POUVOIRS

rayonnants.

PCISSINCKS

calorifiqaes.

DÉSIGNATION dot

COMBOSTIBLIS

POUVOIBS

rayonnants.

PnSSA5CES

calorifiques.

Bois desséché à 100«.

Bois ordinaire à 0,20 d'eau. ......

Charbon de bois . .

Tourbe desséchée à 60»

Tourbe à 0,20 d'eau .

Charbon de tourbe . .

Houille moyenne . .

Coke à 0.15 de cendres

Pins que

le charbon do boiii.

Le poids du charbon varie suivant Tâge, la grosseur et la qualité du bois. Les mêmes inconvénients, qui nuisent aux produits de la carbonisation, se reproduisent pour altérer le rendement en poids du charbon.

Le charbon végétal est, comme on sait, très avide d'eau, et l'humidité qu'il absorbe est une des causes principales des différences sensibles qu'on remarque dans sa pesanteur.

Voici des bases moyennes résultant du pesage de charbon ayant déjà quelques mois de séjour en halle :

Charbon de chêne 20à24 kilog. l'hectolitre.

— de hêtre 25 à 28 —

— de charme 22 à 24 —

— de [pin et de sapin. 18 à 22 —

— de peaplier,mélèze>tiUeal,eto« 14 à 18 —

Le résultat de ces pesages tend à prouver un fait, dont l'évidence est d'ailleurs démontrée, savoir, que les charbons de bois tendres sont tendres eux-mêmes et moins pesants que les charbons de bois durs. Le contraire ne pourrait arriver qu'au cas où les charbons de bois tendres auraient absorbé beaucoup trop d'humidité, pour laquelle ils ont plus d'affinité que les charbons durs.

Vers les mois de septembre et d'octobre, quelque temps avant les ventes de bois, l'employé spécial, commis au service des charbons, se rend dans les coupes les plus rapprochées de son usine et dans celles qu'il pense exploiter le plus avantageusement; c'est alors qu'il commence les estimations.

Les estimations de coupes exigent de la part de ceux qui s'en chargent, une grande habitude. Deux ou trois personnes, placées sur une même ligne, se partagent la coupe, par portions égales, en la parcourant transversalement. On prend séparément chaque arbre, chaque portion de taillis, et on estime, à vue d'œil, combien ils peuvent produire de bois de charbonnette, de bois de construction et de ramilles. On a soin de marquer, lorsqu'on les a estimés, les arbres limites du terrain parcouru par chacun, afin qu'ils ne soient pas examinés une seconde fois et, quand on est parvenu ainsi, à l'extrémité de la coupe, on revient sur ses pas en se partageant de nouveau les parties non contrôlées.

Lorsque l'opération est terminée, le commis aux bois réunit toutes les estimations et fait le relevé de la quantité approximative de bois qui pourra être carbonisé ; les bois fournis par les troncs, les fagots faits avec les ramilles et les souches, dont on ne pourrait pas tirer du charbon, sont ordinairement vendus, à prendre sur place, par le maître de forges qui n'en trouve pas l'emploi dans ses usines. On consigne d'ail-

leurs, sur le cahier d'estimations, des notes renseignant sur les difficultés et la valeur de l'exploitation, sur les débouchés qui sont réservés pour les charrois dans la coupe et hors de la coupe, sur la nature du terrain, de laquelle dépend beaucoup la bonté de la cuisson, sur les essences de bois qui dominent, sur la quantité d'arbres réservés par l'Administration et sur les soins à prendre pour les conserver, enfin, sur la proportion dans laquelle se trouve le gros bois par rapport au taillis.

Suivant la marche qu'on veut imprimer à un haut-fourneau, il est aisé de calculer ce qu'il lui faut de charbon de bois pour un approvisionnement d'une durée déterminée. Les hauts-fourneaux en moulages, qui produisent 100 à 120,000 kilogrammes de fonte par mois, peuvent consommer, par an, environ 7 à 8,000 mètres cubes de charbon, soit à peu près, entre 20 et 23,000 stères de bois, dit de charbonnette.

C'est, muni de son cahier d'estimations et, sachant d'avance le prix qu'il peut mettre aux coupes qui lui conviennent, bien que souvent la concurrence les lui fasse payer plus cher, que le maître de forges se présente aux adjudications. Il arrive qu'une même coupe étant convoitée par plusieurs acheteurs, est laissée, en efiet, à celui auquel des conventions amiables l'ont concédée avant l'adjudication, ou bien elle devient quelquefois l'objet d'une enchère qui la fait monter à un prix beaucoup plus élevé que sa valeur réelle. Le prix de la corde de bois (2 stères), dans les bonnes localités et de la Champagne, de la Lorraine, se maintient entre 5 et 10 francs, soit 2 fr. 50 à 5 francs le stère, lorsque le désir de faire une redoutable concurrence aux voisins, ou le besoin absolu de compléter leur approvisionnement, n'amènent pas les maîtres de forges à pousser les enchères à un taux extraordinaire.

L'estimation des bois, toutes les coupes étant achetées à l'hectare, a une grande importance sur le prix d'achat puisqu'elle doit déterminer la quantité fort variable de cordes que l'hectare doit produire.

Après l'achat des coupes de bois, vient commencer Y exploitation. Les arbres et le taillis sont abattus, et le bois est classé suivant la destination qu'on veut lui donner. Il est préférable, lorsqu'on en a la facilité, de scier les arbres le plus près possible du sol au lieu de les abattre à la hache, cette dernière opération étant beaucoup plus dispendieuse que la première, sous le double rapport du temps et du produit.

On emploie, aujourd'hui, des scieries portatives et autres machines à débiter le bois, très-perfectionnées, qui rendent le travail de l'exploitation plus simple, plus facile et surtout plus économique.

Lorsque les arbres sont coupés et dépouillés de leurs branches, dont une partie est convertie en bois de charbonnette et l'autre en fagots ;

on scie les troncs, réservés à la carbonisation, par blocs ou billes qu'on fend en quatre, six ou huit morceaux suivant leur grosseur; les bois piqués ou morts sur pied, impropres à la carbonisation, sont mis à part, lors de l'empilage.

Le bois, destiné à la carbonisation, est scié à la longueur moyenne de 0™,66 et on l'empile par cordes de 2 stères. Il y a lieu de choisir pour l'empilage un terrain bien plat, afin que la vérification des cordes soit rendue plus facile.

Le prix accordé aux coupeurs, varie entre 0,75 et 1 fr. par corde; on s'entend à l'amiable avec eux pour le sciage des troncs, pour la confection des fagots, pour l'amas des copeaux. Les empileurs reçoivent 0,20 à 0,30 cent, par corde.

Quand l'empilage est achevé, et après la réception des cordes, il reste à s'occuper de la carbonisation comprenant : le dressage en fourneau et la cuisson; ces opérations sont confiées à deux classes d'ouvriers, les dresseurs et les charbonniers, qui ont l'habitude de se réunir pour travailler en société. Au besoin, cependant, le charbonnier fait l'office de dresseur.

On carbonisait anciennement les bois dans les forêts, en fosses, en tas ou en meules, dont les dispositions sont reproduites par les figures 3 à 9, pi. 2. Les deux premiers procédés ayant été à peu près abandonnés, nous nous occuperons particulièrement de la carbonisation en meules.

Pour cela, il y a lieu de choisir un emplacement où le charroi des cordes est facile, où le chargement des charbons est commode, où l'on a l'eau à proximité pour les difiérents besoins de la carbonisation, et surtout, où l'on dispose d'un terrain à l'abri des courants d'air, sans aucune humidité, et dont le sol est sec sans être ni trop compact, ni trop léger; ces conditions s'obtiennent difficilement réunies ; c'est à l'ouvrier habile d'utiliser les meilleures ressources qui lui sont données.

