Brique rouge pour le massif

i. Autre châssis pour les briques des piliers ô. — Châssis pour les briques de la couronne

de la couronne. — cl, proportion de la brique. ou voûte. — e, proportion de la brique.

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charges amènent les terres du sous-sol au rez-de-chaussée, y redescendent les terres préparées et destinées au pourrissage ou montent aux étages supérieurs ces mêmes terres destinées à la fabrication des creusets, des briques, dalles réfractaires, etc.

Au premier étage se trouve la chambre de fabrication des creusets, «la poterie» proprement dite. Afin de ménager la place dont on dispose, afin de hâter la dessiccation des creusets, nous avons adopté ici une disposition particulière.

En B et en C se tiennent deux potiers, lesquels montent leurs pots toujours au même endroit. Ces creusets reposent sur des fonceaux, lesquels sont placés sur de petits chariots à quatre roues qui circulent sur des voies ferrées (voies Decauville). Chaque jour un potier fait un creuset; et en TT' des treuils amènent vers l’extrémité de la chambre, opposée à celle où se tiennent les potiers, les chariots et leurs creusets, de telle sorte que chaque jour les chariots avancent vers l'extrémité de la chambre de la longueur d’un chariot, de façon à donner place à un chariot nouveau et vide à l’ouvrier potier. En un mol, à chaque creuset fabriqué en B et en C, correspondent en T et T; d’autres creusets sortant secs et prêts à être placés au four, le tout en un espace de six semaines environ.

Dans l’axe de cette grande pièce du premier étage, se trouve une chambre chaude, dont les parois (en briques creuses) sont doublées à leur dernière extrémité ; la température de cette chambre est portée à 50 degrés afin de terminer la dessiccation des creusets, dessiccation commencée et poussée activement dans la chambre formant enveloppé extérieure à cette chambre chaude. Les creusets sortant de la chambre chaude peuvent être portés aux halles directement. La température est obtenue assez régulièrement graduée â l’aide de gaines ou conduits amenant l’air chaud des calorifères placés au rez-de-chaussée ou dans le sous-sol. Les sections de ces gaines, leurs dispositions par rapport aux creusets et aux parois des chambres et des creusets, sont calculées de. façon à éviter toutes chances d’accidents pour cette dessiccation des creusets, et pour éviter des inégalités de températures suivant la température extérieure. La disposition de ces gaines et les hachures que nous leur avons données, indiquent suffisamment la manière dont la température est répartie. En rr, rr, rr , nous avons disposé des rideaux fixés sur tringles mobiles pour le passage des creusets et des chariols, qui permettent de diviser encore la capacité de la chambre afin de faciliter les inégalités de température que l’on veut obtenir dans les différentes parties de cet étage.

Nous avons ménagé également des canaux d’évacuation de l’air chaud en excès, de même pour l’élimination de la vapeur d’eau ou air humide provenant de la dessiccation des creusets. Nous avons préféré adopter le calorifère modèle n° 4 afin d’obtenir une meilleure division de la chaleur en multipliant le nombre des foyers.

Les étages supérieurs, réservés à la fabrication de dalles réfractaires, puis des briques, sont chauffés par le même procédé.

Des monte-charges permettent de monter ou de descendre à volonté les terres de moulage ou les produits fabriqués..

Pour la cuisson des dalles et briques réfractaires d’une verrerie il est néces-

saire d’obtenir une température élevée, il faut être aussi certain que possible de la qualité des produits que l’on emploie pour les diverses constructions des fours, c’est à cause de l’importance du sujet que nous insistons de nouveau sur ce point.

Les combustibles que l’on emploie dans les fours à cuire les dalles et briques, sont le bois, la tourbe, la bouille, le coke. Les fours doivent être construits en matériaux mauvais conducteurs de la chaleur, pour empêcher la déperdition de leur chaleur intérieure, et assez réfractaires pour résister à l’action répétée du feu. Les systèmes de fours sont très nombreux et très variés ; ils peuvent cependant être classés en fours intermittents et fours continus.

