H«0 + G == CO + 2H
Nous verrons, par la suite, que la production industrielle du gaz a reau pur dans des appareils simples n'est pas possible et que la r^en^ration du carbone des fum^es suivant I'id^e de MM, Biedermann et Harvey est presque toujours inutile et souvent nuisible ; mais des fours ont ^i€ construits et fonctionnent avec des gazogenes bas6s sur ces prlncipes et nous devons les signaler.
D'ailleurs, si le gaz a I'eau n'est pas pratique, le gaz mixte, melange de gaz Siemens et de gaz d Teau, est tres employ^ et a, dans certains syst^mes de recuperation, des avantages tr^s r^els.
On obtient le gaz mixte, soit en insurant de la vapeursous la grille du gazogene muni d'un cendrier ferme, soit simplement en noyant d'eau le cendrier. La chute des escarbilles et la reverberation du gazogene suflisent, dans ce cas, k provoquer une vaporisation abondante enrichissant le gaz jusqu'a une teneur de 12Vod'hydrogene. Les gazogenes d gaz mixte de tons systemes sont les plus employes de nos jours.
Un dernier progres k signaler dans la construction des gazogenes est Tameiioration du tirage.
Lor^qu'on injecte la vapeur d'eau par un Koerting, cet appareil pent evidemment servir d'organe dc tirage et le siphon Siemens pent disparaitre. Mais on est arrive a se passer de ce siphon, organe inutile qui refroidit le gaz et Tappauvrit, meme dans les gazogenes d tirage naturel; il suffit de placer le gazogene en contre-basdu four, de fagon que la grille soit a une hauteur au-dessous des lunettes, telle que la colonne de gaz chaud montante forme cheminee. La suppression du siphon ainsi obtenue a ete un progres sensible dans les fours de verrerie ou, par suite de la constante ouverture des portes, la cheminee est sans aucune action sur les gazogenes.
Par suite des divers progres que nous venons de signaler, nous aurons dans notre theorie generale a examiner et discuter trois cas : le gaz Siemens, le gaz d Teau, le gaz d'acide carbonique.
2® Organes de recuperation. — La recuperation de la chaleur est la question qui a le moins progress^ depuis Torigine.
Deux syst^mes sont toujours en presence : la regeneration Siemens avec inversion dans laquelle on accumule la chaleur restant dans les fumees en les faisant passer a travers les empilages refractaires qui la restitueront au gaz et a I'air froid circulant en sens inverse apres I'inversion ; la recuperation sans inversion par transmission de la chaleur a travers la parol d'une conduile en terre refractaire ou Fair froid circule en sens inverse de fumees qui I'enveloppent en passant dans une conduite parallele.
Ge dernier systeme de recuperation a tente beaucoup d'industriels que les difficultes et dangers de I'inversion effrayaient, mais il est de moins en moins applique et il n'est pas avantageux, dans le cas de fours a temperature eievee, en raison de la faible conductibilite des parois refractaires; il pourra le devenir cependant le jour ou Tapplication des fours ^ gaz a des operations industrielles d basse temperature (1 000®), comporterait des chambres de recuperation ne depassant pas 700^ et, permettrait Temploi de tuyaux de fonte, comme dans les vieux apparells d chaufl'er le vent.
De nos jours, le regenerateur Siemens est presque seul usite. II n'a pas subi de modification de principe depuis Torigine, mais les applications multipliees qu'il a regues en ont fait modifier les dimensions suivant les besoins : c'est ainsi que, frequemmcnt, la chambre a gaz est reduite de moitie ; il arrive meme qu'on la supprime completement, comme dans les fours de la Gompagnie Parisienne du Gaz.
Enfin, on s'est preoccupe de proteger les generateurs contre le refroidissement en les accolant et leur donnant une forme plus voisine de la forme cubique (nouveau four Siemens, fig. 2).
Au pomt de vue special de I'eiude theorique qui nous occupe, la methode de recuperation importe moins, d'ailleui^, que la fagon dont on I'applique et, a cet egard, on pent le faire de quatre manieres correspondant aux combinaisons que comportent les Irois courants gazeux. se rendant au four, precedemment definis.
Nous aurons done a examiner :
Simple recuperation par I'air secondaire seul ;
36 ETUDE TH^ORIQLE DE LA RlSCUPERATION
Double recuperation par Tair secondaire et le gaz;
Double recuperation par I'air secondaire et primaire (air total);
Triple recuperation par Tair priftiaire, Fair secondaire et le gaz.