Si le sol, où l'on doit cuire, est formé de terres légères, la combustion est souvent imparfaite, parce que l'air pénètre par la base et vient gêner le charbonnier dans la conduite de son fourneau. Si, au contraire le sol, argileux et serré est susceptible de se durcir par la chaleur, les vapeurs humides, dégagées par réchauffement du bois, restent dans la meule faute d'issue pour s'échapper, éteignent le feu et produisent une grande quantité de fumerons. On peut, néanmoins, remédier à ces deux inconvénients en composant une aire convenable avec des branchages recouverts de plusieurs couches de terre grasse ou de terre légère, suivant les circonstances. Le recouvrement supérieur de la base ainsi préparée, et qu'on appelle faulde, se compose d'un mélange de terre et de fraisil,

Le dresseur plante au milieu de la faulde un poteau, autour duquel il range le bois par couches concentriques, après avoir eu soin de placer au pied de ce poteau, quelques branchages facilement inflammables : c'est là qu'il mettra le feu dirigé par un canal qui est ménagé au niveau du sol, pénétrant jusqu'au centre, sur toute la circonférence du fourneau. A différentes hauteurs, de semblables canaux fermés par des rondins placés horizontalement, sont disposés pour pouvoir régler la marche du fourneau.

Quand la première couche de bois est établie sur la faulde, en plusieurs enveloppes concentriques, dont le nombre varie avec le diamètre qu'il veut donner à la base, le dresseur dispose, les unes sur les autres, plusieurs couches successives qui donnent à la meule la forme d'un cône dont la hauteur est environ la moitié du diamètre.

Il faut avoir soin de garnir, en les plaçant, les parties creuses des unes par les parties saillantes des autres et de réserver, pour en former les enveloppes extérieures de la meule, les plus petits rondins qui peuvent se serrer et remplir les vides plus aisément que les gros. Cette précaution est nécessaire pour éviter le déchet qu'apporteraient des charbons trop petits qui, placés au centre de la meule, seraient cuits les premiers et infailliblement brisés par l'affaissement qui se produit pendant la cuisson. Par la même raison, il ne faut pas négliger de placer au dressage, les bois durs au centre du fourneau et les bois tendres en dehors, aussi bien que dans la partie supérieure, où la combustion ne dure que peu de temps et n'est pas aussi sensible.

Les dresseurs, pour éviter un affaissement trop subit, plantent dans le sol des piquets verticaux qui retiennent les rangs extérieurs. Quelle que soit, du reste, la manière de dresser le fourneau, soit en inclinant toutes les couches vers la perche verticale du milieu, soit en dressant autour de cette perche une petite meule en bois debout, qu'on entoure par des couches placées horizontalement, il est toi^gours nécessaire que les bûches soient placées en rayons dirigés vers le centre.

Le fourneau ainsi garni, doit être recouvert d'une couche de feuillages, de mousse ou de gazon, sur laquelle on jette une autre couche de terre assez grasse pour adhérer à la première, mais cependant, pas assez forte pour se crevasser à la chaleur. Quand l'ouvrier ne rencontre pas les terres qui lui conviennent, il cherche les moyens d'obtenir de bons résultats, en faisant les mélanges nécessaires. Il doit donner à la couverture de terre une épaisseur de 0",05 à 0,03 centimètres ; les meules de bois humide ne devant pas être aussi fortement couvertes que celles de bois sec.

De la nature des terres, composant la couverture, dépend l'inclinaison à donner aux meules. Suivant que les terres sont grasses et résistantes

ou légères et susceptibles de s'ébouler facilemeat, les meules affectent une forme plus ou moins aplatie.

C'est seulement, après toutes ces opérations terminées, que le charbonnier met le feu au point central de la meule et que commence le travail de la carbonisation. Comme il est nécessaire d'obtenir, autant pour chasser les vapeurs que pour entretenir la combustion, un grand développement de chaleur aussitôt que la cuisson est entrain, il est bon de mettre le feu dès le point du jour, afin de pouvoir surveiller plus facilement la marche du fourneau. Le talent du charbonnier est de savoir porter également la combustion sur tous les points de son fourneau ; il doit le garantir du vent ou des forts courants d'air, en l'entourant de paillassons qui servent à maintenir l'atmosphère environnante dans un état régulier.

Le succès de la carbonisation dépend de l'embrasement rapide et uniforme du fourneau. Quand des vapeurs humides et jaunâtres viennent se montrer à la surface de la couverture, c'est un indice presque certain de l'ignition entière de la meule. Il est rare, alors que les cendres produites par les matières ayant servi à allumer le feu et le retrait des bûches qui commencent à subir la dessication, n'occasionnent pas quelques éboulements.

Pour prévenir les suites de tels accidents, le charbonnier refoule le bois ou les charbons par une ouverture pratiquée au sommet de la calotte de la meule, et il remplit le trou qu'il a fait avec quelques bûches recouvertes de fraisil et de terre. Il garnit de gazon et de terre, les crevasses ayant pu se montrer à la couverture, qu'il raffermit en la battant tout autour avec le plat d'une pelle. Il lui suffit de laisser le fourneau dans cet état pendant deux ou trois jours, en ayant soin de maintenir uniformément la combustion et de donner de l'air au moyen des soupiraux, lorsqu'il juge, par l'affaissement, que la carbonisation d'une certaine partie de la meule est en retard.

Un tirage trop fort, tout autant qu'une combustion lente, compromettrait l'opération.

Au bout de quatre ou cinq jours, quand il est certain que la carbonisation est assez avancée dans les parties basses de la meule, l'ouvrier peut donner du tirage à la partie supérieure; puis enfin, tasser cette partie à l'aide d'une perche, pour faciliter l'affaissement et éviter les cavités qui, en donnant retraite à l'air, enfiammeraient le charbon.

Lorsqu'enfin la cuisson touche à son terme et que la flamme commence à s'échapper par quelques-uns des soupiraux de la base, il est bon de la provoquer dans les endroits du fourneau où elle ne se montre pas, en perçant des trous dans la couverture et en bouchant ceux où le tirage est trop vif. Enfin, lorsque le charbonnier juge qu'il est néces*

saire d'arrêter Tembrasement, il tamponne toutes les ouvertures et il recouvre la surface de la meule d'une couche de terre humide.

En cet état de choses le fourneau, abandonné à lui-même, se refroidit pendant environ vingt à vingt-quatre heures, après lesquelles les couvertures étant enlevées, on retire les charbons en les étalant sur le sol.

Alors, seulement, on peut constater les résultats de la carbonisation. Le charbon est bien cuit lorsqu'il est dur, compact, sonore, et lorsque sa cassure est brillante.

S'il est trop cuit, il est tendre, friable, nullement sonore et absorbant facilement l'humidité ; si, au contraire, il n'est pas assez cuit, il casse difficilement ou brûle avec flamme blanche, fumeuse ; on peut dire qu'imparfait, il est à l'état de fumeron. Cependant, il est préférable encore de l'obtenir ainsi, plutôt que de l'avoir trop cuit.

Le diamètre ordinaire des meules dans la partie de la France dont nous parlons, varie entre 4 et 8 mètres ; ces meules contiennent 40 à 60 stères de bois. Cependant, dans certaines forêts, on carbonise le bois par meules de 12 à 14 mètres de diamètre, contenant de 100 à 150 stères.

On est peu d'accord sur les avantages qui résultentdesplusou moins grandes dimensions données aux meules. Il est certain que des fourneaux qui contiennent 120 â 150 stères, par exemple, doivent donner un produit plus important et plus économique que des petites meules de 50 à 60 stères. Mais il ne faut pas se dissimuler que la conduite de l'opération présente de plus grandes difficultés. Que le charbonnier n'apporte pas tous ses soins et la plus active surveillance à la cuisson, on peut craindre de voir la qualité des charbons devenir moins bonne, et le produit plus faible que dans les petites meules.