Les fours intermittents sont ceux dans lesquels la marche de l’appareil est arrêtée après la cuisson pour attendre le refroidissement complet de la masse, avant de pouvoir recommencer une nouvelle opération.

Ils comprennent des fours découverts et des fours couverts. Les fours découverts sont les seuls à étudier ici ; ils peuvent être rectangulaires ou circulaires. Les fours rectangulaires ont un foyer, quelquefois plusieurs, disposés suivant l’axe du four; le feu est allumé sur une grille placée au-dessous des briques à cuire, et les gaz chauds montent à travers celles-ci. Ces fours prennent moins de place dans les ateliers, fournissent plus de facilités pour les enfournements, sont d’un prix de construction moins élevé que les fours ronds, mais il est plus difficile d’y obtenir une cuisson régulière, uniforme, et présentent moins de solidité.

Dans ces fours, au-dessus des foyers, et dans la sole, on ménage un certain nombre d’ouvertures ou carneaux amenant les flammes des foyers. La voûte supérieure est percée d’ouvertures pour le départ des produits de la combustion ; ces ouvertures communiquent avec la cheminée de tirage, et doivent, ainsi que ceux de la sole, être répartis de manière à produire la cuisson la plus égale. Il est préférable d’établir une cheminée spéciale à chacun de ces fours; de cette façon on règle le tirage à volonté suivant le degré de cuisson, ou le temps de chauffage du four ; on peut aussi produire, au moment du refroidissement du four, un appel d’air froid extérieur à l’aide de celte cheminée.

Les briques ou dalles doivent être enfournées avec méthode, les plus grosses pièces dans le bas, et disposées de façon à être rencontrées sur toutes les faces par la flamme, c’est-à-dire qu’elles ne se toucheront que par leurs parties inférieures et supérieures. Les rangs seront croisés, de façon à chicaner la flamme et à éviter qu’elle monte directement à la cheminée d’appel, cela afin de lui faire produire le maximum d’effet utile.

La cuisson comprend deux périodes : la première pendant laquelle il s’agit de chasser toute l’humidité que contiennent les briques, c’est la période de petit feu ou d’ en fumage ; la deuxième pendant laquelle, sans crainte de faire éclater les briques on les porte à la température nécessaire pour les cuire, c’est la période du grand feu. Des divers combustibles employés pour le chauffage, la houille est celui généralement employé ; ce combustible occasionne dans le chauffage des coups de feu et expose à brûler le bas des fours sans bien cuire le haut. 11 faut rechercher les houilles à longue flamme, qui permettent le mieux de régler la température du four. Voici un four de forme rectangulaire sur-

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monté d’une voûte demi-cylindrique qui est assez employé. La cheminée est au centre. A chaque angle se trouve une petite cheminée qui permet de diriger

Fig. 40

Fig. -47.

le feu dans ses parties et même de le concentrer dans les parties ayant le plus besoin de chaleur.

Fig. 4X. Fig. 49.

Voici un four avec grille sous les briques (fig. 46, 47, 48, 49), et départ dans une cheminée commune à plusieurs fours. Dans les fours ronds, les foyers sont répartis au nombre de 4, 6 ou 8, autour des produits à cuire, de sorte qu’il est plus facile de cuire également. Mais dans ces fours, une même cause fait perdre

une grande partie de la chaleur produite; c’est la température des gaz produits de la combustion sortant par la cheminée d’appel. De plus, au moment des charges de combustible sur les grilles des foyers, le four étant porté à la température rouge, les produits de la distillation de la houille se décomposent en gaz combustibles et en carbone, qui forme une fumée noire très épaisse et qui est perdu comme combustible; d’autre part, la chaleur renfermée dans les produits cuits est complètement sans emploi.

La solution à opposer à cette objection c’est l’emploi des fours continus, le four de MM. Hoffmann et Licht, par exemple, qui donne d’excellents résultats.

