C + 2H«0=:CH*4-C0S

La première nous montre que l'oxyde de carbone peut décomposer la vapeur d'eau. Ce phénomène a lieu dès 625°; il peut être empêché en maintenant le carbone en excès, ce qu'il est facile de réaliser dans le générateur.

Le gaz obtenu par ces réactions contient toujours des quantités notables d'hydrogène. De nombreuses tentatives ont été faites pour utiliser les gaz ainsi produits. Dans l'appareil de Dowson on lance de l'air, entraîné par un jet de vapeur, sur du charbon rouge, i** d'anthracite donne 4m">8 de gaz; ce gaz peut fournir, par mètre cube, i345cal.

On désigne ce genre de gaz sous le nom plus spécial de gaz

2l6 CHAPITRE VIII. — CUISSON DES POTERIES.

mixte, puisqu'il est obtenu avec un mélange d'air et de vapeur d'eau.

Le gaz à l'eau ne peut être obtenu d'une manière continue puisqu'il demande un apport d'énergie calorifique, ce qui amène un refroidissement de la masse de charbon. 11 faut parer à cet inconvénient en injectant de l'air dès que l'action de la vapeur a refroidi la masse. A Essen (Westphalie), pour la préparation du gaz à l'eau on injecte de la vapeur dans un cylindre renfermant le charbon, pendant 4 minutes; il se produit pendant ce temps du gaz à l'eau. Puis, pendant u minutes on souffle de l'air, ce qui donne du gaz de générateur. On continue, en alternant toujours, l'action de la vapeur d'eau et celle de l'air. La transformation continue exigerait le maintien à une température élevée de la masse de charbon; ce dispositif a été reconnu comme dispendieux. On a fait divers essais avec le gaz mixte. A Wirges, dans la Hesse-Nassau, on a construit un four utilisant le gaz d'eau en même temps que le charbon. Au lieu d'alimenter la combustion avec un gazogène d'eau, on produit le gaz dans le four lui-même. Le combustible, qui est du coke dans le cas présent, est introduit dans le four comme dans l'appareil Hoffmann, c'est-à-dire par la partie supérieure, et tombe sur une grille. Un jet de vapeur lancé par-dessous vient, produire du gaz d'eau au contact du charbon incandescent.

Gaz naturel. — On trouve en Amérique des gaz carbures naturels qui se dégagent du sol en quantité suffisante pour le chauffage. Le gaz est surtout riche en méthane.

Sa teneur s'élève jusqu'à g3 pour ioo de méthane, accompagné d'azote 3 pour ioo et d'hydrogène a pour ioo.

Le gaz naturel est employé couramment et en grande quantité comme combustible pour les cuissons céramiques, aux États- Unis, à i'East-Liverpool (Ohio) et à Wheeling (Virginie de l'Est) dans au moins 3o usines. Le Dr Hermann Zimmer, auquel je dois ces renseignements, l'a employé de 1891 à 1901 avec pleine satisfaction. Un manque de pression de 1892 à 1893 l'a obligé momentanément à recourir au chauffage au charbon, mais il a pu constater les nombreux avantages qu'apporte ce

genre de combustible. Les couvertes colorées (bleu de roi, pinck, etc.), venaient avec un brillant et une coloration que le chauffage au charbon n'a jamais permis d'atteindre. Ce combustible a été utilisé pour cuire de la faïence fine, de la porcelaine phosphatique et même de la porcelaine dure.

§ 5. — Observations sur la. combustion.

Pour obtenir la combustion d'une matière, deux conditions sont nécessaires : il faut porter le corps à une température suffisamment élevée (température d'inflammation) et lui fournir une quantité suffisante d'oxygène.

Si nous nous trouvons en présence d'un combustible dégageant des goudrons, par exemple, et si les gaz produits ne sont pas suffisamment chauds, une partie de ces vapeurs goudronneuses va se condenser et ne pas brûler. D'autre part, par suite d'un manque d'oxygène, la combustion peut ne pas s'effectuer complètemenl; du carbone très divisé se sépare des composés carbonés décomposés par la chaleur. Il y a alors production de fumée; la fumée est constituée par la présence de particules solides soit de goudrons, soit de carbone, très divisées et disséminées clans le courant gazeux qui sort des appareils.

Quand on emploie des combustibles gazeux, le phénomène n'est pas toujours le même que précédemment. Si le gaz provenant du générateur entraîne des goudrons, il se peut que dans des endroits froids il y ait des condensations; mais, s'il y a combustion incomplète, le combustible ne contenant pas de matières carburées de même ordre, il n'y aura pas de dépôt de charbon à l'état de suie, le gaz combustible sera seulement en excès.

En céramique il est nécessaire, dans certains cas, de donner à la cuisson une allure déterminée : oxydante ou réductrice. Dans le premier cas les matières chauffées exigent, pour éviter des transformations néfastes, un excès d'oxygène; on ne peut atteindre ce résultat qu'en conduisant les foyers de manière à obtenir une combustion complète des produits en présence d'une quantité d'air supérieure à celle qu'exige leur complète

oxydation. Dans le second cas, au contraire, il devient indispensable de laisser des matières non brûlées, et surtout des matières charbonneuses, dans la flamme. On arrive à ce résultat en restreignant l'arrivée de l'air et en maintenant un excès de combustible dans les foyers.

