GLACES

Abraham Thévart est l'inventeur de la méthode de coulage des glaces. Louis Lucas de Néhou en a assuré l'application.

Nous devons aux Anglais le cristal, aux Allemands le verre, aux Vénitiens les miroirs soufflés. L'invention des glaces coulées est une invention française. Elle a sauvé la vie de milliers d'ouvriers, produit des millions et renversé l'industrie de Venise (1).

Le second progrès opéré dans la fabrication des glaces, c'est la substitution du sulfate de soude au carbonate de soude.

Avant 1793 on se servait de soude d'Espagne ; les guerres de la fin du dix-huitième siècle rendant souvent impossible l'entrée de ce produit en France, Leblanc répondit à l'appel du Comité de salut public et inventa le procédé de production de la soude artificielle qui donne le carbonate de soude. Le prix élevé du carbonate de soude amena H. Pelouze à remplacer ce produit par le sulfate de soude, ce qui fut fait en 1850 et eut pour conséquence l'abaissement du prix de revient de la glace.

Peut-être dans un avenir assez rapproché reviendra-t-on à l'emploi du carbonate de soude préparé par la conversion plus immédiate du sel marin en carbonate de soude (2).

Le troisième progrès fut la substitution de la houille au bois, puis ensuite du gaz à la houille, cela par la modification des fours.

Depuis 1752, à Tour-la- Ville, depuis 1763, à Saint-Gobain, et ensuite de 1780 à 1789 (M. Deslandes), on avait essayé de substituer la houille au bois, mais ces essais ne furent pas couronnés de succès.

En 1829, on a commencé à fondre le verre à la houille, à Saint-Gobain, mais on l'affinait au bois, après trégetage (3). Deux fours travaillaient en même temps

(1) Un homme de bien, un savant, un économiste, feu M. A. Cochin, membre de l'Institut, a publié en 1865, un ouvrage sur la manufacture des glaces de Saint-Gobain, de 1665 à 1865. Administrateur de la Compagnie de Saint-Gobain, M. Cochin y a laissé un souvenir impérissable. Nous avons puisé dans cet ouvrage de M. Cochin, des renseignements qui trouvent place en divers passages de ce travail.

(2) Voy. le remarquable discours prononcé par E. Fremy, à l'ouverture de la session pour l'avancement des sciences (1878) : la soude et V acier,

(3) Nous reviendrons plus loin sur l'explication à donner à ce mot.

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dans chnque salle. Dans l'un, on fondait dans des pots fixes; on tirait de l'autre,

pour le couler, le verre affiné et tregeté.

En 1842, M. Kemlin, ancien administrateur de la cristallerie de Voiièche (Belgique), établit à Sainte-Mai ie-d'Oignies, un premier four à glace faisant du verre à la houille avec trégetage. H. Houtard Cossé, en 1843, fil le premier four à la houille avec travail complet.

Mais on brûlait une quantité considérable de charbon par mètre de glace fabriqué. Le four à gaz et à chaleur régénérée, inventé par MSI. Siemens, a permis de réduire très notablement celle consommation.

Les trois progrès qui précèdent, se rapportent à la fabrication du verre brut ; ceux qui suivent ontamélioré les procédés mécaniques destinés à achever la glace en lui donnant la planimétrie, le douci et le poli.

La produciion de la glace brute nécessite trois opérations principales : la fusion du verre, la coulée et le refroidissement de la glace obtenue.

La fusion du verre se [ail depuis plus de quinze ans dans des fours chauffés par le gaz, qui onl remplacé tes fours à grilles employés encore dans beaucoup des verreries de verre soufflé.

Il existe plusieurs systèmes de fours à gaz, celui de Siemens est adopté par toutes les glaceries. Ce four se compose d'un gazogène, de conduits à gaz et du four proprement dit. Ces fours et les différents systèmes de fours chauffés par le gaz sont décrits en un chapitre spécial.

Matières premières. — Les matières qui entrent dans la fabrication du verre à glaces sont la silice, le sulfate de soude, le carbonate de chaux, le charbon de bais et des débris de verre (calcin).

La silice décompose, sous l'influence de la chaleur, le carbonate de chaux, et grâce à la présence du charbon de bois, le sulfate de soude; le produit final de la réaction est un silicate de soude et de chaux. Nous expliquerons, du reste, cette réaction en traitant de l'affinage du verre.

La silice employée (sable) provient de Fontainebleau, de Nemours ou de Champagne. Ces sables sont très purs, exempts presque complètement de sels de fer et de grains de grès qui pourraient rendre leur fusion difficile. Le choix du sable a une grande importance au point de vue de la fusibilité plus ou moins grande du verre et au point de vue de sa coloration. Les sels de fer contenus dans le sable sont généralement au minimum d'oxydation, grâce aux matières organiques et à la nature des grès auxquels les sables doivent leur formation.

On remarque en verrerie que le fer apporté par le sable colore plus, à quantité égale, que le fer contenu dans les autres matières. Le sable étant très pur, on a, au contraire, intérêt à forcer le plus possible sa proportion afin d'obtenir des verres peu colorés. On peut établir en principe que la coloration d'un verre ordinaire est en raison inverse de la quantité de silice qu'il contient. Plus il contient d'alcali, par rapport à la silice, plus il sera coloré.