Les dimensions d’un four ne peuvent guère être moindres de 15 mètres cubes et ne doivent pas dépasser 50. On peut admettre que pour un mille de briques ordinaires (0m,22 X 0'n,ll X 0m,06), et suivant la qualité de la terre, on brûle de 200|à 250 kilogrammes de houille, soit 100 à 120 kilogrammes de houille par mètre cube de four

D’après M. P. Bonneville (1), la quantité de charbon brûlée par heure dans un four, est toujours moindre que :

q, quantité de charbon en kilogrammes;

v, volume du four en mètres cubes.

C’est sur cette quantité qu’il faut se baser pour calculer la grille, afin qu’elle ait toujours une surface plus grande qu’il n’est strictement nécessaire, pour parer à toutes les exigences de la cuisson.

Les grilles peuvent être faites petites ou grandes, nous préférons les grandes grilles dont on calcule la surface de chauffe en supposant une consommation de 0k,30 àOk,35 de charbon par décimètre carré et par heure. Pour un service journalier, pratique, la grille doit être de 0m,60 à 0"l,70 au-dessus du sol sur lequel est placé le chauffeur; le conduit aura 0m,50 à O"1, 60 de large; la distance de la grille à la voûte du foyer sera de 0m,G0 à 0m,80, cette voûte doit être construite solidement, mais sera aussi mince que possible. Il faut que la cheminée ait une section très grande, car elle sert non seulement à évacuer les produits de la combustion, mais encore la vapeur d’eau, etc., qui se dégagent des pièces pendant la cuisson. Les carneaux d’échappement auront une section égale à celle de la cheminée.

Fours continus. — Le four Hoffmann pour la cuisson de la brique est un type complet de four continu. Il est essentiellement composé d’une série de chambres disposées autour d’une cheminée et pouvant chacune, à l’aide de portes ou de registres, communiquer, soit avec les chambres voisines, soit avec la cheminée d’appel, soit enfin avec l’air extérieur. Tandis que les briques sèchent, cuisent et refroidissent dans toutes les chambres, sauf dans deux de ces chambres, on enfourne dans une des deux autres et l’on défourne dans la dernière.

(I) Fabrication des briques et des tuiles et produits céramiques, par MM. Bonneville, A. Jaunez, chez Lacroix, éditeur.

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La figure 50 représente le plan de la coupe d’un four Hoffmann à 10 compartiments Ci, C2, C3, Ci . Ci6. Chacun d'eux est compris entre deux registres

mobiles ai, a2, a3, eu ...que l’on peut introduire par les portes voisines. Chaque chambre communique avec l’extérieur par les portes A1,A2,A3, Ai ...

Ai

Fig. 50.

— Enfournement et entrée d’air. \i. — Détournement et entrée d’air. A3. — Entrée d air.

qui servent à la fois au défournement ou à l’enfournement et à l’entrée de l’air.

Les registres r{, r2, r3, r4 ... avec les regards supérieurs r'i, r\, r'3, r\ ... servent à établir la communication entre la dernière chambre où l’on a enfourné et la cheminée d’appel. Enfin p, p,p,p... sont des puits par lesquels on introduit d’en haut, dans des cheminées — ou vides — laissées pendant l’enfournement au milieu des briques, le combustible nécessaire à la combustion.

La figure A' représente le registre ai mis en place ; dans ces conditions on enfourne dans la chambre Ci et on défourne en C2où les briques sont entièrement refroidies. Les portes correspondantes Ai et A2 sont donc ouvertes, ainsi que A3, toutes les autres sont fermées ; le registre 216 est ouvert. Dans ces conditions, l’air entré par A1? A2 et A3 et appelé vers la cheminée, passe en C3, Ci sur les briques cuites, et les refroidit en s’échauffant aux dépens de leur chaleur et arrive chaud en Ci, où l’on introduit de cinq en cinq minutes du charbon par les ouvertures p, p.