11 ne faut pas confondre le rétrécissement d'un foyer avec le rétrécissement d'une entrée d'air. Dans les fours chauffés avec des alandiers au bois(1), la diminution de l'alandier amène une augmentation de vitesse de l'air qui passe alors plus vite sur une quantité moindre de combustible; l'élargissement de l'alandier conduit à étaler une plus grande surface de combustible que traverse de l'air animé d'une plus faible vitesse que dans le premier cas.

§ 6. — Comparaison des divers combustibles.

On appelle pouvoir ou puissance calorifique* ou encore chaleur de combustion d'un corps, la quantité de chaleur dégagée par la combustion d'une quantité déterminée de ce corps brûlé par l'oxygène.

La connaissance des chaleurs de combustion a un grand intérêt puisque seule elle permet de se faire une idée de la valeur d'un combustible. La meilleure méthode de détermination est la méthode calorimétrique avec combustion dans la bombe (*).

On a adopté en Allemagne la formule suivante pour le calcul de l'effet calorimétrique d'une substance charbonneuse dont on connaît la composition :

p = 8000C -4- 29 ooo ( H — -r J -+- 23ooS — 6oo W.

Dans cette formule, C,H, 0, S représentent la teneur pour ioo en carbone, hydrogène, oxygène et soufre, W la somme de l'eau hygrométrique et de l'eau combinée.

( ' ) Voir plus loin.

(3) SCHEURER-K.ESTNER, Rev. gén. Chim. pure et appliquée, t. I, p. 40I> 455.

FOUHS. 219

Ce sont les combustibles riches en hydrogène qui dégagent le plus de chaleur, puis viennent les gaz carbonés et les gaz de gazogène. Nous rappelons que :

ik* d'hydrogène se transformant en H'O dégage 29360

ik« de carbone se transformant en CO* dégage 8080

ik' d'oxyde de carbone se transformant en GO* dégage. . 2428

cal

n. - FOURS.

Les appareils destinés à la cuisson des poteries sont très nombreux. Malgré la diversité des types, nous pourrons les ramener à deux groupes bien distincts : les fours intermittents et les fours continus. Dans la première division, nous distinguerons les fours à axe vertical et les fours à axe horizontal. La flamme provenant d'un foyer traverse horizontalement le four dans le premier cas et verticalement dans le second. Les fours continus sont moins commodes à sérier par suite de la diversité des principes qui ont présidé à leur construction. Nous trouverons aussi des fours continus à axe horizontal, mais nous rencontrerons également des modèles plus compliqués sur lesquels nous insisterons lors de leur description.

Dans les fours primitifs on se contente de réserver en avant ou sur les côtés, ou en dessous du four, un certain espace en communication avec la chambre à cuire. C'est dans cet espace que l'on brûle le combustible.

Les fours plus perfectionnés où l'on cuit la porcelaine, la faïence, ont, au contraire, des foyers spécialement disposés qui permettent une meilleure combustion. Le foyer, dit alandier, a généralement la forme d'une cuve quadrangulaire adossée au mur du four ou encastrée dans sa paroi. Ce genre de foyers a reçu des dispositions différentes suivant le combustible adopté. Dans tous les alandiers, la paroi adhérente au four est traversée par une ouverture permettant l'entrée de la flamme.

L'alandier au bois est ordinairement construit comme nous le représentons. Il est ouvert à sa partie supérieure et les deux murs latéraux ont reçu un rebord en briques P destiné à main-

- CUISSON DES POTERIES

tenir le bois. A la partie inférieure de la face se trouve une sorte de porte A. Vers le milieu de la même paroi, on a ménagé

une autre ouverture C, plus petite, fermée par une pièce mobile, le cavalier.

Quand on commence le feu, l'ouverture supérieure est fermée; on a jeté du gros bois entrecroisé qui brûle lentement. Le bois, en brûlant, donne de la braise dont la quantité va en augmentant. Au bout d'un nombre d'heures assez grand, elle a presque atteint le cavalier. Le four, a ce moment, commence à être très chaud; on ferme alors l'ouverture inférieure A el l'on

pose sur la partie supérieure, alors découverte, du bois fendu, posé horizontalement. Ce bois est suffisamment long pour reposer sur les deux murs latéraux; on l'a coupé assez court pour qu'il puisse entrer entre les deux rangs de briques formant butoir ou portée. Le rayonnement de la braise est suffisant pour

amener le bois à distiller et porter les gaz à leur point d'inflammation. Le bois brûle alors, alimenté par un courant d'air qui traverse le combustible de bas en haut.

Pour régler la combustion, on se sert d'une large brique ayant la longueur du bois et que l'on fait glisser entre les butoirs de la portée. En l'avançant ou en la reculant, on augmente ou on diminue la section de la surface de combustion.