Le volume du charbon produit, comparé à celui du bois carbonisé, est variable ; il dépend des procèdes employés et de l'habilité du charbonnier. Par la carbonisation en meules et dans les localités ordinaires, un bon charbonnier ne doit pas mettre plus de 5 stères de bois pour 2 mètres cubes ou 2 kilolitres; il en est souvent qui ne mettent pas plus de 4 stères 1/5 et même 4 stères, lorsque les emplacements sont très convenables pour la cuisson et que les bois sont de bonne qualité.

Le dressage en fourneaux est .payé à raison de fr. 30 à fr. 35 par corde de 2 stères ; l'ouvrier dresseur restant chargé de la faulde. La cuisson est calculée sur le prix de fr. 30 à fr. 35 le mètre cube.

La composition et la disposition des fauldes formant les fonds des fourneaux exercent une certaine influence sur les produits. Pour éviter l'humidité et même la présence de l'eau dans les endroits marécageux ou susceptibles d'être inondés, on cherche à sécher le sol en y brûlant des bois morts, des étêles ou des ramilles. Si l'on ne parvient pas à l'assainir.

il faut disposer la faulde sur un grillage formé par de grosses branches ou par des troncs d'arbres serrés les uns contre les autres et recouverts d'une couche de terre et de fraisil. On peut même écarter le grillage de 0™,12 ou O'^jlS centimètres, du sol, en le plaçant sur des cales en bois ou en moellons.

Le plus souvent, on dispose les fauldes horizontalement. Quelques charbonniers leur donnent une légère pente du centre à la circonférence, afin de favoriser l'écoulement de l'eau provenant de la dessication des bois et de la condensation des vapeurs.

Une bonne disposition serait celle d'une faulde dont les bords viendraient s'incliner vers le milieu, c'est-à-dire, ayant la forme d'un cône renversé, dont la hauteur serait 0™ ,10 à 0™,25, suivant le diamètre de la base. On pourrait ménager au centre, un canal souterrain pour l'échappement des gaz et, si la localité le permettait, on établirait cette faulde en briques maçonnées, même en fonte, ce qui permettrait d'opérer plusieurs cuissons sur différents emplacements.

Le poids moyen de l'hectolitre de charbon, obtenu par la méthode ordinaire et sur des fauldes horizontales dans diverses coupes exploitées en 1842, par les propriétaires de l'usine de l'Abbaye-d'Evaux, était de 24 kilogrammes.

Les places à fourneaux ayant été changées et disposées en forme concave, leurs parois inclinées vers le centre, toutes les autres parties de la carbonisation restant les mêmes, on obtint avec des essences de bois semblables à celles qui avaient produit l'hectolitre à 24 kilogrammes, du charbon pesant en moyenne 21 kilogrammes l'hectolitre. Les produits avaient donc subi, par le changement de fauldes, une perte de 3 kilogrammes par hectolitre, mais, en revanche, ils avaient gagné en volume, la banne de charbon étant obtenue avec 5 stères 10 c, par le premier procédé, et avec 4 stères 60 c, par le second.

Les figures 1 et 2, planche 2, représentent la disposition d'une faulde, telle que nous l'indiquons. Elle se compose d'une aire en briques, ayant la forme d'un cône très évasé et dont le sommet est renversé. Un récipient placé au centre et recouvert d'une plaque en fonte qui ne le ferme pas entièrement, est destiné à recevoir les produits de la condensation. Ces produits sont conduits par le canal a a, jusqu'au réservoir 6, placé en dehors de la faulde, et dans lequel se rendent l'acide et le goudron. Pendant la carbonisation, le réservoir 6 est hermétiquement bouché, de manière à interdire tout courant d'air.

Dans les hauts- fourneaux où Ton ne tient pas à recueillir les substances qui proviennent de la distillation, on dispose, sous la faulde, plusieurs canaux qui se coupent et qui reçoivent à travers de petits

orifices laissés entre les briques, toutes les vapeurs qui se condensent. Pour plus de convenance, la faulde peut-être établie sur un terrain friable de 0'",50 ou 0"^,60 d'épaisseur constitué au moyen de fraisils, de laitiers broyés ou déterres légères. Nous avons employé sur ces terrains des fauldes en fonte de la forme de colle que nous venons de décrire, et percées d'un grand nombre de petits trous. Elles avaient environ 3«»,50 de diamètre sur 0™,30 de profondeur pour le passage des gaz et étaient coulées en quatre secteurs réunis par des brides et des boulons.

La figure 3 donne la coupe verticale d'une meule empilée à bois debout ; c'est le système le plus généralement employé.

La figure 4 est une meule à bois couché ; les bûches sont rangées en rayons par couches horizontales, autour d'un noyau en bois debout, placé au centre et composé de deux ou trois enveloppes, suivant les dimensions qu'on veut donner à la pile. A mesure qu'on élève les couches horizontales, on leur donne un diamètre plus faible, afin que la meule ait une forme arrondie qui puisse retenir la couverture.

La figure 5 est une meule, dite meule mixte, parce que dans cette meule, les couches en bois debout sont alternées par des couches horizontales. L'avantage que présenterait cette disposition, serait celui d'obtenir à chaque étage des gradins servant à retenir la couverture du fourneau; mais, d'un autre côté, l'affaissement moins régulier que dans le système précédent, lorsque la carbonisation approche de son terme, ne permet pas aussi bien de diriger le feu et d'éviter le déchet.

Le charbon est chargé presque immédiatement après l'ouverture du fourneau dans les voitures appelées bannes, dont nous avons d^jà fait mention. Il faut cependant s'assurer qu'il est assez reposé, pour qu'on n'ait pas à craindre de le voir s'embraser pendant le transport, ou même après l'entrée en halle.

Lorsqu'une banne de charbon est arrivée à l'usine, un des côtés de la voiture est soulevé par un cric, deux roues sont enlevées et la banne est renversée au moyen d'un levier. On reçoit alors le charbon en le mesurant à l'hectolitre. Étant connue la quantité qu'un voiturier peut amener et quand après plusieurs vérifications, on s'aperçoit qu'il y a peu de variation, on se contente de s'assurer à vue d'œil pour les voyages suivants, s'il a le même chargement que de coutume et si sa banne n'a pas subi de changements. Certains voituriers essaient de tromper en modifiant l'apparence de leur banne ; ce sont ceux-là qu'il faut mesurer très souvent et dans les moments où ils n'y comptent pas. Aujourd'hui, toutes les usines ont des ponts à bascule, qui rendent les vérifications plus faciles et plus simples, étant entendu qu'on se rend compte de la relation entre le poids et le volume des charbons.

Nous insistons sur ces détails, parce que le mesurage des charbons, au moyen du 1/8 mètre cube, deviendrait fort coûteux et fort difficile &

pratiquer, lorsque les rentrées se succèdent rapidement, et aussi parce qu'on manque d'autres moyens convenables pour vérifier les arrivages. Le poids des charbons est, en effet, trop variable pour qu'on puisse songer à la vérification par le pesage.

Le charbon, à son arrivée à l'usine, doit toujours être mis à couvert. Il faut choisir pour la construction des halles ou magasins à charbon, des endroits exempts d'humidité, comme aussi à l'abri d'une trop grande sécheresse. Les halles doivent être construites sans piliers à l'intérieur, avec des charpentes très simples pour faciliter l'emmagasinage ; on n'y ménage pas d'autres ouvertures que de grandes portes où entrent les premières bannes arrivées, parce qu'on les décharge de suite à l'intérieur, et quelques fenêtres basses qu'on laisse au-dessus des portes, pour achever de remplir la halle lorsque les charbons sont parvenus à cette hauteur.