Les produits de la combustion, avant de s’échapper dans la cheminée, échauffent en C12, C13, Cm, Ci5, C16 les briques crues.

Lorsque l’on a terminé l'enfournement en Ci et le défournement en C2, les briques de C3 qui ont été exposées directement à l’air froid peuvent être défournées et la capacité des chambres doit être telle qu’en Ch les briques soient cuites.

Alors on ferme Ai, on reporte le registre en a2, on ouvre n et on ferme n6, on allume le feu en Cio et l’on ouvre Ai, puis on défournera en C3 tandis que l’on enfournera en C2. — Pendant l’enfournement on laissera des vides pour le combustible et pour le passage de l’air. On disposera les briques de façon à conduire vers la circonférence l’air chaud attiré au centre par la cheminée.

Fig. 51..

On continue ainsi de telle sorte que le feu va toujours au-devant des briques crues qui se sèchent et s’échauffent et l’air extérieur au-devant des briques cuites qu’il refroidit.

On obtient ainsi un travail méthodique et continu; on consomme environ 180 à 200 kilogrammes de charbon par mille briques.

Ce four n’ayant pas de grilles, on peut lui reprocher de nécessiter l’emploi de charbon de bonne qualité. Le mélange du combustible et des produits à cuire limite son emploi à la cuisson de la brique. Pour des produits plus soignés, plus délicats, tels que les tuiles, divers constructeurs ont modifié ce four.

Le système qui se rapproche le plus du four Hoffmann est le four de MM. Muller et Fichet (fig. 51), disposé autour d’une cheminée centrale, mais dans lequel le chauffage a lieu par le gaz afin de permettre de conduire plus facilement la combustion eld utiliser du charbon de moindre qualité. Les essais n’ont pas été satisfaisants à cause des engorgements des carneaux produits en partie par la condensation des hydrocarbures.

Fig. 52. — Installation des fours et des séchoirs de la fabrique de produits réfractaires de Cinq-Mars-

la— Pile, construits par M. Sturin. (Échelle 1/200.)

Légende des figures 52, 53, 51, 55.

aa, nervures servant à appliquer les écrans qui limitent la zone du tirage du four; b, portes d’enfournement ; c, passage des flammes venant des foyers pour se répandre dans les galeries; l il, cendriers; eee, regards pouvant servir de trous de chauffe dans le cas où l’on veut chauffer par le haut; f, registres pour régler le tirage ; q, collecteurs de fumée ; h, départs de fumée des galeries ; 1 1, conduit de fumée allant rejoindre la cheminée verticale; j, communications entre les deux galerie» J du four; k, rayons des séchoirs ou perchés.

Four Sturm. — Pour les produits ordinaires et relativement bon marché, nécessitant peu de soins, M. Sturm construit des fours chauffés parle haut, fours dont la forme et les dimensions sont appropriées à chaque cas particulier; mais

Fig. 53. — Coupe C D E F G H.

pour les produits de choix M. Sturm préfère le chauffage par le bas, au moyen de foyers disposés à cet effet sous la sole du four.

Le chauffage par le haut, qui consiste à jeter le combustible au milieu des

matériaux à cuire, a, entre autres inconvénients, celui de tacher les produits qui se trouvent ainsi en son contact et produisent souvent des collages, ce qui est un grave inconvénient.

Fig. 54 bis. — Élévation.

Dans les fours chauffés par le haut, la chaleur entraînée par l’air qui traverse les matériaux en refroidissement est utilisée pour brûler le combustible ; mais il est souvent préférable d’envoyer cette chaleur dans les bâtiments et séchoirs disposés afin de hâter la dessciation des produits. En effet, quand on a un four continu, il faut l’alimenter régulièrement, ce qui est surtout difficile à réa-

liser pendant la mauvaise saison, à moins d’avoir une quantité considérable de séchoirs; considérant, d’autre part, que les matériaux sont le plus demandés au printemps et que précisément c’est à cette époque que les fabricants en soni pour ainsi dire dépourvus, parce que, en général, leurs séchoirs sont peu ou point chauffés.