L'alandier au charbon a la même forme, mais il est fermé par une grille à sa partie inférieure. L'air arrive par-dessous, le combustible s'introduit par une ouverture supérieure. 11 n'est pas facile de régler la combustion aussi aisément avec un semblable foyer qu'avec un alandier au bois. Si le combustible est introduit par petites quantités, on laisse pénétrer de l'air froid chaque fois que l'on charge; si l'on place une couche épaisse de houille sur la grille, on se trouve presque toujours avec un four en allure réductrice. Aussi a-l-on cherché de nombreux dispositifs pour rendre l'alandier au charbon plus maniable.

Voici un dispositif (Jig. 64 et (55) qui permet, dans une cer-

Fig. H-

Fi g. 65.

taine mesure, de mieux régler l'introduction de l'air dans le foyer : Une porte, dont on voit la coupe, ferme l'accès de l'air sous la grille. Son fonctionnement a déjà été expliqué à propos

aaa chapitib yiii. — cuisson lies poteries.

du foyer gazogène. En ouvrant plus ou moins l'orifice inférieur, on laisse passer du l'air en quantité plus ou moins considérable. Sur les côtés, on a ménagé deux ouvertures en relation avec des conduits ménagés dans les parois latérales de l'alandier (représentés en pointillé) et venant déboucher dans l'alandier. En ouvrant les ouvertures, on laisse arriver de l'air, qui s'échauffe par son passage dans la maçonnerie chaude et vient aider la combustion des gaz du foyer.

Dans l'alandier Kraft, on peut à volonté régler la surface de grille du foyer. Une plaque de terre réfraclaire A peut, au moyen d'une crémaillère, descendre sur la grille et rétrécir le foyer, si on le juge nécessaire. Les figures montrent ces deux positions.

Dans le foyer alandier, il ne faut pas croire que la combustion

soit complète; il se produit une gazéification du combustible qui va brûler plus loin dans le four.

Les fours a gaz emploient des brûleurs 1res simples. Le gaz est enflammé à sa sortie d'un carneau et se mélange à l'air ambiant.

Dans les fours à gaz naturel, le brûleur est différent. Il a la forme d'un large bec Bunsen. Trois de ces brûleurs occupent la place d'un alandier ordinaire au charbon.

§1. — Fours intermittents.

Fours à axe horizontal. — Nous donnerons comme exemple de ces fours, appelés encore fours couchés, un four très connu

FOCRS. 233

en Allemagne sous le nom de Jour de Casset. Ce four comprend une chambre A dans laquelle sont disposés les produits à cuire, le laboratoire est de forme prismatique et allongée. A l'une de ses extrémités se trouve un foyer F, simplement formé par une

grille sur laquelle on jette le charbon qui sert de combustible. Une paroi B à jour, formée de briques disposées à claire-voie, laisse passer les flammes qui, après avoir traversé A dans toute sa longueur, viennent sortir par la cheminée C. Une porte D se trouve sur le côté, elle est murée pendant la cuisson ; elle sert à l'enfournement et au détournement.

Ce modèle de four a comme mesures extrêmes : hauteur de i°>,5 à au,7, largeur de a™ à 4™ et longueur de 3m à 8m.

On accole souvent ces fours deux par deux, en leur donnant une cheminée commune.

Fours à axe vertical. — Ce genre de four est beaucoup plus répandu que le précédent. Il comprend une série de foyers disposés tous autour du four. La flamme monte directement dans le laboratoire puis de là s'échappe par la cheminée. Nous pren-

)'J.'( CHAPIT1B VIII. — CUISSON DES POTERIKS.

(irons comme exemple un four à cuire la faïence, cité dans les Ouvrages sous le nom de four de Creil et Montereau. La flamme, venant des foyers latéraux E, entre dans le four par

Fie. Sg-

Fig- 70.

deux carneaux : l'un horizontal H, qui conduit au centre du four, l'autre vertical B, qui amène la flamme directement dans le laboratoire. L'alandier F a pour mission de chauffer le point central. On a cherché dans d'autres modèles à tirer parti de la flamme dans toute sa longueur; au lieu de laisser les gaz incandescents monter dans le four et sortir par une cheminée supérieure, la

Kig. 71.

flamme monte jusqu'à la voûte du four, puis, ne trouvant d'issue que dans la sole, elle redescend et vient sortir par des carneaux en relation avec la cheminée.

Ce mode de construction amène à bâtir sous la sole une quantité de conduits, les uns e allant des alandîers ou foyers des fours au centre de la sole, les autres a réunissant les carneaux de sortie.

On peut adresser de nombreuses critiques à ce modèle de four. Rien ne prouve, en effet, que les gaz de la combustion suivent, au sortir du foyer, les deux routes indiquées et se partagent suivant les désirs du constructeur. Néanmoins ce système de four est très employé par les faïenciers.

Dans la fabrication de la porcelaine on se sert de fours à plusieurs étages. Au rez-de-chaussée on cuit la porcelaine et au premier étage on donne à la matière un premier coup de feu. On a même, dans certains fours, adopté une construction plus Fig. 73.

compliquée et donné au four un étage supplémentaire. Dans la région intermédiaire on cuit la gazetterie, par exemple.

Aux fours à axe vertical nous pouvons rattacher les moufles qui servent à cuire le décor.