Quand la circulation n'est plus libre dans la halle, les bannes sont renversées devant la porte, puis le charbon est entassé jusqu'au dessous des combles, par des ouvriers qui le portent avec des rasses et qui établissent des chemins en planches, pour ne pas l'écraser en marchant. Un ouvrier spécialement affecté à ce genre de travail, doit être avec un seul aide, chargé de la rentrée des charbons. Il n'y a lieu de lui adjoindre des ouvriers aides, que dans les cas peu communs où l'on carbonise en même temps dans plusieurs coupes et où les arrivages sont nombreux. Ce travail, qui exige plus de précautions que de savoir-faire, peut être confié à des manœuvres dont la journée est de

1 fr. 50 à 2 francs.

Le transport des charbons "est payé aux voituriers par accord fait avec eux, et suivant les difficultés qu'offrent les chemins qu'ils ont à parcourir, quand les coupes sont placées dans un rayon de huit ou dix kilomètres, aux environs de l'usine. Cette distance passée et lorsqu'ils voyagent sur les routes ordinaires, on leur donne ordinairement

2 francs par myriamètre et par banne de deux kilolitres.

Pour fixer les idées, nous résumerons en quelques lignes l'enchainement des opérations que nous venons de décrire, savoir :

1** Achat des coupes de bois par hectare, suivant l'estimation des employés chargés des bois ;

2* Coupe des bois et triage de ceux dits de charbonnette, travaux qui, s'ils sont mal faits, influent sur les résultats de l'estimation ;

3* Empilement des cordes, d'après lequel sont payés les ouvriers coupeurs et empileurs ;

4** Dressage en fourneau, payé aussi par la réception de l'empilement;

5** Carbonisation payée au mètre cube, suivant la production du bois en charbon;

0* Transport des charbons au mètre cube ;

l"" Réception à l'usine, suivant laquelle sont payés les charbonniers et les voituriers.

Il est facile de voir qu'à part les soins généraux qu'exigent les opérations désignées, les points essentiels pour le maître de forges, sont la réception des cordes après l'empilement et celle du charbon à son entrée à l'usine. Que l'ignorance, où la négligence, viennent toucher ces deux points, et la banne de charbon subit une augmentation sensible.

En dehors de l'exactitude indispensable aux réceptions, on ne doit pas cesser d'apporter une surveillance de tous les instants aux travaux de préparation du charbon. C'est, entre tous, aux procédés de carbonisation qu'on doit accorder la plus grande attention, car c'est par eux, surtout, qu'on peut amener d'importantes améliorations dans la qualité et dans le prix de revient du combustible végétal.

Torréfaction et carbonisation du bois en vases clos, — La nécessité d'obtenir les charbons économiquement a engagé, dans ces derniers temps, un grand nombre de maîtres de forges à faire de nombreux essais sur la carbonisation. Dans presque toutes les expériences qui ont été faites on a trouvé, comme on devait s'y attendre, des variations sensibles, soit pour le produit en volume, soit pour le produit en poids. On a obtenu souvent l'un, quand on n'avait pas l'autre ; mais, rarement on est parvenu à aciuérir le double avantage du bénéfice en poids et de celui en volume.

On avait pensé d'abord que la carbonisation, en fours clos, était appelée à procurer une grande économie dans la production du charbon. On a fait, pour y arriver, de très grandes dépenses et les appareils construits ont été pour la plupart abandonnés. Il a fallu considérer la carbonisation en vases clos, plutôt comme une opération chimique, consistant à extraire les produits accessoires, acides et huiles, que pour fabriquer industriellement du charbon de bois.

A part certains procédés qui constituent une espèce de carbonisation à four clos, avec des parois mobiles qui s'affaissent, en même temps que le volume du bois qu'elles recouvrent vient à diminuer; et, entre autres, le procédé Turck (fig. 8), encore employé, sauf modifications, en raison de son extrême simplicité et parce qu'il n'exige pas de fosses, nous ne voyons rien de plus particulier à indiquer, que ce qui vient d'être dit, quant à la fabrication du charbon de bois, au point de vue du sujet qui nous occupe.

De la tourbe, — Ce n'est pas le lieu de parler ici de la recherche et de la formation de la tourbe, de son extraction, de sa dessication, de sa préparation par moulage ou autrement, ni môme de sa carbonisation. Celle-ci s'opèranten fourneau à découvert et en meules comme il y alieu

pour le bois et la houille, ou bien encore en foyers clos, qu'ils soient en métal ou en maçonnerie.

Quoiqu'on ait fait la tourbe, qui n'a encore en France qu'un petit nombre d'exploitations sérieusement industrielles, n'a pu être acclimatée dans le travail des hauts-fourneaux. Employée dans tous les cas rarement et plutôt pour le grillage des minerais que pour leur réduction, ses applications n'ont pas assez d'intérêt pour que nous puissions nous y attacher longtemps.

Par la carbonisation à l'air, en meules, nous avons obtenu à Marquise, avec des tourbes du Pas-de-Calais et de la Somme, un rendement de 20 p. 0/0 en poids. Dans les fours Appolt ou analogues, un rendement de 35 à 45 p. 0/0. Ce rendement dépend beaucoup de la qualité de la tourbe, de sa densité et de sa richesse en matières combustibles. Dans le tableau plus haut, on trouve des indications sur la puissance rayonnante et calorifique de la tourbe à divers états.

Les tourbes de bonne qualité dans lesquelles l'élément végétal domine et qui contiennent peu déterre peuvent donner, sur 1,000 parties, jusque 600 parties de charbon; d'autres, au contraire, ne fournissent que 200 ou 250 parties, tout au plus. La moyenne, en considérant les tourbes susceptibles d'être carbonisées, peut se tenir entre 40 à 45 p. 0/0 de charbon produit.

La i»urbe des Ardennes, carbonisée en grand dans des fours en maçonnerie donne, suivant des essais faits par les ingénieurs des mines, un produit de 44 p. 0/0, qui se compose de 0,43 de carbone, 0,32 de matières volatiles et combustibles et 0,25 de cendres ; des tourbes terreuses des marais de Foug, dans la Meuse, aux environs de Toul, nous ont donné un rendement de 40 0/0 en poids et seulement de 16 p. 0/0 en volume.

Le charbon de tourbe, même dans les meilleures conditions, est généralement friable et léger. Il brûle très vite quand il est sec et difficilement quand il a pris de l'humidité. Un charbon obtenu par une bonne tourbe rendant ^ p. 0/0 de coke avec 15 p. 0/0 de cendres, donne luimême, à l'emploi, 38 à 40 p. 0/0 de cendres ; ce qui, en réalité, est un faible résultat. Une tourbe moulée, très compacte etpresque sans terre, ne donnerait pas beaucoup plus. Des essais ont été tentés pour obtenir mieux, en employant la carbonisation de la tourbe mélangée avec du goudron et comprimée en briquettes. Ces opérations n'ont pu qu'éleyer le prix de revient du coke de tourbe, sans profit, et n'en ont pas fait pour le travail de la fonte un combustible, jusqu'à présent, d'un sérieux intérêt. C'est tout au plus si l'on y a trouvé et si l'on y trouverait des résultats passables dans les localités où la tourbe abonde et où elle pourrait être employée sur place, de préférence au charbon de bois ou à la houille.

De la houille cl du coke. — Les principaux bassins houillers de la France sont ceux de la Loire, de l'Aveyron, du Dauphiné et du Centre. Il faut y ^jouter les exploitations du Nord et du Pas-de-Calais, qui ont pris, depuis vingt-cinq à trente ans, des proportions considérables. Encore aujourd'hui, un grand nombre d'industries françaises s'approvisionnent à l'aide de houilles étrangères, anglaises ou belges. Cependant, les hauts-fourneaux et les grands établissements métallurgiques vivent des ressources de nos houillères, à de très rares exceptions près.