Les ateliers de fabrication doivent également être disposés de manière à profiter un peu de cette énorme quantité de chaleur qui sort des compartiments en refroidissement.

En 1878, à Montereau, où il existe une installation complète avec four continu et séchoir dans le même bâtiment, les ouvriers travaillant bien et régulièrement tout l’hiver, quelle que soit la température extérieure, et par 15 degrés centigrades de froid, on a constaté dans les séchoirs une température de 40 degrés. Dans un bâtiment voisin, attenant à celui du four, et communiquant avec lui par quelques ouvertures, la température était de 28 degrés ; on pourrait donc encore y sécher d’une manière convenable ; mais on ne l’utilise pas, parce que les séchoirs établis au-dessus du four suffisent généralement pour l’alimenter. Dans ces conditions, les briques réfractaires séchaient en cinq jours, sans donner lieu au moindre déchet.

A Yaugirard, un four continu, système Sturm, ayant 2m,50 de largeur, 80 mètres de longueur et 3m,25 de hauteur intérieure, cuit par mois huit cent â huit cent, cinquant mille briques (façon Yaugirard). On y brûle par mille briques 1 hectolitre 1/2 de « grésillon » coûtant 1 fr. 50 l’hectolitre. Les briques de Vaugirard contiennent un peu de poussier de coke ou résidus des foyers de fours à réchauffer des forges de la Yillette.

La figure 52 donne idée de la disposition générale de l’ensemble du four et des séchoirs dans le bâtiment.

Les figures 53, 54, 54 bis, 55, représentent sommairement le four exécuté à l’usine de la Société anonyme des produits réfractaires de Cinq-Mars-la-Pile (Indre-et-Loire).

Ce four se compose de deux galeries de 2'n,85 de largeur intérieure, 2m,30 de hauteur intérieure et 36 mètres de longueur, communiquant entre elles aux deux extrémités par deux ouvertures ménagées dans la cloison de séparation et munies de registres.

Chacune des galeries est subdivisée en six compartiments, soit douze en tout, que l’on peut isoler en introduisant par les portes d’enfournement un écran en tôle ou en bois que l’on applique contre des nervures a ménagées à cet effet dans la maçonnerie des galeries.

Le chauffage se pratique par des foyers disposés sous la sole et placés à une distance de 2 mètres d’axe en axe l’un de l’autre. La flamme de ces foyers passe par des ouvertures pratiquées dans la soie du four, pour se rendre dans la galerie. Le tirage se fait par des ouvertures b munies de registres à cloches et à bains de sable fermant hermétiquement, et placées en dehors du massif du four, contre sa façade extérieure, de façon à rendre leur visite facile, même pendant la marche.

Au lieu de faire des maçonneries très épaisses, on a trouvé préférable de mettre des armatures en fer, reliées d’un côté à l’autre du four par des boulons

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ou tirants : cette disposition ménage énormément la placent donne au massif une grande solidité.

A la partie supérieure du four et traversant les voûtes des galeries, on a ménagé des ouvertures, comme dans le cas du chauffage par le haut ; la plupart de ces ouvertures servent de regards. Étant donnée cette disposition, le même four peut servir à deux usages.

Quoique ces produits ne cuisent qu’à une très haute température, j’estime que la consommation de charbon ne dépasse pas 250 à 260 kilogrammes par mille de briques.

On reproche souvent aux fours chauffés par des grilles l’inconvénient de brûler un peu plus de combustible que ceux chauffés par le haut, mais cette différence dans la consommation est très minime, et elle est plus que compensée par la régularité qu’on obtient dans la cuisson et la couleur des produits; de plus le déchet est nul dans ces fours. En outre, on est absolument maître de la conduite du feu ; on n’a pas, comme dans les fours chauffés par le haut, cette énorme quantité d’air qui contrarie la marche du feu, et augmente dans une proportion très notable le volume des gaz à emporter par le tirage de la cheminée.