Les moufles ne sont que des fours particuliers destinés à subir des températures moins élevées que les fours ordinaires. Ils

sont disposés de manière que les matières à cuire soient protégées des apports par les gaz du foyer. Dans ses parties essentielles le moufle est formé par une boîte en terre cuite placée au-dessus d'un foyer. Les flammes montent le long de ses faces et sortent au-dessus de son sommet, de sorte que le moufle est complètement entouré par les flammes pendant la chauffe. Le devant du moufle est mobile; il se compose de briques de terre réfractaire que Ton assujettit une fois le chargement effectué. En avant de cette cloison on établit un deuxième mur qui vient fermer le foyer. De cette manière les gaz du foyer peuvent entourer les quatre faces verticales sans perdre de chaleur par rayonnement.

§ 2. — Fours continus.

La chaleur abandonnée par un four qui refroidit est de la chaleur perdue. Si Ton pouvait l'utiliser pour échauffer des produits à cuire il y aurait une économie réelle dans les frais de cuisson. Imaginons, par exemple, une galerie dont une tranche est remplie de produits céramiques cuits, encore chauds, la tranche suivante renferme des produits que Ton chauffe, enfin une troisième tranche contient des produits à cuire. Si Ton fait passer un courant d'air allant des produits cuits aux produits froids, voici ce qui se produira. L'air refroidira la portion encore chaude et s'échauffera, il viendra produire la combustion des gaz du foyer, puis entraînera les gaz brûlés et chauds sur les pièces à cuire. Ce dispositif permettra d'abord de chauffer l'air destiné à la combustion, première économie; ensuite de chauffer la portion à cuire jusqu'à une certaine température, sans dépenser de combustible. On comprend très bien que si des foyers sont disposés le long de la galerie, il est possible de placer de nouvelles tranches de produits à cuire, pendant qu'une tranche cuit, et d'effectuer la cuisson de proche en proche en déplaçant le feu. L'air nécessaire à la combustion sera toujours chauffé par les produits déjà cuits, et les gaz de la combustion échaufferont constamment des produits à cuire.

Cette idée a été réalisée de diverses manières et actuellement

on peut considérer les fours continus comme appartenant à deux types distincts : les fours à foyer mobile et les fours à foyer fixe.

Fours à foyer mobile et à chambres. — Le modèle le plus simple est le four primitif imaginé par Hoffmann pour la cuisson des briques.

Ce four se compose d'une galerie circulaire dans laquelle on a accès par une série de portes équidistantes. Déplace en place, dans la galerie, on a ménagé des ouvertures que des registres mettent en communication avec des carneaux allant à une cheminée centrale.

Imaginons que le four soit allumé pour la première fois. On a d'abord enfourné une quantité de briques suffisante, puis, au moyen de grilles, on a disposé en 0 un foyer auxiliaire destiné à chauffer les briques. Le registre H correspondant à l'extrémité du tas de briques est ouvert et relie la portion du four chauffée avec la cheminée.

Par une ouverture supérieure on a fait descendre une plaque de tôle A qui ferme la galerie, un peu après le registre. Les portes situées Je long du tas de briques sont fermées jusqu'à la plaque de tôle A et les gaz cbauds n'entrent que par la porte laissée ouverte derrière le tas.

Une fois les briques portées au rouge on cesse d'alimenter le foyer auxiliaire, et le combustible destiné à entretenir la combustion est introduit par des orifices que l'on peut ouvrir dans la partie supérieure du four. On a eu le soin de disposer les briques de manière à former un puits, qui servira de foyer, audessous des trous de charge. Les briques sont même aménagées de manière à ne pas donner une surface trop lisse; la pile présente des briques en retrait de manière que du combustible reste suspendu dans toute sa hauteur.

Pendant que cuit la première charge de briques on enfourne d'autres briques derrière la cloison de tôle. On place une autre cloison E après cette nouvelle charge et, après avoir enlevé le premier diaphragme A, on ouvre le registre suivant B et l'on ferme le premier H. Les gaz de la combustion traversent alors le tas de briques fraîches, le dessèchent et élèvent sa température.

Pendant toute la durée de la cuisson l'enfournement se continue de proche en proche, de sorte que, lorsque la première série de briques est cuite, une nouvelle tranche de briques a été placée derrière la cloison £. On place une cloison en G, on ouvre le registre en I), après enlèvement de la cloison en F, el Ton ferme le registre en B. A ce moment le four est en marche normale: on jette le combustible par les orifices voisins des

briques cuites et Ton commence la cuisson de la deuxième partie. L'air passe toujours sur des briques cuites et chaudes et les gaz sur des briques crues.

La manœuvre est maintenant toujours la même; elle consiste à enfourner tout le temps du travail et à défourner les briques froides après ouverture des portes correspondantes. A mesure que la cuisson s'opère, on fait avancer le feu en jetant le combustible parles orifices les plus voisins, en déplaçant la cloison, en ouvrant et fermant les registr.es convenables.

La figure indique les différentes phases que nous venons de décrire.

Dans certains cas le contact du combustible avec les produits est préjudiciable à la qualité de ces derniers. L'emploi du gazogène est tout indiqué et nous verrons plus loin les solutions adoptées par les constructeurs.