3® Four proprement dit ou laboratoire. — La forme des fours d reverbere chauffes au gaz a subi deux importantes modifications, Tune portant sur la hauteur de la voiite qui, dans les nouveaux fours d ra* dialion, atteint jusqu'd 2" 50 au-dessus de la sole, Tautre sur la disposition des briileurs dans le four en fer a cheval.
La radiation preconisee par Frederick Siemens a donne d'excellents resultats dans les fours de verrerie ou la temperature est beaucoup moindre que celle des fours d acier et ou il importe de tenir la flamme loin de la surface du verre fondu; mais I'inventeur a eu le tort de vouloir faire de sa decouverte une theorie generale s'appliquant indistinctement d tons les fours, sans tenir compte de la nature de la substance d chauffer: les fours d voiite eievee n'ont donne que de mediocres resultats en metallurgie ou Ton revient aux anciennes formes (*).
La forme en fer a cheval est celle que figure le dessin du nouveau four Siemens (fig. 2). La flamme, au lieu de traverser le four de part en part suivant sa largeur, y entre par le fond parallelement a son plan de symetrie, puis se retourne pour s'ediapper par une lunette situee d c6te de la lunette d'admission. Le four est ainsi ddgage sur trois de ses c6tes ce qui, dans certains cas, est un serieux avantage.
Ce systeme a ete applique avec succes dans certains fours de verrerie; on peut se demander cependant s'il n'esl pas d*une conduite plus difficile, exposant au refroidissement les parties extremes du four. II se repandra sans doute si le nouveau four Siemens tient les promesses de ses auteurs, car il se prete tres bien d son application, mais, dans le cas general des fours Siemens d double recuperation, nous croyons preferable de s'en tenir au dispositif des lunettes opposees.
Telles sont les principales transformations qu*ont subies le four Siemens et la question du chauffage au gaz depuis son origine.
(1) Nous reviendroDS sur cette question que aous avons 6tudite ci prdaanftte^ la SoeieU d' Encouragement (BuVLeiin de mars 1806).
CLASSIFICATION DES FOURS 3t
Au point de vue de la th^orie g^n^rale, qui fera I'objet du prochain chapitre, nous retiendrons de cet expose que les fours d gaz comportent quatre modes de recuperation, et que ces quatre modes peuvent s'appliquer ^ trois sortes de combustibles : oxyde de carbone, gaz k Teau, oxyde de carbone T6g6n^r6, ou plut6t gaz Siemens, gaz mixte, gaz de fum^es. 11 y aura done douze cas d examiner, qui tons, nous le verrons, ont et6 partiellement appliques d I'industrie.
Si nous nous plagons d un point de vue purement descriptif, nous ne pouvons mieux faire pour r^sumer le progr^s franchi depuis trente ans, ou du moins, les modifications apport^es au premier four Siemens, que de signaler comme type le nouveau four Siemens (fig. 2) qui les r^unit presque toutes.
Nous n'avons pas la pensee de dire que ce four soit actuellement le meilleur four d gaz : encore moins voulons-nous defendre la pr^tendue regeneration du carbone dont la theorie nous donnera Texacte valeur. Nous ne presentons ici, jusqu'd plus ample discussion, le four invente par MM. Biedermann et Harvey (*) que comme un four d gaz mixte, d gazogene souflQe par injection de vapeur, d recuperation double portant sur Fair primaire et Fair secondaire (air total si la grille le permettait), mais avec une seule paire de chambres de recuperation, sans siphon, avec gazogenes accoies au four, d laboratoire en fer d cheval. II est facile de voir, d cette enumeration, que ce nouveau four reunit bien les perfectionnements que nous avons signaies et qui, appliques individuellement, ont donne de bons resultats. C'est en un mot, le terme extreme actuel le plus complet, bien que pas toujours le plus parfait, d'une progression dont le four Siemens primitif est le point de depart, et dont les innombrables fours industriels occupent les echelons.
(1) Nous d^signerons par la suite sous le nom de Four Siemens nouvelle disposition, nom sous lequel il est actuellement prfijent^ par Frederick Siemens, ce nouveau four, plus connu en France sous le nom de four Biedermann et Harvey.