Le calcaire provient de Landelies (Belgique), d'Aix-la-Chapelle, d'Allemagne, du nord de la France; il est très pur, quoique son aspect soit gris, ce qui tient à sa provenance du terrain carbonifère ; la calcination fait disparaître celte colo ation due à des manières bitumineuses. Plus le verre contient de chaux, plus

il a d'éclat, de solidité, et plus il est indécomposable par les variations de l'atmosphère; il y a cependant de graves inconvénients à forcer la proportion de calcaire dans la composition vitrifiable. Un verre trop chargé de calcaire devient c galeux * dès qu'on le refroidit avant la coulée, au moment du Use froid ; il s'opère alors un commencement de dévitrification. La meilleure proportion de calcaire est celle qui correspond, dans un mélange vitrifiable, à la quantité de sulfate de soude.

Le sulfate de soude provient de la décomposition du sel marin par l'acide sulfurique, dans des cuvettes en plomb. Ce sel doit contenir le moins possible de fer, afin d'éviter la coloration du verre.

Quant à la quantité de sulfate de soude devant entrer dans la composition du mélange vitrifiable, elle doit être déterminée d'après la composition des éléments avec lesquels ce sel est associé, d'après la pureté du sulfate de soude ; on doit tenir compte aussi de la température du four de fusion, mais nous dirons cependant qu'il est préférable d'avoir un petit excès de sulfate que d'avoir une composition trop pauvre de ce sel. L'insuffisance de sulfate occasionnerait des c fontes plates » et produirait un manque de fluidité nécessaire au travail du verre au moment de l'affinage.

Pour décomposer le sulfate de soude, les Anglais emploient de l'anthracite très pure, mais nous préférons l'emploi du charbon de bois en poudre. Le calcin est employé dans les compositions vitrifiables pour faciliter la fusion des matières. On l'emploie également, soit pour vernir à l'intérieur les creusets nouvellement placés au four, afin de les revêtir d'une couche de verre destinée à préserver les parois du contact immédiat des matières en fusion, principalement du sulfate de soude.

Il faut éviter de forcer la proportion de calcin dans les mélanges vitrifiables, trop de calcin nuit à la résistance du verre (à sa recuisson), à son homogénéité et à sa teinte, qui est ainsi rendue plus foncée.

Nous n'avons pas cité l'emploi du manganèse et de l'acide arsénieux dans les compositions vitrifiables parce qu'on a reconnu l'inconvénient de l'emploi du manganèse et l'inutilité de l'emploi de l'acide arsénieux.

Le peroxyde de manganèse, que les verriers employaient pour blanchir le verre, le colore nettement en violet lorsque le verre ainsi décoloré d'abord est ensuite exposé aux rayons solaires. (Le moyen de faire disparaître cette teinte violette est de passer le verre coloré au four à recuire, ce qui présente d'autres inconvénients et n'est pas toujours possible.) Il est préférable de choisir des matières premières très pures et de s'abstenir d'ajouter du manganèse. En tous cas l'oxyde de zinc devrait être préféré au manganèse comme décolorant.

Les verriers attribuaient à l'acide arsénieux la propriété d'agiter le mélange vitrifiable par sa sublimation qui, faisant bouillonner la matière fondue, exerce ainsi un brassage mécanique, mélangeant toutes les parties de la masse du verre, rendant le tout homogène et facilitant aussi le dégagement des autres gaz qui se trouvent dans la pâte du verre. Si tel est le résultat que l'on veut obtenir, il serait préférable d'ajouter l'acide arsénieux quand la fusion est terminée, pendant l'affinage, car nous avons la certitude que l'acide arsénieux introduit dans les compositions se volatilise rapidement, qu'il n'en reste plus dans les matières

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Titrifiables aussitôt après leur fusion et que, par conséquent, l'effet que l'on voulait produire parait être illusoire. Le seul but utile obtenu par l'acide arsénieux employé à cet état, c'est de faciliter la fusion, mais alors il est préférable d'employer l'arséniate de soude.

Nous avons la conviction que l'acide arsénieux n'agit que chimiquement sur la coloration du verre, que cette coloration soit produite par du charbon ou par du silicate de fer, et encore cette action est-elle très faible. Dans ces deux cas, voici les formules rendant compte de ces réactions :

As03 + 3C = Às + 3CO, 6FeO + AsO3 = 3 Fe*0* + As.

Il faut, pour obtenir ce résultat, introduire l'acide arsénieux au moment de l'affinage et on obtiendrait le même effet décolorant en employant l'azotate de soude pour le verre, l'azotate de plomb pour le cristal.