Au lieu d'une galerie dans laquelle se déplace le foyer on peut concevoir une série de fours adossés, disposés de telle sorte que les gaz du deuxième four traversent le troisième et que l'air servant à la combustion arrive dans le four 2, après avoir traversé le four i, alors en refroidissement. Cette manière de comprendre la question n'est pas aussi récente qu'on le croît généralement; d'après Bruno Kerl (*), elle était déjà appliquée en 1776. Dans les fours continus à chambres, les chambres sont disposées à la suite les unes des autres et la combustion s'opère successivement dans chacune d'elles. Le combustible employé sera le gaz de gazogène.

Un des fours les mieux conçus dans cet ordre d'idées est le four de Mendheim : nous allons en donner la description.

Le four de Mendheim se compose d'une série de chambres que l'on dispose en deux séries parallèles» L'appareil que nous représentons comprend dix-huit chambres. Dans la coupe horizontale on a figuré en pointillé la canalisation dld} qui amène le gaz des gazogènes a et a,. Les registres qui permettent de faire passer le gaz dans les chambres sont figurés en e. Les chambres extrêmes I et XVIII, IX et X, sont reliées par des canaux g1 et g1. Dans le milieu du four court un canal i allant à la cheminée K. Ce canal passe entre les deux rangées de chambres; les registres h mettent les chambres en communication avec le canal 1.

Le gaz arrive par le canal d correspondant au registre e levé, et monte par les petits orifices s dans la sole. Chaque orifice s vient déboucher dans un canal qui longe un canal d'arrivée d'air. Les canaux d'arrivée d'air communiquent tous par l'intermédiaire de m avec la chambre précédente.

Les deux conduites de gaz sont commandées par deux registres cu ct donnant le gaz à droite ou à gauche.

Prenons un exemple pour faire comprendre le fonciionnement. Supposons que la chambre VIII soit en chauffe. Le gaz, par l'intermédiaire de cx et du registre e, situé en face de VIII, entre dans d et vient brûler dans cette chambre. Les flammes sortent

( ' ) Thonwaartn Industrie, p. 4^6.

parades ouvertures que nous avons figurées seulement en I, mais qui se répètent dans chaque chambre. La combustion est

alimentée par de l'air chaud qui a traversé des chambres en refroidissement V, VI et VII. L'entrée de l'air dans les chambres

qui refroidissent se fait par l'intermédiaire des ouvertures/; cet air passe par m, arrive sous la sole, se mélange au gaz et brûle. De VIII les gaz vont dans IX, X et XL A la suite de XI on a ouvert le registre h correspondant qui relie la suite de chambres avec i et la cheminée. Par les ouvertures / on peut faire descendre des registres de tôle qui vont fermer en m la communication d'une chambre avec la suivante.

Dans la figure on peut voir un canal / au-dessus de i; ce canal / est relié par les canaux t aux chambres de combustion. Un registre, sur le trajet, ouvre ou ferme la communication. Voici l'utilité de ces organes accessoires. La combustion et l'évaporation produisent de la vapeur d'eau, il se peut que les gaz renferment alors une très grande quantité de vapeur dont la condensation sur les pièces serait désastreuse. On ouvre alors le registre reliant t et / et les gaz chauds traversant ce canal sont dirigés sur une autre chambre froide; on évite ainsi le dépôt de l'eau sur les pièces froides.

Le four de Mendheim a reçu de nombreuses applications. C'est, parmi les fours à gaz, un de ceux qui ont les meilleurs états de service. On le construit avec un nombre de chambres plus ou moins grand et l'on donne à ces dernières des dimensions variables avec le débit et la nature du produit. Dans certains fours les chambres atteignent 57™' ( fabrique de carreaux de la Société Boch et Villeroy, à Merzig). Le nombre des chambres a été porté jusqu'à 22 et même à un nombre plus élevé.

Cet appareil a reçu des transformations depuis sa création. L'entrée et la sortie des gaz dans les chambres ont été modifiées et la figure nous montre un autre dispositif qui me semble facile à saisir sur le dessin, grâce aux flèches indiquant le sens du courant gazeux.

Comme autre exemple on peut citer le four de Siebert. C'est un four à chambres comme l'appareil précédent, seulement il se distingue par la mobilité du foyer. Le gazogène est fixé sur un wagon glissant sur rail et se déplaçant le long des chambres. Deux gazogènes sont nécessaires, un de chaque côté du four. On amène le gaz au moyen d'un raccord tubulaire mobile.

23a CHAPITRE VIII. — CUISSOn DES POTERIES.

Les moufles, auxquels on a cherché a appliquer le principe

de la continuité, sont rarement construits avec foyer mobile.

M. Mendheim a établi pourtant des batteries de moufles

chauffés au gazogène et disposés pour fonctionner comme les

Fig. 76. Fig. 77.

fours continus. Fendant que le gaz chauffe un de ces moufles, les gaz de la combustion passent autour du moufle suivant; l'air servant à la combustion provient du passage sur le moufle précédent qui est en refroidissement.

