PROCÉDÉ DE RECUISSON AU GAZ DE M. SIEMENS

La plupart des procédés de recuisson employés jusqu'à ce jour pour les objets en verre, pèchent par plus d'un grave inconvénient ; c'est que les températures des fours à recuire sont tenues plus basses qu'il ne faudrait pour obtenir la plus grande solidité possible des objets en verre.

Un autre inconvénient, qui se rattache étroitement au premier, c'est le temps nécessaire à la recuisson, temps que l'on prolonge indûment pour obtenir souvent des produits médiocrement solides.

Les procédés ordinaires de recuisson (ou de refroidissement) consistent, soit en grands compartiments de four, ou chambres chauffées, dans lesquels les objets en verre qui viennent d'être fabriqués sont rangés l'un près de l'autre dans le plus grand nombre possible, soit dans des fours-canaux ou autres installations de fours que l'on munit de chariots ou vases de diverses formes, dans lesquels on place les objets à recuire.

La première manière, qui est aussi la plus générale, a un inconvénient, c'est que les produits se pressent mutuellement, c'est-à-dire qu*ils supportent le poids de ceux que l'on range par-dessus, et perdent par conséquent leur forme, lorsque la température du four est amenée et maintenue au degré le plus élevé possible.

Il y a un autre inconvénient, c'est le laps de temps nécessaire pour recuire et refroidir d'une façon égale une aussi grande quantité de produits, surtout sans

HENRIVAUX. — LE VERRE. 305

courant d'air artificiel, qui agirait d'une façon désastreuse et qu'il faut éviter l'une manière absolue.

A la suite des nombreux essais de M. Siemens, essais ayant trait aussi bien au procédé de recuisson qu'aux procédés de durcissement du verre, il fut constaté que les deux sortes de procédés sont d'égale importance et doivent reposer sur les mêmes principes.

Il y a, en effet, un principe général ainsi formulé : plus l'objet à recuire ou à durcir est à une température élevée, plus le refroidissement doit être accéléré. En supposant que ce refroidissement soit conduit d'une manière uniforme, graduelle, l'objet recuit ou durci sera d'autant plus capable de résister au choc, à la pression, au changement de température.

Le meilleur procédé de recuisson du verre, le plus parfait, consisterait à recuire chaque objet dans un compartiment spécial ; mais alors il faut mettre de côté la question du prix de revient. La chose pourrait se faire en plaçant un à un les produits achevés dans une boîte hermétiquement fermée et chaulïee dans un four jusqu'au degré voulu, en les y suspendant pour ainsi dire, de façon qu'ils ne touchent en aucun point la paroi du récipient. Ce récipient à recuire serait selon les circonstances en argile ou en tôle, mais il serait muni à l'intérieur de supports proéminents, destinés à maintenir l'objet à distance ; il serait de plus fermé par un couvercle aussi hermétiquement adapté que possible, et soumis comme l'objet en verre au refroidissement ordinaire : dans l'espace d'une heure, un récipient de cette nature livre une grosse bouteille parfaitement recuite, qui n'a pas la moindre disposition à éclater, et qui sous le rapport de la résistance se rapproche beaucoup du verre réellement durci. C'est pourquoi M. Siemens donne à ce procédé le nom de recuite au dur.

Mais un procédé de cette nature demande que chaque bouteille soit chauffée et refroidie en même temps que le récipient hermétiquement fermé dans lequel elle a été préalablement suspendue toute chaude et de manière à ne pas toucher directement les parois de ce vase. Ce procédé ne laisse pas que de demander du temps et ne peut s'appliquer à une production en grand. Aussi M. Siemens a-t-il, spécialement pour les bassins de fusion à travail continu, ainsi que pour les autres sortes de fours à verre, construit un système de deux fours maintenus constammentchauds, munis de chariots refroid isseurs installés d'une façon particulière, et dont la température doit s'élever constamment à 200 degrés centigrades au-dessus de celle des fours à recuire ordinaires.