Défauts du verre. — Il est rare de trouver du verre exempt de défauts; ces défauts sont, au contraire, assez nombreux et les plus fréquents sont : les bulles ou points, provenant d'un affinage insuffisant ou de la maladresse de l'ouvrier souffleur; les infondus ou pierres, provenant de grains de sable qui ne se sont pas dissous dans la masse du verre, ou bien encore de fragments de briques provenant de la voûte du tour. Ces pierres peuvent également provenir des creusets de mauvaise fabrication, de creusets chauffés trop hâtivement ou portés à une température trop élevée.

Les larmes produites par la volatilisation de l'alcali à une très haute température, lequel attaque la voûte du four, produit un silicate coloré et tombe dans le verre en fabrication sans s'y associer. Depuis l'adoption des fours à gaz, ce défaut est devenu moins fréquent; les pierres sont, au contraire, plus nombreuses.

Le verre opalescent indique un commencement de dévitrification, il peut se produire dans un travail du verre trop prolongé, par conséquent dans le refroidissement trop considérable du four et des creusets, soit encore pendant la recuisson du verre.

Le verre mat et irisé dans sa cassure, indique un excès de fondant, de calci n, par exemple; quelquefois une cuisson inégale.

En présence de la coloration apportée au verre par les sels de fer, du soin que l'on doit avoir des outils dont se servent les ouvriers verriers, nous ne saurions trop recommander l'emploi d'outils nickelés, comme l'a du reste conseillé M. Clémandot. Le nickelage est une opération gai vanopl astique des plus simples consistant à plonger les objets à recouvrir de nickel dans un bain de sulfate de nickel et d'ammoniaque : au bout de peu d'instants le nickelage est obtenu. Les verriers qui savent combien une paille de fer, introduite dans un creuset, peut occasionner de déchets, s'empresseront de profiter de cette heureuse application.

Le mélange des matières vitrifiables doit être fait avec le plus grand soin ; s'il en était autrement, on s'exposerait à des inconvénients de toutes sortes pen-

HENRIVAUX. - LE VEHRE. 31»

dant le travail du verre, et dans le produit obtenu. On aurait du « verre onde » ou des grains infondus, et avant cela des irrégularités dans la durée de la fusion. D'une manière générale on doit être très sobre de changements dans les éléments de la composition.

Le mélange des matières vitrifiablcs se faisait jusqu'ici à la pelle par des ouvriers mélangeurs. Il est préférable d'employer un mélangeur automatique. H. Tock, directeur des verreries de Manemont (Belgique), a imaginé un appareil assez ingénieux. Voici une série de ces appareils combinés de façon à broyer les matières, les mélanger et les laisser tomber directement à côté des fours. Cet appareil se compose d'une chaîne (pi. XIII), à godets A, servant à éle-

ver les matières broyées que l'on verse dans les trémies B et C. Ces matières ainsi élevées tombent dans une trémie mobile D qui les classe dans des loges en bois E, E', E",E'",E"", servant de magasin; elles sont ensuite reprises par parties dans de petits bacs et pesées à la bascule P. Après cette opération, on vide les petits bacs dans la trémie 0 et les matières glissent dans le mélangeur H. Ce mélangeur ne fait que cinq tours par minute, il se compose d'un cylindre qui, à l'intérieur, renferme une hélice conduisant les matières introduites par la trémie G à son extrémité, du côté des portes I. Ces portes I sont mobiles dans le sens de k circonférence du mélangeur; elles s'ouvrent et se ferment sans interrompre la marche de l'appareil. On les ouvre pour faire tomber le mélange dans une trémie J. Le mélangeur étant complètement vide, on ferme les portes 1 pour recommencer un nouveau mélange. Pendant ce nouveau mélange, les

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matières contenues dans la trémie J, tombent en ouvrant la glissière K, dans de petits tonneaux I qui enlin sont transportés là où l'on doit enfourner les matières.

Comme broyeur, nous recommanderons le broyeur américain à mâchoires, construit par la Compagnie de Fives-Lille, afin de concasser les matières dures,

comme le calcaire, par exemple. Afin d'achever la pulvérisation, nous conseil- Ions le broyeur Lucop qui donne un produit très finement pulvérisé, sans introduire de notables proportions de fer dans les matières broyées. — Nous donnons ci-dessus le dessin de cet appareil, construit par la Société des constructions navales du Havre. D'une manière générale, nous préférons l'emploi de meules verticales en fonte ou de meules horizontales en pierre.

Nous signalerons cependant les nouveaux appareils de broyage (dont nous avons parlé au chapitre Poteries) qui sont construits par la maison Delahaye (Tours), et qui donnent d'excellents résultats aussi bien comme quantité <jse comme qualité des produits broyés (fig. 85).

Fonte du verre. — Lorsque le four de fusion est mis en activité et qu'il a

IIENRIVAUX. — LE VERRE. W

atteint la température convenable, on introduit dans les creusets d'abord le c calcin » (débris de glaces), ensuite la composition, et Ton procède à la fusion. Depuis le moment où la coulée des glaces est terminée jusqu'au moment où l'on commencera une autre coulée, ce qui représente un espace de vingt à vingtquatre heures, — plus le temps de celte coulée, — on peut diviser le travail du four, et par conséquent du verre, en trois phases distinctes:

A. Les fontes ;

B. L'affinage;