Fours h foyers lixes. — Dans le four dit four-canal ('), le foyer est toujours au même endroit du four et ce sont les produits à cuire qui viennent traverser la chambre de chauffe. Le four-canal de Bock est construit sur ce principe. Il comprend un tunnel dont le milieu est occupé par la chambre de chauffe. Le tunnel est droit et les matériaux à cuire, portés sur des wagonnets, circulent dans toute sa longueur. La partie intérieure du tunnel porte une voie de chemin de fer. Les wagons sont formés par une plate-forme métallique montée sur roues; un lit de matière réfractaire repose sur ce plateau et constitue la sole. On serre tous les wagons les uns contre les autres de manière à constituer une. sole ininterrompue. Cette sole forme une séparation horizontale qui isole de la chaleur du tunnel tout ce qui se trouve au-dessous d'elle. On doit réaliser aussi

(') C'est Demimuid, en France, qui semble avoir eu le premier l'idée du four-

roDKs. 333

bien que possible cet isolement. Ici les bords de la plate-forme sont rabattus et plongent dans une rainure latérale pleine de sable.

Le gaz arrive par b, monte par c, passe en d et vient brûler

au sortir de e, où il rencontre de l'air. Au moyen de chaînes, on lire les wagons. Le mouvement de l'air suit le sens inverse de celui des produits. 11 s'échauffe à la sortie du four et vient se refroidir à l'entrée.

Peu de fours sont encore construits sur ce principe. Cette idée de faire traverser la chambre de chauffe par les produits a été appliquée avec succès, en revanche, pour la construction des moufles continus. On peut même dire que ce sont les moufles qui en ont reçu la première application puisqu'il est fait mention d'un moufle continu, destiné à la cuisson des couleurs, fonctionnant à Vincennes en 1751 (') et construit par Gérin. Les moufles continus sont le plus souvent construits d'après ce système.

Un appareil nouveau, le four Sturm, mérite une mention; il est fondé sur le même principe, mais établi différemment. La sole est circulaire et mobile; elle vient passer devant un foyer fixe. Les essais faits avec cet appareil semblent favorables à l'adoption de ce système. Les renseignements pratiques manquent encore vu la nouveauté de l'instrument. On peut

{ ' ) IIellot, Rapport au roi Louis AV.

pourtant lui objecter sa difficulté d'assimilation à un genre déterminé d'industrie. Dans un four-tunnel, il est toujours possible de faire une transformation dans la longueur du tunnel. Avec un four circulaire, cela n'est plus possible; si, pour ralentir l'allure, on désire rallonger le four, cela nécessite une réfection complète, puisque le rayon doit être modilîé. De plus, le chargement et le détournement du four se commandent l'un l'autre, alors que dans te four-tunnel on peut mener séparément et indépendamment ces deux opérations.

§ 3. — Fours d'essais.

Pour les essais céramiques il est parfois commode d'avoir un petit four qui permette d'effectuer des cuissons. Le four Perroi peut jusqu'à un certain point être utilisé, il permet de cuire la porcelaine nouvelle de Sèvres. La disposition des becs du four de Perrot a été renversée dans l'appareil de Seger. Le croquis

Kg- 79-

figuré ici est suffisamment explicite pour ne pas nécessiter de longues explications.

Les becs sont disposés eu couronnes au bas d'un cylindre en terre réfracta ire. La flamme monte verticalement le long de A jusqu'au sommet puis redescend tout autour d'une boite B formant gazetterie et redescend dans un conduit central d'évacuation.

Le four primitif a reçu de nombreuses modifications dont l'importance n'est pas assez grande pour mériter une nouvelle description.

La cuisson au four d'essais au gaz peut exposer à de sérieux mécomptes. Un four ainsi construit n'est pas comparable absolument à un four industriel. On peut mieux se rapprocher des conditions de l'industrie en employant un four tel que celui que nous représentons, four que l'on peut chauffer au bois ou au charbon.

Le four est cylindrique ('); du foyer A les gaz de la combustion montent entre B et C, puis redescendent entre C et D et de là vont dans la cheminée. Avec un semblable four on arrive en

Fig. So.

i heures et demie à la montre 0,8 de Seger, en 3 heures à la montre 0,6 et en 8 heures à la montre 8. Le four est construit avec des matériaux en terre réfractaire.

La pile centrale a ao1" de diamètre, le cylindre C 38e" et le

four 58cn\ La hauteur totale de la sole au couvercle E est de 54cni.

Avec les matériaux qui servent à sa confection, il ne faut pas chercher à obtenir des températures plus élevées que la fusion de la montre 8. Ces températures suffisent pour les essais.

Un four de ce genre ne donne pas réchauffement rapide du four à gaz, c'est un avantage. Il ne faut pas s'imaginer pouvoir transporter dans la fabrication tous les résultats obtenus dans un four à gaz. Son fonctionnement et l'interprétation des résultats demandent du discernement et de l'habileté. Un appareil, comme le dernier que nous venons de décrire, est plus en rapport avec les fours de l'industrie, aussi croyons-nous bon de le signaler. Il peut être établi partout puisqu'il n'exige pas l'emploi du gaz, il est plus économique que les fours du genre Seger, fours qu'il faut considérer comme des appareils de laboratoire et dont la place est surtout dans ces locaux et non dans une usine.

11 ne faut pas non plus conclure trop précipitamment que le four à gaz est à rejeter quand il s'agit d'essais, notre but est simplement de mettre en garde contre des déductions trop hâtives ceux qui seraient appelés à en faire usage.

