par son aspect et son éclat, le charbon de terre ordinaire; il est compact et dur.
Le lignite provient, comme la houille, de la destruction des végétaux; c'est un charbon plus ancien que la tourbe mais plus récent que la houille. Il est moins carbonisé que cette dernière substance. Son aspect diffère de la houille. C'est une matière brune ou noire, exhalant une odeur désagréable pendant sa combustion. Les lignites sont moins riches en azote que les houilles; ces dernières dégagent des vapeurs ammoniacales lorsqu'on les chauffe, tandis que les premiers exhalent des produits à réaction acide, par suite de la présence d'acide acétique. La teneur moyenne en carbone du lignite combustible va de 5o à 60 pour 100, quelquefois même elle peutatteindre 70 pour 10a.
Les mines de lignite ne fournissent généralement pas beaucoup de charbon en morceaux; elles donnent surtout du menu. Pour utiliser ces débris de combustible, on en façonne des briquettes que l'on brûle comme les briquettes de houille.
La tourbe est un charbon relativement jeune. Suivant le degré de décomposition et la profondeur des couches d'où elle provient, la tourbe a différents aspects. Tantôt la surface est brillante, d'autres fois la structure des végétaux est reconnaissable et la masse est alors lâche, feutrée.
Le poids de cendres atteint jusqu'à i3 pour ioo. Ces cendres contiennent surtout de la chaux 4* pour ioo, de l'oxyde de fer 16 pour 100, du soufre i4 pour ioo, du gaz carbonique i5 pour ioo, puis des alcalis, de la silice, de l'acide phosphorique, mais en petite quantité.
La densité de la tourbe est variable. On trouve des variétés très diverses au point de vue de la compacité; le poids de im' est, en moyenne, de 4ook&, mais il peut s'abaisser jusqu'à n3ks et s'élever jusqu'à io39ks. Ces limites extrêmes sont exceptionnelles.
A côté de l'eau faisant partie intégrante de la tourbe, il faut mentionner l'eau hygroscopique qui se trouve en quantité considérable.
La tourbe fraîche contient de 60 à 80 pour 100 d'eau hygroscopique; l'air dessèche très bien la tourbe et lui enlève une importante fraction de celle eau.
Le pouvoir calorifique de la tourbe est variable avec la nature de ce corps; de plus la tourbe a l'inconvénient d'occuper un espace notable par rapport à son pouvoir calorifique.
Cet inconvénient s'amoindrit par la compression, mais alors le prix de la tourbe est augmenté de telle sorte que celle-ci n'est employable que dans la région où elle est extraite.
Le coke contient plus de carbone que la houille, puisque les principes volalils ont été détruits ou chassés pendant la chauffe c^ui a déterminé la formation du coke. 11 reste pourtant encore d'autres matières que le carbone dans le coke, du soufre notamment.
Les reproches adressés à la houille subsistent pour le coke. Si la teneur en carbone s'est élevée, le poids de cendres a augmenté, et, par suite du départ de matières volatiles, la quantité de soufre est montée de 1,92 à 2,52; le dégagement de cette substance a donc été de peu d'importance. Le coke de fours est G. 14
plus pauvre en soufre que le coke de gaz, seulement il est cher. Le prix du coke, par rapport à la houille, et sa combustion avec une flamme courte, font qu'on ne l'emploie pas en Céramique pour le chauffage direct des fours; mais, pour la production du gaz de gazogène, on a parfois recours à ce combustible. C'est pour ainsi dire la seule manière d'utiliser le coke pour la cuisson des poteries.
§ 2. — Bois.
Le bois est le plus ancien des combustibles employés pour la cuisson des poteries. Le charbon a pris sa place dans la plupart des cas par suite de son prix moins élevé. Dans quelques pays, où l'approvisionnement en bois est facile et peu coûteux, on a conservé cette dernière matière comme combustible. On trouve aussi des appareils de chauffage alimentés au bois dans quelques cas. Le soufre, que renferme la houille, a une action funeste sur certaines couleurs; les inconvénients du charbon, très réels dans quelques cas, ont amené aussi les industriels à employer souvent le bois pour le chauffage des moufles. Dans des pays, comme le Mexique, on est obligé de se servir de fours au bois, le prix de revient de la houille étant encore élevé. Enfin on trouve en Europe, et môme en France, avantageux de brûler des fagots, des broussailles dans certaines occasions. Le bois a donc encore une importance réelle comme combustible. Toutes les fois que son prix de revient ne sera pas supérieur à celui de la houille, le bois aura la préférence par suite de l'absence des matières nuisibles qui accompagnent la houille, et de sa facile combustion. Lorsque les produits à cuire auront par eux-mêmes une valeur élevée, l'économie résultant de la substitution de la houille au bois ne sera pas telle que le prix de revient en soit abaissé d'une manière notable, le bois aura la préférence.