Les minéralogistes divisent la houille en houille brune, houille noire et houille éclatante ou anthracite. Ces trois divisions se partagent en un grand nombre d'espèces qu'on désigne suivant leur forme, leur couleur ou leur texture.

La houille noire est celle qu'on emploie le plus dans l'industrie; on la classe en trois variétés distinctes, la houille sèche, la houille maigre et la houille grasse. On ne carbonise ordinairement que la houille maigre et la houille grasse. La houille sèche ne peut être carbonisée seule; elle donnerait un charbon sans consistance et complètement friable. Pour lui faire subir la carbonisation, on est obligé de la combiner avec une des deux autres espèces, en proportion convenable, pour que le mélange puisse s'agglutiner. Le produit de la carbonisation de la houille a pris le nom de coAe,d'un mot anglais, qui veut dire charbon cuit ou en partie brûlé.

Les houilles grasses sont celles qui- sont susceptibles de fournir le plus de charbon. Il en est qui donnent jusqu'à 80 p. 0/0 de coke boursouflé, tandis que les houilles maigres, ou les houilles sèches mélangées, ne produisent le plus souvent que 50 à 60 p. 0/0.

Le poids de la houille est variable, suivant les localités et suivant la nature des gisements. Celui du coke, soumis à un déchet plus ou moins élevé, qui est la conséquence de sa fabrication, n'est pas toujours en rapport avec le poids de la houille qui a servi à le produire. On peut consulter à titre de renseignements les poids moyens de l'hectolitre ras, de houille et de coke^ donnés ci-après, et qui sont recueillis aux sources principales, où les usines françaises sont à même de faire leurs approvisionnements :

Houille du bassin de Brassac l'hectolitre 85 à 88 kîlog.

— du bassin de la Loire — 82 à 85 —

— du Nord et de la Belgique — 80à82 —

— deBlanzy — 85 à 97 —

— du Creusot, — "79 à 80 —

— maigre de Ohâlonne (Maine-ei-Loiie). ... — 76 à 78 —

— de Decazeville — 77 à 78 —

Coke de Rlve-de-Oier, lavé lliectolitre 40 à 42 kilog.

Le mâme, cuit en petits fours» — 34àd6 —

— des usines à gaz — cO à 35 —

— des houilles du bassin de Mons — 34 à 35 —

— des houilles du Pas-de-Calais — 35 à 40 —

La carbonisation de la houille a lieu, en tas et en meules, comme celle du bois, ou bien dans des fours construits exprès.

Pour carboniser la houille en grand, on la disposait anciennement par meules coniques. On a préféré depuis, afin de pouvoir en carboniser une plus grande quantité à la fois, le dressage en tas allongés à bases rectangulaires. Cependant, encore aujourd'hui, on carbonise par meules, les houilles dites en gailleteries. On dresse les gros morceaux par rangées, en les appuyant les uns contre les autres comme il est fait pour le bois, puis on garnit les espaces restés vides, en les remplissant de houille menue. Le premier rang est appuyé contre une perche placée au centre et garnie de quelques fagots qui servent à allumer.

Selon le volume de la meule, et la nature de la houille, la cuisson peut durer vingt-quatre à trente-six heures. Il convient de donner de l'air par des trous espacés comme dans la carbonisation du bois, et de fermer ces trous à mesure que la combustion s'avance. Les progrès du feu sont constatés par l'aspect de la flamme qui sort de la cheminée du milieu; cette flamme accompagnée d'abord de fumée fort épaisse, diminue successivement, devient plus claire et finit par prendre une couleur bleuâtre annonçant que l'opération est terminée. C'est le moment d'ouvrir circulairement plusieurs évents dans la meule et d'arroser l'intérieur, pour éteindre le coke qu'on laisse reposer pendant quinze à vingt heures avant de le tirer.

La carbonisation en tas, de la houille en gros morceaux, est conduite à peu près de même façon, que celle adoptée pour les meules. On met les fauldes à l'abri de toute humidité, et si le terrain n'est pas convenable, on établit un fond de terre grasse, battue en pisé, ou même en briques maçonnées sur champ, et légèrement inclinées, pour laisser de l'écoulement à l'eau.

Les fragments de houille sont dressés par rangées, posées les unes sur les autres, et maintenues au moyen de deux lignes de pieux. Une cheminée d'appel est placée à l'opposé du point d'allumage d'où la flamme circule par un canal traversant toute la longueur du tas.

La carbonisation en tas permet d'opérer sur de plus grandes masses de houille que celle en meules, peut être avec plus de déchet, mais en donnant des produits plus compacts et de meilleure qualité. Les houilles grasses, carbonisées en meules, produisent en poids 45 à 50 p. 0/0 de coke, et seulement 40 à 45, lorsqu'elles sont traitées en tas.

La houille menue est carbonisée, de préférence, en tas allongés, en fourneaux découverts ou en fours clos. Quel que soit le procédé en usage, il ne faut pas négliger, de bien tasser le charbon et de le mouiller préalablement pour que les vides d'aérage, devant servir à diriger la combustion, ne se bouchent pas par l'affaissement.

Le combustible est disposé en fourneaux, dont la base est rectangulaire et dont la section verticale est celle d'un trapèze. On place dans la longueur du tas, un rouleau horizontal dont le diamètre peut avoir 0'",08à 0»'»,10, contre lequel d'autres rouleaux viennent s'appuyer transversalement en s'inclinant, et qui, retirés alors que le tas est achevé, laissent des espaces vides destinés à servir de courants d'air et d'évents. La mise en feu du fourneau, ainsi disposé, et la conduite de l'opération se pratiquent de même façon que pour la carbonisation de. la houille en gros fragments.

La houille menue carbonisée, soit en meules, soit en tas, peut rendre 45 à 50 p. 0/0 de coke. La moyenne de carbonisation d'une année, aux usines de Terre-Noire, près Saint-Étienne, a donné 43 p. 0/0, tous déchets déduits.

La fabrication du coke, dans les fours découverts, a lieu entre quatre murs, ce qui facilite l'entassement de la houille ; on a soin, comme pour les meules et les tas, de disposer des canaux servant à l'échappement des gaz et à l'entretien de la combustion.

Dans les usines de la Loire, la fabrication en tas coûtait par le travail à la journée :

Pour la construction des tas 1 fir. 65

Pour la carbonisation • ••••. 1 00

Pour défaire les tas 85

Pour l'enlèvement du coke 40

Pour l'entretien des oatils et ustensiles • . • • 20

Total par tonne, • • • • 4 fr. 10

En comptant sur une fabrication de 14 à 15 tonnes par vingt-quatre heures.

Par le travail à la tâche, les frais ci-dessus peuvent descendre :

Pour main-d'œuvre de toute nature et enlèvement du coke. . 2 fr. 60 Entretien des outils et ustensiles 15

Total par tonne 2 fr. 75

La carbonisation entre des murs, telle qu'elle était pratiquée au Creuset, en 1840, donnait avec des ouvriers à la tâche, un prix de revient de :

Main-d'œuvre de carbonisation 10 fr* 67

Enlèvement du coke 1 40

Bois et charbon pour la mise au feu 2 38

Outils 80

Total pour une tonne 15 fr, 25

Vers la même époque, la carbonisation avait lieu à Rive-de-Gier dans de grands fours elliptiques, et, bien que la main-d'œuvre fut chère et que les ouvriers fussent payés à la journée au lieu de l'être à façon, les produits en coke ne coûtaient pas plus de 2 fr. 55 cent, les 1,000 kilogrammes, savoir :

Main-d'œuvre de carbonisation 1 fr. 90

Entretien des fours et outils, frais généraux, etc., etc. ... 50 Frais de direction et de surveillance 15

Total pour 1,000 kilogrammes. . 2 fr. 55

En France, on emploie encore des fours elliptiques, dits fours an* glais (flg. 10 et 11, pi. 2), qui ont deux portes pour faciliter le chargement et le déchargement de la houille, et des fours circulaires, dits fours français (flg. 12 et 13, 15 et 16, pi. 2), qui n'ont qu'une porte, et où l'enfournement a lieu par la partie supérieure de la voûte. Dans ces fours, l'air est introduit par une galerie qui débouche à l'extrémité et sur les deux côtés des parois verticales, tandis que dans les fours anglais, il n'arrive que par des ouvreaux ménagés dans chacune des portes.