Les figures 172, 172 his^ 173, J73 bis, représentent ces deux fours avec leurs chariots respectifs à deux phases des manipulations à décrire. Le four 0 (fig. 172 et 173 bis) montre le chariot W avec le couvercle D ouvert, et l'on peut voir qu'il est prêt à recevoir le produit à recuire, en supposant que la température soit arrivée au degré voulu.

Comme l'indique le dessin, les fours sont ouverts en entier par derrière, pour n'être fermés qu'après l'entrée du chariot. De plus, il y a par devant à chaque four, deux, trois ou quatre trous par lesquels les produits à recuire son! introduits; c'est également de ce côté du four que sont amenés les canaux à gaz et à air g et l (fig. 172, 172 bis, 173), pour le chauffage du four.

Alternativement un four est toujours de service pour recevoir sur le fond du

cliariot les produits qui se trouvent dans ce four, tandis que les objets sont rangés debout l'un près de l'autre, ou couchés en trois ou quatre lits l'un sur l'autre sur le fond recouvert de sable du chariot. Lorsqu'après un travail variant de quinze à trente minutes le fond est couvert, c'est-à-dire quand le chariot est

FiG. 172. — Coupe suivant AB.

plein, alors les objets qui viennent d'être fabriqués sont placés de la même façon dans le chariot de l'autre four, tandis qu'on ferme le couvercle du chariot plein et qu'on le protège contre les courants d'air par une couche de sable, afin de le retirer complètement du four après quelques minutes et de le conduire au

FiG. 172 bis. — Coupe suivant CD.

magasin. On introduit ensuite un nouveau chariot froid, on ouvre le couvercle, afin de le faire chauffer suffisamment, jusqu'au moment où l'autre chariot sera rempli de produits, afin de le rendre apte à recevoir sans interruption les produits aussitôt fabriqués, cela très rapidement. Ainsi le travail ne subit jamais

de retard, car aussitôt un chariot plein, un autre chariot chauffé préalablement est tenu prêt dans l'autre four. La seule difficulté est de savoir combien de temps

FiG. 173.

il faut aux chariots pour se refroidir dans le magasin, afin de calculer par là le nombre de chariots à employer.

iA

FiG. 173 bis. — Coupe suivant EF.

Voici quelle est la disposition des fours :

Les fours 0 et 0' sont chauffés au moyen des canaux conducteurs de gaz et

d'air g et /, réglés comme d'habitude, et du canal de combustion vertical K. Les produits de combustion s'échappent par les petites cheminées e. Les chariots sont munis d'un fond plat et de parois doubles en tôle, qui se terminent en haut par une double rigole r. La rigole supérieure forme la fermeture au sable, entre le couvercle d, muni d'un rebord, comme le four 0 le montre dans les figures 172 et 173. Les ailes i de la rigole inférieure forment de leur côté, avec deux tôles f solidement maçonnées dans le four, deux fermetures mobiles au sable, de sorte que, aussilôt le chariot entré, le compartiment supérieur du four est entièrement fermé en bas. Le couvercle d qui descend dans la fermeture supérieure forme, quand il est ouvert, et comme on l'a déjà vu, la fermeture pour la chambre du four (fig. 172).

Le couvercle d, comme on peut le voir, est voûté et muni d'une tôle protectrice, par conséquent double.

Par les ouvertures a pratiquées dans le côté de devant de la chambre du four, on range les objets à recuire sur le fond couvert de sable du chariot. Les objets extérieurs ne touchent que la double paroi interne et ne se trouvent par conséquent jamais en contact direct sur aucun point avec la paroi externe qui se refroidit vivement. Après que le fond du chariot est complètement chargé, on descend le couvercle, qui jusque-là avait servi comme voûte du four à l'arrière, dans la fermeture à sable supérieure r, et on fait sortir le chariot tout entier du four, pour le mener plus loin, et le soumettre au refroidissement à l'air. Un nouveau chariot froid, avec couvercle, est amené et introduit successivement dans le four; le couvercle est levé, et par là même la fermeture du four est obtenue par derrière, en même temps que s'opère aussi la séparation de la partie supérieure de la chambre du four d'avec la partie inférieure, au moyen de la fermeture mobile de sable.