Le bois se compose de cellules et de vaisseaux, formés de cellulose C6Hl0O5, qui renferment la sève. Cette dernière contient de l'eau, des matières minérales que l'on retrouve dans les cendnes et des substances organiques variables avec les différents bois. Quand le bois est fraîchement abattu il renferme de l'eau en quantité notable. Le charme, qui en contient le moins, en
renfermerait 18,6 pour 100; dans le chêne la teneur s'élève à 35 pour 100 pour atteindre 44 pour ioo dans l'orme.
La dessiccation à l'air n'amène pas le départ complet de l'eau. On trouve encore dans le bois, après exposition à l'air, de 12 à 20 pour roo d'eau. La présence de cette matière diminue le pouvoir calorifique du bois, puisque cette eau tient la place de matières combustibles et, de plus, exige une certaine quantité de calorique pour être vaporisée. Le bois présente, en outre, des différences de composition qui ont leur intérêt au point de vue calorifique.
Les bois les plus employés comme combustibles sont :
Le bouleau, le chêne, le pin, le sapin, le tremble.
11 y a avantage à utiliser les bois faciles à fendre; le travail de division du bois est coûteux, on comprend donc qu'il y a un profit réel à diminuer son importance.
Sous le nom de bourrées ou fagots on désigne des branchages minces, réduits en faisceau.
§ 3. — Combustibles liquidbs.
Les huiles minérales n'ont pas encore trouvé grand accueil en Céramique. A part la Russie, où l'on a cherché à tirer parti du pétrole le plus possible, les installations faites en Europe ont été surtout des essais.
Le pétrole brut a un poids spécifique de 0,75 à 0,98; il est formé de carbures d'hydrogène. Dans les pétroles américains, ce sont les composés de la série des paraffines qui dominent; dans les pétroles russes, ce sont surtout les carbures de la série du naphte que Ton rencontre.
La composition du pétrole est comprise entre 80 et 86 pour 100 de carbone et 12 et i4 pour 100 d'hydrogène. C'est du moins ce que Ton peut déduire d'une série de déterminations effectuées sur treize échantillons de pétroles.
A côté du pétrole se place le masut. C'est un résidu du raffinage des pétroles. Le masut est une huile lourde, épaisse, noirâtre, qui bout à 3oo° et ne s'enflamme que vers 7000. C'est un mélange de carbures de la série de l'éthylène, contenant
88 pour ioo d'hydrocarbures et 12 pour 100 d'hydrogène. En Russie, la consommation de ce combustible est considérable.
L'emploi de ces liquides pour le chauffage des fours présente quelques difficultés. Il faut volatiliser le produit, puis le mélanger à l'air. On a proposé successivement les foyers à cuvettes, les foyers à gouttes et les foyers à pulvérisateurs. Dans ce dernier système le liquide lancé dans un kôrting sort pulvérisé et est brûlé sous cette forme (1).
§ 4. — Combustibles gazeux.
On emploie comme combustibles dans l'industrie des gaz constitués principalement soit d'oxyde de carbone, soit de carbures d'hydrogène. Le gaz d'air, le gaz d'eau et le gaz naturel peuvent être utilisés pour la cuisson des poteries.
Gaz d'air ou des générateurs. — Le gaz est produit par le passage de l'air sur du charbon rouge contenu dans un foyer spécial. Le gaz carbonique qui se produit au début de la combustion est ramené à l'état d'oxyde de carbone par le charbon en excès. On maintient du reste une couche de combustible suffisamment épaisse pour qu'il se produise uniquement de l'oxyde de carbone. L'oxyde de carbone est accompagné de l'azote de l'air atmosphérique, de sorte que l'on peut considérer le gaz comme un mélange d'azote et d'oxyde de carbone.
La transformation du carbone en oxyde dégage 2g4oocaI; la combustion de l'oxyde de carbone donne du gaz carbonique et correspond comme production de calories à la différence des deux réactions
C + 0 = CO 4- 29400e»1,