La voûte des fours est établie en briques réfractaires. Le reste est construit en maçonnerie de moellons, jusqu'au niveau de la sole, laquelle se compose de briques posées de champ sur une épaisseur de sable de 0"»,05 d'épaisseur environ,^ qui recouvre la maçonnerie inférieure.

La fivèon d'un four anglais peut coûter de 80 à 120 fr., et le prix de revient total s'élève à 6 ou 700 francs ; celle d'un four français est payée 60 à 70 fr., et le prix total peut s'élever à 4 ou 500 fr.

Les dimensions moyennes, sont :

Pour les fours elliptiques : 5 mètres longueur, 2"™ ,75 largeur, 1™,25 hauteur de la voûte, 0™,40 diamètre de la cheminée.

Pour les fours circulaires : 2"»,40 diamètre intérieur, 1 mètre hauteur do la voûte, 0'",30 diamètre de la cheminée.

Les charges par vingt-quatre heures sont d'environ 2,500 à 2,800 kilogrammes pour les fours anglais, et de 900 à 1,200 pour les fours français ; elles augmentent de moitié par quarante-huit heures.

La houille est enfournée à la pelle et avec des râbles qui retendent

sur la sole. Le défoumement se pratique au moyen de crochets ou de râtelets, comme (flg. 14, pi. 2).

Depuis quelques années, la question de fabrication du coke a été beaucoup travaillée, notamment en France et en Belgique, plus encore qu'en Angleterre.

Nous nous contenterons d'une revue rapide. En France, on a essayé les fours à coupole Dutbochet; les fours à cornues de la Compagnie Pari^ sienne du gaz; les fours dits de boulangers, rangés par lignes et adossés avec une ou deux ouvertures de chargement et deux orifices de déchargement ; les fours rectangulaires du Creuset, à deux larges ouvertures extrêmes, de même section que celle des appareils, permettant un défoumement mécanique, à peu près instantané; les fours rectangulaires à parois et sole chauflfées, dits de Forbach; ceux de Brunfaul, appliqués en Belgique et ceux de Smits, directeur des hauts-fourneaux de Châtelineau dans lesquels, à la forme du four de boulanger, on a substitué la forme prismatique, avec des fours jumeaux placés dos à dos, la flamme de l'un chauffant l'autre. L'enfournement se fait dans ces fours par une trémie placée sous la voûte.

Les derniers fours Smits, construits à Couillet, donnent avec la houille

broyée environ 75 p. 0/0 de coke, ceux de Brunfaut ne produisant que

67 p. 0/0. Les fours, dits de Gendebien, directeur des mines de Montigny-sur-

Sambre, perfectionnés d'après ceux qui précèdent et consti^uits en France, pour être plus ou moins abandonnés depuis, coûtaient environ 500 francs pour la construction et produisaient une tonne de coke, avec une dépense de main-d'œuvre de 1 fr. 15 environ, pour fabrication.

Puis, sont venus, toujours dans le même ordre d'idées, les fours Dulait; les fours Fromoni et autres qui, nés successivement en Belgique et introduits dans le Nord de la France ont vécu, plus ou moins longtemps, et vers 1870 étaient déjà devenus plus ou moins rares.

Les fours Smet ont succédé à ceux-ci, construits en Belgique avec les perfectionnements Gilbert et Cheneux; à sole et à parois chauffés ces fours, de construction coûteuse et d'entretien difflcile, dépensaient pour tous frjis de main-d'œuvre, une somme plus que minime 0,15 à 0,25 par tonne de coke produit. Les fours Smet ont été appliqués aux exploitations du Creuset et d'Anzin.

Une comparaison entre les fours Dulait, les fours Smet, les fours Cockerill, système Smet, avec des perfectionnements, et les fours elliptiques, pourra servir à fixer les idées sur ces différentes dispositions:

RENDEMENT DU CHARBON Dorée de U Charge en on Matières

cuisson. charbon. Coke. Petit coke. Fraisil. Fixes.

Fours Dolait 37 heures. 3.300 kil. 71.34 1.26 3.88 76.48

— Smet perfectionnés 38 — 2.800— 72.11 1.38 3.96 77.45

— Cockerill 48 — 2.600 — 67.16 2.17 3.24 72.57

— elliptiques. ... 48 — 4.100— 63.19 2.19 8.70 69.08

Nous ne dirons rien des fours Talabot, dont on ne parle plus aujourd'hui et qui, procédant des précédents, chargeaient 4,000 kilogrammes par four, avec cuisson en vingt-quatre heures et pouvaient donner, entre 64 et 65 kilogrammes de coke p. 0/0.

La carbonisation de la houille a fait depuis, de nouveaux progrès, par Tapplication des fours à gaine verticale, Appoli. Dans ce système, dont les Annales des mines ont donné vers 1857-1859, une description fort ample, l'inventeur se serait attaché à réaliser les conditions suivantes :

Diviser la masse de houille en proportions plus faibles qu'elle n'existe dans les autres fours ;

Créer une grande surface de chauffe au moyen de cloisons verticales doubles, laissant entre elles des espaces vides où les gaz dégagés, puissent être brûlés et circuler à Taise dans toutes les parties de ces espaces ;

Laisser sortir les gaz à la base des compartiments et les y faire brûler de telle sorte, qu'en s'élevant, ils viennent échauffer uniformément toutes les parties intérieures du four ;

Éviter, par l'amoindrissement des surfaces extérieures des appareils, et la disposition des portes de déchargement et de chargement, le plus possible de la déperdition du calorique développé.

Les fours Appolt, perfectionnés après les premiers essais, ont été installés à Marquise. On en a construit depuis, au Creuzot, en Belgique et aux usines de Wendel à Hayange.

Ces appareils forment des groupes pouvant comprendre 12, 18 et même 24 fours à compartiments verticaux de section rectangulaire ayant une hauteur de 4 mètres environ et une section supérieure, celle du chargement, de 0™,35 décote, se raccordant par des briques étagées avec la section rectangulaire normale de chaque four, laquelle a 1°>,16 sur On»,37 pour devenir 1™,23 sur 0™,45 à la base et permettre ainsi le défoumement.

Les fours de Marquise ont coûté, matériel, accessoires compris pour le chargement et le défoumement, environ 2,000 francs par four, dans les groupes de douze compartiments. Ce prix est descendu à 1,700 fr. pour des massifs à dix-huit compartiments. Ces appareils ont été sensiblement améliorés, eu égard aux premiers fours construits à Sarrebruck et à Rive-de-Gier.

La maçonnerie d'un four neuf demande quinze à vingt jours de chauffage, par un feu modéré d'abord, puis augmenté à mesure que le séchage avance. La charge d'un compartiment est de 1,250 kilogrammes de houille. La carbonisation dure vingt-quatre heures dans chaque compartiment, le déchargement ayant lieu successivement La maind'œuvre revient à environ 1 fr. 20 par tonne de coke, savoir :

Préparation et apprétement des appareils et du charbon 0.45

Chargement et déchargement des fours, extinction du coke dans

les wagons, etc 0.35

Chargement en wagon par brouettes et plan incliné 0.40

Des houilles ne produisant, dans les fours elliptiques que les usines de Marquise entretenaient à Jemmapes, pas plus de 70 à 72 p. 0/0, donnaient, dans les fours Appolt, jusqu'à 78 et 80 p. 0/0.