En Amérique, M. Caulkins de Détroit (Michigan) vient d'établir toute une série de fours d'essais chauffés au pétrole. Avec ces appareils on peut cuire de petites pièces et faire des essais à des températures suffisamment élevées. Ces fours sont encore peu connus sur le Continent, en France du moins.

m. — PTROHÉTRŒ.

En principe, tout phénomène dans lequel intervient la chaleur peut servir à effectuer des déterminations thermométriques, si la loi du phénomène est connue. Un choix s'impose naturellement parmi toutes les méthodes que Ton peut proposer, car il faut tenir compte des exigences de la pratique. En Céramique, la connaissance exacte des températures n'est pas indispensable ; il suffit que l'appareil reste comparable à lui-même, autrement

PYROMÉTRIB. 2%J

dit, donne des indications identiques dans les mêmes conditions de température. Le problème a reçu un certain nombre de solutions, beaucoup ne sont pas susceptibles d'applications pratiques; nous nous contenterons d'examiner les plus importantes.

Les appareils employés en pyromélrie sont de deux sortes : les uns portent une graduation (le phénomène étant susceptible de mesure ) et c'est par une lecture que se font les déterminations; dans les autres la manifestation est plus simple, c'est la production d'un phénomène, la fusion par exemple, qui indique qu'une certaine température est atteinte. Nous appellerons pyromètres les premiers appareils et pyroscopes les seconds.

§ 1. — Pyromètres.

Pyromètre à retrait d'argile. — Wedgwood a construit le plus ancien des pyromètres. Son appareil est basé sur le retrait que prend l'argile au feu. En principe il se compose d'un cylindre d'argile tronconique (*), que l'on introduit entre deux réglettes non parallèles. Par suite du retrait sous l'action de la chaleur, Je diamètre du morceau d'argile diminue et, si l'on a façonné le cylindre de telle sorte qu'il entre juste dans le maximum d'écartement avant cuisson, après cette opération il entrera plus avant dans ce chemin. L'avancement du cylindre sera d'autant plus grand que la température aura été plus élevée. Wedgwood avait adopté une graduation empirique pour cet instrument. On trouve encore dans certains vieux Ouvrages des indications en degrés Wedgwood.

L'instrument est loin d'être exempt de critiques. La contraction qui accompagne la déshydratation est variable avec la nature des argiles et les écarts sont suffisants pour créer des différences donnant la plus grande incertitude aux résultats. Voici, d'après M. Le Chatelier, les indications d'un pyromètre Wedgwood, porté à des températures connues, avec un cylindre

(') L'argile avait été déshydratée par la chaleur.

d'argile inconnue donné avec l'appareil, puis avec un cylindre d'argile de Mussidan et un cylindre de kaolin :

Argile du pyromètre.

Argile de Mussidan . .

3tf

Wedgwood avait établi une concordance entre les degrés de son pyromètre et les indications du thermomètre centigrade. Sa détermination était entachée de grandes erreurs; ainsi le degré i3o de son pyromètre ne correspondait pas à moins de 100000 centigrades. Il faut réduire de beaucoup les estimations de l'auteur; on pourrait admettre, avec M. Le Chatelier, les valeurs suivantes :

Degrés Wedgwood .. . o i5 3o 100 140

Degrés centigrades.. . 600 800 1000 1200 1400

Le pyromètre de Wedgwood a un avantage, c'est son prix modique. Ses inconvénients sont graves. L'appareil ne peut être gradué qu'empiriquement et par comparaison avec un autre pyromètre. Construit avec des argiles différentes, il donne des indications n'ayant plus de rapport avec les premières.

Pourtant j'ai eu l'occasion de voir en usage une modification de cet instrument. Le cylindre était constitué par un disque de pâte glissant entre deux règles.

Pour faire une détermination il faut sortir le cylindre ou le disque du four et attendre son refroidissement. C'est un désavantage sur beaucoup d'autres instruments. De plus est-on sur que ces trempes et ces réchauffements successifs soient sans action sur le retrait?

Pyromètre à dilatation. — On a employé à Sèvres un pyromètre imaginé par Brongniart et dont le dispositif rappelait le pyromètre à cadran. Le corps soumis à la dilatation était une barre d'argent fin de 2ocm de long, placée dans l'intérieur d'un moufle et reposant dans une rainure d'une pièce de porcelaine dure dégourdie. Le barreau d'argent bute sur une extrémité de

PYROMfiTRiE. a3g

la rainure, l'autre extrémité est en contact avec une tige de dégourdi, de même pâte que le support, qui vient agir sur un levier actionnant une aiguille mobile sur un arc de cercle divisé.

L'instrument ne donnait que des valeurs relatives, il ne pouvait servir que dans un intervalle de températures relativement restreint, par suite de la fusibilité de l'argent. 11 possédait tous les défauts des pyromètres à cadran.

D'après Brongniart, 270 à 3e° équivalaient à peu près à ioo°de l'échelle centigrade. Comme on le voit, la concordance n'a jamais été établie avec exactitude.