Par cet arrrangement, on obtient ce résultat que, dans le compartiment supérieur du four, se produit une chaleur intense, qui agit directement sur le fond sablé du chariot et sur les objets à recuire, sans échauffer en même temps la partie inférieure du compartiment du four, de sorte que le chariot proprement dit est constamment protégé contre la combustion. Mais le couvercle lui-même est aussi protégé contre la combustion, parce qu'il n'est point exposé à la chaleur complète dans le four, mais serl de paroi extérieure pour fermer la chambre du four. Afin d'opérer d'une manière parfaite le refroidissement de la chambre inférieure (qui est séparée par la fermeture mobile) et du chariot qui s'y trouve, M. Siemens laisse entrer dans la partie de ce compartiment, ouverte en arrière, l'air qui sert à la combustion du gaz, et qui, comme l'indiquent les flèches dans la figure 173, est conduit vers la partie supérieure du compartiment dans les canaux de combustion k.

Comme on peut le voir, d'après le dessin du chariot, la fermeture au sable pour le couvercle n'est faite que sur trois côtés^, car le côté de devant se ferme sans , sable par une porte en tôle qui se relève. Cette disposition est nécessaire, car elle permet seule de placer les objets en verre sur le fond du chariot.

Une fois le chariot amené dans le four on lève le couvercle d et on abaisse la porte en tôle t, tandis que pour faire sortir le chariot on lève la porte en tôle t et ensuite on ferme le couvercle d. Le bord du couvercle d tient fermée la

porle t dans sa position verticale et fernne aussi le chariot, autrement cependant que le sable, sur les trois autres côtés.

Mais, comme les produits ne touchent que les trois côtés fermés du chariot, tandis que par devant il reste toujours un espace vide, on comprend que de ce côté il n'est pas nécessaire d'avoir une fermeture parfaite ni une double paroi en tôle.

Les mêmes chariots qui reçoivent le verre dans le four peuvent encore servir à transporter ce verre dans toutes les parties de la fabrique. Aussi peut-on en conclure qu'on épargnera beaucoup de main-d'œuvre et beaucoup de casse.

Tels sont les avantages de celte nouvelle disposition des fours à recuire :

1° Il peut se produire une très haute température dans le four sans qu'il en résulte une torsion ou un aplatissement des produits, et cela parce que les objets placés debout en un seul lit, ou posés les uns sur les autres en peu de couches, ne restent que peu de temps exposés à la chaleur.

2" Il en résulte un refroidissement rapide, de sorte que les produits peuvent être expédiés après deux ou trois heures. Le contrôle en est plus facile, car dans l'ancien procédé les produits restaient trois à quatre jours dans le four avant de pouvoir en être retirés, etc.

3° On obtient un degré beaucoup plus élevé de solidité dans le verre parce refroidissement rapide et gradué, succédant à une température initiale élevée.

4° Les installations prennent peu de place, coûtent peu à monter et à mettre en œuvre.

S*" Les chariots refroidisseurs ne se consument pas et on peut les construire de manière à remplacer les voitures spéciales de transport, éviter les déraillements et la casse.

Les chariots indiqués dès l'abord, de même que les pots et les cornues transportables, que l'on fait mouvoir dans un four-canal, à la façon d'un train de chemin de fer, devraient donner de bons résultats s'ils étaient munis de couvercles impénétrables à l'air et maintenus froids à leur partie inférieure et aussi dans l'emploi de plus hautes températures s'ils pouvaient n'y pas brûler.