En réalité, partout ailleurs, suivant la qualité des houilles grasses, employées lavées, on a compté une plus-value de rendement entre les appareils anciens et les fours Appolt, variable entre 6 et 10 p. 0/0.

Les fours Appolt, quand ils peuvent être adossés de façon à être desservis directement, sans l'intermédiaire d'un monte-charge, doivent être considérés comme constituant un progrès réel dans le travail de carbonisation des houilles. Sans doute ils sont susceptibles d'être modifiés et perfectionnés ; mais il faut admettre qu'ils ont déterminé l'adoption d'un principe qui restera, si l'on tient compte, en outre, des facilités de chargement et de déchargement, celui des fours verticaux, se chauffant les uns les autres par l'emploi des flammes perdues.

Les fours Siemens, appliqués à divers usages métallurgiques et industriels, ont fait depuis un chemin rapide, sous la double désignation de fours à gaz et à chaleur régénérée. Le but, cherché par l'inventeur, consiste à reprendre la chaleur perdue, par entraînement avec les produits de la combustion, pour l'utiliser à nouveau dans le foyer où elle a pris naissance. En un mot, la note élémentaire du système est celle-ci : Employer le combustible et brûler jusqu'à la limite la plus extrême, les gaz qu'il peut fournir par la combustion. Sur ces bases, l'appareil Siemens comprend une chambre génératrice, devant produire les gaz combustibles, et quatre ou plusieurs chambres régénératrices, pouvant fonctionner alternativement, deux par deux. Deux chambres servent à chaufler les gaz en même temps que l'air nécessaire à la combustion; deux autres à refroidir, en retenant leur chaleur, les gaz brûlés qui s'échappent du foyer.

Nous ne donnerons pas la description, ni la marche d'un four Siemens pour la production du coke métallurgique; le procédé n'étant pas,

ce nous semble, appelé à beaucoup d'avenir, dans ce sens. Tout au plus, reconnaît-on en Angleterre, qu'il peut convenir à la carbonisation des menus, des poussiers et des déchets de charbon maigre. Toutefois, comme se prêtant à la carbonisation, il peut fournir des gaz dont remploi utilisé ailleurs, pour chauffage d'appareils à air chaud ou d'étuves dans les fonderies, nous ne devions pas oublier d'en parler.

Eu somme, les caractères généraux de ces appareils remarquables, sont fondés sur une donnée tellement décisive : faire rendre au charbon le plus médiocre, tout ce qu'il peutdonner, comme développement de calorique, qu'on ne saurait dire jusqu'à quel point en profiteront les besoins multiples de la fonderie, tels que réduction, recuits, chauffage et séchage, calcination, etc. Déjà, du reste, des métallurgistes et des industriels se sont emparés de ce système dans la fabrication du fer, du zinc, du verre et autres matières.

Ceci dit, il nous reste peu de chose à noter au sujet de la carbonisation de la houille. Ce que l'on doit vouloir dans l'installation des fours à coke, se résume en peu de mots : qualité à chercher au point de vue de l'emploi au haut-fourneau et au cubilot, ni trop dure, ni trop friable, pouvant s'accommoder à la réduction et à la fusion du métal en même temps que résister à la pression du vent; quantité à produire en vue d'une consommation déterminée, tous frais d'établissement étant proportionnés suivant l'importance des combustibles à employer.

Les appareils, recherchés en France pour la carbonisation de la houille ont été, depuis quelques années, les systèmes qui suivent :

Fours horizontaux. — Système Talabot servant pour la fabrication du coke et la production du gaz ; Fours Dubochet;

Fours Smet, ou les mêmes, perfectionnés par Buttgenbach; Fours Coppéc.

Fours verticaux. — Appareils du système Appolt.

On s'occupe beaucoup aujourd'hui de l'épuration des charbons, les hauts-fourneaux et les fonderies employant, pour la plupart, du coke lavé. Le lavage des charbons est, depuis longtemps, pratiqué en Angleterre, dans les usines du Cumberland, entre autres. Chez nous, les forges de Decazeville paraissent avoir usé de ce procédé, les premières. On a construit des laveurs, des trieurs, des épurateurs de toutes sortes ; les uns sous forme d'appareils simples et élémentaires, comme les caisses avec tables a eau courante, les caisses à piston, employées à Saint-Étienne en 1837, et enfin, les appareils Bérard qui, participant des différents systèmes, se sont montrés très-compliqués d'abord, pour arriver, plus tard, à une simplicité relative. Ces appareils comprennent un broyeur, un élévateur, une grille à secousses, une

pompe à eau et des bacs à laver. Tous droits de brevet compris, l'installation première peut monter à 30 ou 35,000 francs.

L'appareil peut fournir une moyenne de 20 tonnes de charbon cassé, nettoyé, épuré et lavé, par journée de travail, en donnant des déchets proportionnés à la quantité des charbons, schistes, poussières ou boues entraînées par le lavage. La dépense par tonne de charbon est d'environ fr. 25.

L'appareil Meynier est plus simple. Décrit dans les Annales des Mines en 1859, il comprend :

La pompe avec sa machine locomobile ;

Une caisse en tôle où se rendent Teau et la houille ;

Une autre caisse en tôle dans laquelle la houille est soumise à des secousses continues ;

Des caisses en bois où le lavage s'exécute par entraînement des matières ;

Le déversoir.

Le prix de cet appareil revient à 12,000 francs environ. Deux laveurs peuvent produire par jour environ 100 tonnes de houille lavée, avec une dépense de fr. 24 par tonne, comprenant tous frais de maind'œuvre, entretien des appareils et frais généraux.

D'autres appareils dérivés de celui de Meynier, ont été montés en Belgique et en France, aux houillères de Denain et d'Anzin. Nous nous bornerons à citer l'appareil Evrard, d'une grande puissance, mais d'un prix élevé, à la portée seulement des exploitations les plus importantes. Cet appareil peut laver jusqu'à 4 ou 500 tonnes par jour, à un prix de revient ne dépassant pas fr. 20 à fr. 25 par tonne lavée pour toute main-d'œuvre, depuis l'introduction de la houille dans la trémie, jusqu'à sa sortie et son chargement en \^agonnets.

Nous ne parlerons pas des systèmes de défournement employés pour les fours à soles horizontales, quelle que soit leur disposition. Le Creuset, et d'autres établissements, ont fourni des types de défournement mécanique à peu près généralisés, aujourd'hui, partout.

La rentrée du coke en halle, demande les mêmes soins que celle des charbons de bois, si l'on veut éviter les déchets. Les magasins à coke, peuvent être de simples hangards, séparés par des cloisons en maçonnerie en vue de diminuer les chances d'incendie.

Comme le charbon de bois, le coke est d'un meilleur usage an fourneau, quand il a pu reposer en halle. Cependant, s'il y reste trop longtemps, il perd de sa qualité et devient plus friable. Autant que possible, il convient de l'employer après un mois ou deux, au plus, de séjour en magasin.

Les déchets que subissent les cokes après la carbonisation, sont d'autant plus importants que le combustible est moins compact et, par con-

séquent plus friable ; ils dépendent aussi des difficultés de la maind'œuvre, pour la rentrée en halle,et du cassage qui leur est nécessaire, lorsque les fragments sont trop gros pour être employés tels, atux hautsfourneaux. Ces déchets varient entre 12 et 15 p. 0/0, ceux du charbon de bois pouvant aller de 12 à 20 p. 0/0, selon l'essence et la qualité des bois, les résultats de la carbonisation, les transports et l'emmagasinage.