Pyromètre à circulation d'eau. — Si l'on fait traverser un tube placé dans une enceinte à température élevée par un courant d'eau, on constate à l'orifice de sortie que Peau s'est échauffée. En faisant une série d'expériences avec un même tube et une même vitesse d'écoulement, on a des différences de température d'autant plus grandes, entre la température de l'eau à la sortie et la température de l'eau à l'entrée, que la température de l'enceinte est plus élevée. Aucune relation bien établie n'est connue pour permettre de se faire une idée de la température du four; toutes les formules proposées sont discutables. Cet instrument ne donne que des indicatious empiriques.

À ce genre d'appareils appartiennent les pyromèlres de MM. Saintignon, Boulier frères.

Essayé à Sèvres, le pyromètre à circulation d'eau n'a pas donné des résultats le recommandant particulièrement à l'industrie céramique. 11 exige une grande consommation d'eau et, à l'endroit où il est placé dans le four, il absorbe une quantité notable de chaleur.

Pyromètres électriques. — Siemens a proposé d'utiliser la variation de résistance électrique éprouvée par un fil de platine porté à la température du four comme base d'une mesure pyrométrique. Il se servait de deux circuits identiques, l'un maintenu à la température ordinaire, l'autre placé dans le four, reliés tous deux à une même pile. Le partage du courant dans le fil variait avec la différence de résistance* La mesure des

intensités dans les deux circuits était malheureusement défectueuse, car Siemens opérait avec des voltamètres.

Le principe précédent a été repris avec succès par Callendar.

L'appareil comprend un explorateur relié à un galvanomètre enregistreur.

L'explorateur {fig. 81) est constitué par une résistance de platine enroulée sur un cadre de mica et reliée à deux bornes d'attache. Comme l'action de la chaleur ne se manifeste pas seulement sur la bobine, mais qu'elle atteint les fils reliant la résistance aux bornes, le constructeur a disposé parallèlement un autre fil : il y a donc, en comptant l'aller et le retour du courant, quatre fils, deux pour chaque circuit. Ce fil auxiliaire constitue un court-circuit correctif relié à deux autres bornes de l'instrument.

Fig. 81.

On mesure alors non l'intensité du courant, mais bien la résistance du circuit chauffé. Toute l'originalité de l'appareil consiste dans le mécanisme auxiliaire qui rend un pont de Wheatstone enregistreur et automatique. Le pont est un pont à fil dont le contact mobile est commandé par le galvanomètre. L'aiguille indicatrice porte deux contacts isolés, formant une fourchette dont les branches sont situées de part et d'autre des pôles d'une pile. Chacun des deux contacts est relié à l'autre pôle de la pile par un circuit comprenant un électro-aimant commandant un mouvement d'horlogerie. Le rôle de chaque mouvement est de déplacer le contact glissant de manière à rétablir l'équilibre du pont; l'un des mouvements agit à droite, l'autre à gauche. Vient-on à détruire l'équilibre du pont, l'aiguille dévie et vient fermer l'un des circuits, le mouvement d'horlogerie se met en marche jusqu'au moment de l'équilibre où le circuit se rompt.

Le contact glissant porte une plume flottant sur un papier fixé sur un cylindre tournant. Ce sont les déplacements de cette plume qui traceront la courbe des températures.

PVR0MÊTB1R. 2^|

Le pont sera constitué par deux résistances, le thermomètre

et les résistances mobiles.

Fig. 8a.

On voit sur la figure, qui représente l'ensemble de l'appareil, en haut le galvanomètre, au-dessous les servo-moteurs et le contact glissant traçant la courbe sur le cylindre.

Pyromètres thermo-électriques. — M. Le Chatelier a repris une ancienne idée, la mesure des températures au moyen des courants produits par les piles thermo-électriques, et l'a remise au point. En étudiant les anomalies qui se produisent avec différents métaux que nous fournit l'industrie, il est arrivé à conclure que, pour conslituer une pile thermo-électrique, dont les indications seraient comparables entre elles, il fallait choisir des

IILISSO.'* DES rOTEHIES.

métaux que l'on puisse rencontrer à un état physique et chimique parfaitement défini.

Son couple est constitué par deux fils de phline el de

10 pour 1 ■xirémilé.

■ rhodium tordus, ou mi cm mesurer la force éleitroi couple, il emploie la méthode galvanométriqui* ère méthode, moins rigoureuse que la mesure p.-n : d'être beaucoup plus simple dans h

platine rli soudés, à motrice i Celte dernii opposition, pratique.

Le galvanomètre employé est un galvanomètre à cadre mobile Deprez et d'Arsonval. Cet appareil est composé d'un grand aimant en fer il cheval entre les branches duquel est suspendu

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un cadre mobile que traverse le courant. Ce cadre tend sous l'action du courant à se mettre dans un plan perpendiculaire à celui de l'aimant. Les fils métalliques qui servent à la Ibis à suspendre le cadre el à amener le courant, éprouvent alors une torsion qui s'oppose au déplacement du cadre.

Celui-ci s'arrête dans une position d'équilibre qui dépend à la fois de l'intensité du courant el de la valeur du couple de torsion.

La mesure du déplacement angulaire du cadre se fait soit au moyen d'une aiguille mobile sur un cadre divisé, soit au moyen