En résumé, nous pouvons faire les distinctions principales suivantes entre les différents fours continus :

l°Les fours chauffés par le haut, à moyenne température, cuisent les produits communs non délicats et bon marché;

2° Les fours chauffés par le bas à haute température cuisent les produits de choix et les'produits réfractaires.

Les seconds ont en outre l’avantage de permettre une installation rationnelle et permettent une fabrication réellement continue, l’été comme l’hiver. De plus on est absolument maître, et de la conduite du feu, et de la température à obtenir dans le four.

Briques de silice. — Les voûtes des fours de verrerie chauffés par le gaz sont formées de briques et de matériaux de silice. Ces pièces iréfractaires sont formées de 98 à 99 pour 100 de silice, 1 à 2 pour 100 de chaux et contiennent des traces de fer, et quelque fois de cuivre. Le choix de ces briques de silice, de fabrication anglaise pour la plupart (1), est excessivement important pour la construction d’un four à gaz. C’est W. Weston Young qui inventa cette fabrication vers 1818; dès cette époque on employait ces briques, à titre d’essai, dans certaines parties des hauts fourneaux.

La matière première que l’on trouve à Dinas (rocher de la vallée de Neath), est presque du silex pur, elle se trouve à l’état de roche ou à l'état de sable ; sèche, elle est de couleur gris clair ; par l’exposition à l’air la roche dure se désagrège un peu, mais il reste des parties tellement résistantes, qu’on ne peut les employer.

(1) Depuis quelques années on fabrique en Allemagne et en Belgique des briques de siltce. En France, M. Muller fabrique egalement des briques dont la qualité est môme supérieure à celle des produits allemands ou belges.

On mélange la roche en poudre, dont voici la composition moyenne :

Silice . . 98,31

Alumine . 0,72

Protoxyde de fer . 0,18

Chaux . 0,22

Potasse et soude . * 0,1-4

Eau de combinaison . 0,35

avec 1 pour 100 de chaux et assez d’eau pour qu’elle puisse légèrement s’agglutiner par la pression. On comprime le mélange dans des moules en fer, fixés deux à deux sous une même presse. Le moule ouvert par le haut comme par le bas, à la manière des moules à briques ordinaires, est fermé au-dessous par une plaque de fer mobile, et au-dessus par une autre plaque de fer, qui entre comme un piston dans le moule et est mue par un levier. La machine ajustée, l’ouvrier place le mélange grossier dans ces moules; il a des gants épais pour protéger ses mains contre les éclats de la roche; il abaisse le piston et enlève la plaque inférieure sur laquelle se trouve la brique, car elle n’est pas assez solide pour pouvoir être portée à la main.

On sèche ces briques sur les plateaux, lentement, puis on les empile dans un four circulaire, semblable aux fours à briques ordinaires. Il faut environ sept jours d’un feu vif pour cuire ces briques et autant pour les refroidir.

La surfa ce de cassure d’une de ces briques offre des particules irrégulières de quartz blanc, entourées d’une petite quantité de matière aune, légèrement brune. La chaux joue le rôle de flux à la surface des fragments de quartz, et détermine leur agglomération. Ces briques se dilatent un peu par la chaleur.

D’après leur composition il est évident qu’on ne doit pas les exposer à l’action des scories riches en oxydes métalliques, ni au contact des alcalis.

Il est nécessaire en résumé pour obtenir de bonnes briques de silice, de réunir les conditions suivantes :

1° Une roche spéciale ;

2° Une pression suffisante pour obtenir l’agglomération voulue;

3° Une température élevée et suffisamment prolongée pour la cuisson ;

4° Ajouter au mélange de roche spéciale et d’eau le moins de chaux possible, afin de faciliter l’agglutination sans donner lieu à des silicates fusibles ;

5° Conserveries briques à l’abri de l’humidité qui détruit leur cohésion.