De V anthracite, — L'attention s'est portée sur la fabrication de la fonte par le moyen de l'anthracite, qu'on avait essayé déjà dans les travaux métallurgiques. C'est surtout .en Angleterre et en Amérique qu'on s'est occupé de l'application de ce combustible. On a trouvé que la production du fer cru quand on emploie l'anthracite seul, était possible avec l'air chaud et qu'on pouvait obtenir ainsi de bonnes fontes. Cependant, jusqu'à présent, l'anthracite est demeuré à l'état d'exception comme emploi au haut-fourneau.

En France, dans l'Isère, on a fait des essais pour fabriquer la fonte avec un mélange d'anthracite et de coke. La proportion reconnue convenable, pour un bon roulement, fut celle de sept parties d'anthracite et de trois parties de coke, mais on ne put parvenir, avec les appareils mis en œuvre, à obtenir de la fonte à l'anthracite brûlé sans mélange. L'anthracite de Lamure employé à Vizille, contient 91,30 carbone ; 2,70 cendres ; 6,00 matières volatiles. Il brûle difficilement et décrépite sans fumée.

Un anthracite du pays de Galles donne à l'analyse :

Carbone • 8754

Soufre • T9

Matières volatiles • • 5 50

Cendres. ..•••.. 6 48

C'est à peu près la teneur des anthracites de l'Angleterre et des États- Unis.

Machines soufflantes en usage dans les hauts-fourneaux.

Moteurs. — Les forces motrices appliquées aux souffleries, sont indifféremment des roues hydrauliques, des turbines, des manèges ou des machines à vapeur.

Les roues hydrauliques ont été, dans les anciennes usines, les moteurs qu'on a le plus recherché, comme étant les moins coûteux. On a fini par leur ac^oindre les turbines, vivement appréciées par les maîtres

de forges, dont les usines, placées sur de grands cours d'eau, sont exposées à être noyées à la crue des eaux. Les turbines, dont la construction et la disposition peuvent être très simples, remplacent souvent, avec avantage, les roues hydrauliques.

Les manèges, utilisés comme moteurs dans les hauts-fourneaux, sont d'un service insuffisant et d'un entretien coûteux ; ils ne sont, tout au plus, employés qu'à titre complémentaire, dans les usines où le manque d'eau, pendant la sécheresse, occasionne un chômage complet.

Les machines, à vapeur ont longtemps été, comme les manèges, des moteurs trop dispendieux pour les souffleries ; ce n'est que depuis qu'on a trouvé le moyen de les chauffer par la flamme du gueulard, sans dépense aucune de combustible, qu'elles sont devenues d'une application , plus générale.

Emploi des gaz dans les hauts- fourneaux. — Les premières machines à vapeur chauffées par les flammes perdues des hauts-fourneaux, ont été établies en France vers 1833 ou 1834. On les a placées d'abord sur la plate-forme des fourneaux, afin qu'elles pussent recevoir de la manière la plus directe, la flamme sortant du gueulard. Toutefois, cette disposition nécessitait des dépenses excessives et n'était pas applicable à tous les emplacements ; il fallait établir des échaudages en charpente, d'une construction assez vaste et assez solide, pour qu'ils fussent à même de contenir et de supporter les chaudières et leurs fourneaux. Le développement du nouveau système de chauffage est dû, en grande partie, aux ingénieurs Thomas etLaurens, qui l'ont appliqué dans diverses usines, non seulement aux chaudières des machines à vapeur, mais encore aux appareils à chauffer l'air (1).

Plusieurs machines à vapeur de la force de dix-huit à vingt chevaux, à détente et à condensation, ont été établies par Thomas et Laurens» dans des hauts-fourneaux au charbon de bois, dont les gaz du gueulard servaient au chauffage des chaudières ; elles ont donné de bons résultats, la section de la cheminée et des cameaux ayant 28 décimètres carrés, la hauteur de la cheminée 8 mètres, et la surface de chauffe

(l) Quinze ans auparavant, on avait employé en France, en Allemagne et en Angleterre, les flammes perdues des fours à réverbère et des foyers d'affînerie, et à chauffer les chaudières des machines à vapeur, les vases clos pour la carbonisation et la torréfaction du bois, les appareils à air chaud, les fours à cuire la chaux, le pain, etc. Il était facile à prévoir qu'on utiliserait les gaz sortant du gueulard des hauts-fourneaux, en vue de perfectionner la fabrication du fer. Thomas et Laurens, sont parvenus à produire des fers au gaz, de bonne qualité, aux forges de Tréveray (Meuse). D'autres sont arrivés au même résultat, par des procédés du môme genre au fourneau de Clerval poubs) ; à Wasseralfingen en Wurtemberg ; à Maria-Zell en Styrie et à New-Joachim-Sthal, en Bohême.

étant calculée sur une production de 15 à 17 kilogrammes do vapeur à l'heure.

Les inconvénients qu'on trouvait à établir la prise des gaz au gueulard et sur la plate-forme des hauts-fourneaux, ont aujourd'hui disparu devant le système Robin, qui vint faire descendre les gaz sur le sol de l'usine. Ce système a permis de déplacer utilement toutes les chaudières et tous les manèges installés aux gueulards.

Avec ces nouvelles dispositions, les maîtres de forges, ont pu, sans rechercher exclusivement les cours d'eau, construire leurs usines sur des emplacements plus convenablement situés à proximité des minerais et du combustible.

Le procédé Robin, plus ou moins perfectionné, est sanctionné depuis longtemps par l'expérience, dans plusieurs usines à fer de premier ordre, où il a fonctionné et fonctionne encore avec succès.

Avant d'aller plus loin, nous dirons quelques mots sur les gaz qu'on recueille au gueulard des hauts-fourneaux et dont l'emploi est devenu, aujourd'hui, si avantageusement appliqué dans l'industrie du fer.

L'air qui a servi à la combustion dans les fourneaux, traverse la colonne des matières après avoir perdu son oxygène libre, et entraîne avec lui une certaine quantité de vapeurs et de gaz formés pendant l'opération. C'est cette masse combinée qui s'échappe des gueulards et qui brûle avec projection de flamme, qu'on a tenté de recueillir dans les conditions les plus convenables, pour obtenir le maximum de température qu'elle peut comporter.

L'opinion a beaucoup varié sur l'endroit précis du haut- fourneau, où doivent être recueillis les gaz. Lesuns préféraient les prendre au gueulard directement, les autres au-dessous de la hauteur de la charge, d'autres encore au 2/3 environ de la hauteur totale du fourneau. 11 est évident, que plus on les prendra près du gueulard, plus ils seront mêlés avec la vapeur d'eau provenant de la dessication du minerai et du charbon ; mais il est certain, aussi, qu'en les recueillant trop bas, on ne devra pas profiter de toute leur puissance calorifique.

En général, il a paru nécessaire, pour atteindre le plus haut degré de chaleur, produit par la combustion des gaz dans les hauts-fourneaux, de se maintenir dans les principes suivants, reconnus à la suite des expériences faites aux usines de Clerval et d'Audincourt (Doubs), par l'ingénieur des mines Ebelmen, savoir :

V Brûler un gaz contenant peu ou point de vapeur d'eau ;

2* Opérer la combustion du gaz dans un espace très rétréci, de telle sorte que le maximum de température se produise toujours dans la même partie du four et à une petite distance de l'orifice d'arrivée ;

y Rendre l'entrée des gaz, dans le four, indépendante des charges

et pouvoir régler à volonté la proportion d'air nécessaire à la combus» tion.

Les flammes perdues, provenant d'une combustion incomplète dans les hauts-fourneaux, se composent principalement d'azote, d'oxyde de carbone et de vapeur d'eau ; celle-ci disparait en notable partie, lorsque les gaz sont recueillis dans les régions les plus basses du fourneau. Pour donner une idée de la composition de ces gaz, nous renvoyons nos lecteurs au tableau suivant, pris dans le tome XX, des Annales des Mines. Les expériences ont été relevées au fourneau de Glerval :

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