LES FOURS A CARBITE ACTUELS

jVANT de parler des modifications à apporter aux fours à carbite, il nous paraît convenable de dire quelques mots de ceux qui existent et d'en faire connaître le fonctionnement.

Il est en effet impossible d'exposer avec quelque intérêt en quoi consiste un perfectionnement, si l'on n'a indiqué au préalable ce qu'on veut perfectionner et pourquoi on le veut.

Dans les fours électriques actuellement en usage, nous voyons les opérations se suivre toujours dans le même ordre. Pour bien préciser,, nous allons les décrire sans nous attacher spécialement à telle ou telle construction en usage.

Forme du four.

Le four électrique a toujours une enceinte composée de matériaux très résistants à la chaleur, enceinte entièrement close, à parois plus ou moins épaisses, et dans laquelle une cavité reçoit le mélange de chaux et de charbon.

Dans cette cavité, on introduit deux électrodes de charbon, très résistantes, qui ont pour but d'amener le courant électrique au centre de la masse.

On fait toucher les deux électrodes, de manière à établir le contact et à fermer le courant, puis on les écarte progressivement.

La haute température qui se développe alors entre elles se communique à la masse intercalée qui agit alors comme conducteur secondaire.

En traversant cette masse à haute résistance, le courant électrique y dépense presque toute 5on énergie : la température s'élève peu à peu, chauffe le charbon jusqu'à 3ooo à 35oq degrés ; la chaux abandonne son oxygène qui s'échappe dans la partie supérieure du fourneau par les interstices ménagés pour cela, et par l'espace libre qui entoure les électrodes. Le charbon, plus stable, prend la place de l'oxygène et le

carbite se forme ainsi progressivement dans le creuset sous forme de masse en fusion.

Lorsqu'on suppose que toute la masse de charbon et de chaux introduite au commencement de l'opération a été transformée en carbure de calcium, on arrête le courant, on ouyre le four, et la masse qu'on retire du fourneau refroidi est livrée au commerce sous le nom de carbite commercial.

Dans quelques fourneaux, on a essayé de faire une fabrication continue avec, d'une part^ l'entrée de la chaux et du charbon et, d'autre part, la sortie du carbite fondu.

Mais il n'est pas à notre connaissance que cette*^ méthode ait donné jusqu'à présent une marche très régulière, car le passage du carbite à l'état liquide contre les parois toujours friables des orifices du four détériore ce dernier si rapidement que le revêtement même se liquéfie et coule avec le carbite, ce qui détériore le four électrique et le met très vite hors d'usage.

En Amérique, la plupart des fourneaux sont en fonte recouverte de briques réfractaires et marchent d'une façon discontinue.

Si nous assistons à la mise en marche d'un four électrique chargé convenablement du mé-

lange de chaux et de charbon, nous constatons au début de Topération une réaction extrêmement intéressante, la synthèse en grande quantité de l'acide cyanhydrique (ou acide prussique), poison très violent.

En effet, dès que les électrodes ont été rapprochés lune de l'autre et que le courant électrique est établi dans la masse, on sent immédiatement dans la salle Todeur caractéristique et pénétrante de l'acide cyanhydrique gazeux.

Rappelons que cette synthèse de Tacide cyanhydrique a été découverte pour la première fois il y a quelques années par M. Berthelot.

Les flammes qui sortent du four électrique sont abondamment teintées de la couleur pourpre due à l'acide cyanhydrique.

Il est donc indispensable, au début de Topération, de protéger les ouvriers contre ces émanations gazeuses.

Lorsque le four est encore froid et que par suite tous les matériaux qui se trouvent à l'intérieur sont mauvais conducteurs du coyrant, les électrodes doivent être maintenues assez près Tune de l'autre, sans quoi l'arc voltaïque s'éteindrait et son rallumage deviendrait très difficile. Il faut donc procéder très doucement à l'écartement des électrodes.

On peut les écarter progressivement de queltjues millimètres jusqu'à 7,8,10 et même 1 5 centimètres au fur et à mesure que la température «'élève et que les vapeurs métalliques sont plus abondantes.

Pour des fours un peu importants, les électrodes atteignent des dimensions énormes : de 1 5 à 20 centimètres de côté sur une longueur de plus d'un mètre.

Par contre, les petits fours d'essai ont des électrodes de 12 à i5 millimètres de diamètre «ur 25 à 3o centimètres de longueur.

Ces derniers ne donnent jamais une température comparable à celle qu'on obtient avec des fours plus importants.

Quand on établit des fours d'une puissance électrique supérieure à 3oo chevaux, la quantité d'énergie développée entre les électrodes est telle que ces organes sont décomposés avec une rapidité nuisible, rendant l'opération difficile et coûteuse. De plus, le four lui-même souffre jbeaucoup du voisinage d'un arc électrique intense.

La pratique industrielle a démontré que les fours les plus maniables, les plus utiles, qui donnent les résultats les meilleurs et rendent les services les plus grands, sont ceux dont la force

électrique est comprise dans les limites de 2 à 3oo chevaux.

En raison de la construction même du fourneau, telle que nous venons de l'indiquer, on voit qu'il est très difficile de se rendre compte de la marche de l'opération qui s'effectue à l'intérieur, et de constater l'état des matières. On opère donc à tâtons, en tenant compte des résultats obtenus successivement dans des opérations de durée de plus en plus prolongée.

Un sérieux inconvénient que nous devona signaler dans l'emploi des fours en pierre calcaire, c'est que la chaux dégage une quantité énorme d'acide carbonique, et que ce gaz, — au contact des hautes températures de l'arc électrique, — se décompose en formant de l'oxyde de carbone, poison des plus violents, dont une bonne ventilation peut seule mettre à l'abrî les ouvriers qui entourent le four.

Si l'on veut donner au fourneau une grande stabilité, on en construit les parois avec un mélange de magnésie et de charbon, de manière à former des plaques qui soient en contact avec la chaux vive du creuset. L'oxyde de magnésium n'est pas décomposable par le charbon et résiste à ce corps même aux plus hautes températures.

L'élévation progressive de température due au courant électrique ne détruit ces enveloppes que par volatilisation de Toxyde de magnésium* Cette destruction est lente, si on la compare à la réduction rapide de la chaux par le charbon.

C'est à M. Moissan qu'on doit d'avoir obtenu des fours résistant bien à ces hautes températures. Le four Héroult tel qu'il fonctionne à l'usine de Froges, est composé d'un creuset de charbon qui forme lui-même la cathode du courant. L'anode est formée par une tige de charbon placée dans l'axe du creuset, à la partie inférieure duquel un orifice donne écoulement au carbure de calcium.

Le mélange de chaux et de charbon, lorsqu'il est porté à cette haute température, se transforme en carbure de calcium, se fond, et s'écoule par cet orifice.

Le creuset tout entier participe à la réaction ce qui nécessite le renouvellement très fréquent des fours.

Le four Wilson est également composé d'une masse de graphite servant de cathode, l'anode étant formé par un crayon mobile qui pénètre par côté à l'intérieur du creuset. Une vis de réglage permet d'obtenir l'écartement progressif et régulier de l'anode.