C S1 + 2 CO S + SO* = 2 CO + CO1 + 5 S

sans avoir probablement la netteté indiquée par ces formules, mais en donnant, comme résultat final, deux volumes de CO, un volume CO* et du soufre*

HENRIVAUX. — LE VERRE. 403

Il résulterait de ces réactions que, dans la préparation des silicates alcalins, le sulfate serait transformé en acide sulfurique anhydre, lequel serait décomposé en SO* et oxygène. Ces deux gaz en présence du charbon sont transformés en CO', CO et soufre.

3SOsRO + 6SiO* + 5C = 3S + 4CO, + CO + 3(R02SiO»).

La présence de l'oxyde de carbone se trouve ainsi expliquée dans les produits gazeux de la décomposition du sulfate, cette réaction se distingue de la réduction du sulfate en sulfure qui ne donne pas d'oxyde de carbone, mais seulement de l'acide carbonique.

Dans la fabrication du verre, si un réducteur solide ou gazeux fait passer, à l'état de sulfure, le sulfate qui se trouve en excès dans le verre, la masse de verre recommence à travailler, comme le disent les ouvriers: M. Fremy explique ce phénomène en disant que le sulfure réagit sur le sulfate et produit des gaz qui restent dans le verre si la coulée se fait à ce moment : c'est ainsi que le verre présente du point.

Pour arriver à un affinage satisfaisant, il faut donc, quand la vitrification est opérée, éviter, autant que possible, l'action des réducteurs sur le sulfate de soude que retient le verre, ou mieux encore détruire cet excès de sulfate de soude sans engendrer de nouveaux gaz dans la matière vitreuse. Telle est, croyons-nous, la théorie véritable de l'affinage du verre.

Ainsi l'excès de sulfate de soude est utile au verre pendant sa fonte; il n'est blanc et fusible qu'à cette condition : des traces de sulfure de sodium le colorent en jaune ; par conséquent la présence du sulfate de soude dans le verre est une garantie de l'absence du sulfure de sodium, puisque ces deux corps se détruisent mutuellement; mais le sulfate de soude doit disparaître à la fin de l'opération.

Le talent du verrier consiste donc à se servir habilement de l'excès de sulfate de soude pour opérer la vitrification de la silice et à le détruire ensuite au moment de l'affinage, en évitant sa transformation en sulfure, parce qu'alors les gaz se produiraient de nouveau et l'affinage resterait incomplet.

On sait que, dans la fabrication du verre, l'excès de sulfate de soude est détruit par différents moyens, mais surtout par l'emploi des bûchettes.

Au moment où le sulfate de soude est soumis ainsi à l'action d'une matière organique, la formation du sulfure est indiquée par la coloration jaune que prend le verre, coloration qui disparaît ensuite par l'action de l'oxygène : le dégagement du soufre est rendu manifeste par la couleur des gaz.

Pendant l'affinage, le verre est constamment en ébullition, aussi est-il préférable de ne pas trop emplir les creusets au moment des enfournements: de cette manière on ne risque pas de répandre le verre sur le siège par suite de débordements, ce qui nuirait considérablement à la durée du siège et de la fosse à verre. Cette mousse de verre, obtenue pendant le travail de l'affinage, constitue un déchet « picadil » dont le fabricant a tout intérêt à diminuer la production.

Quelquefois, après l'affinage, par suite d'un ralentissement trop brusque de la température, ou par un affinage incomplet, on voit à la surface de certains creusets un peu de « sel * (sulfate de soude) qui ne s'est pas combiné avec les autres éléments du mélange vitrifiable. On doit enlever ce «c sel », et on le fait

40* HENRIVAUX. — LE VEKRË.

généralement à l'aide d'une cuillère, que l'on a soin de sécher, avant de la mettre au contact de ce « sel » ; sans cette précaution, el par suite de la décomposition instantanée de l'eau, au contact du sel liquide, il se produit une détonation très forte qui peut nuire à la solidité du creuset et à l'état de la voûte

[ du four.

Lorsque l'affinage est terminé, on abaisse la température du four, jusqu'à ce que le verre ait acquis ce degré de consistance pâteuse qui est absolument nécessaire pour permettre le travail du verre, et même temps pour pouvoir le couler sans inconvénients.

Ce refroidissement du four qui dure de deux à trois heures se nomme- la braise ou le tise froid. Par suite de cet abaissement de température, le verre devient plus dense et force les gaz renfermés encore dans sa masse à remontera la surface du creuset.

On a fait récemment dans diverses verreries, cristalleries et glaceries des expériences très intéressantes au moyen du procédé Thomas, sur l'emploi de l'oxygène ou de l'air surchauffé pour activer la fusion et l'affinage du verre.

On commence l'opération de la manière accoutumée; puis, quand la fusion est au tiers faite, on engage dans la masse un tube de platine allant jusqu'au fond du pot et par ce tube on fait arriver de l'oxygène pendant quinze à vingt minutes. Puis, on enlève le tube et l'opération continue à la façon habituelle.

Le gaz oxygène vient directement d'un de ces réservoirs dans lesquels on a maintenant coutume de le livrer à la consommation et qui contiennent un millier de litres de gaz sous une pression de 100 atmosphères.

11 résulte des observations qui ont été faites, que le temps nécessaire pour terminer la fusion du verre se trouve réduit à quelques minutes seulement et que celui indispensable à l'affinage est aussi fort abrégé.

L'effet est en partie physique, en partie chimique, les bulles de gaz s'élèvent du fond du pot et mélangent très intimement ensemble les divers constituants, appliquant, de la sorte, les principes de cet usage vieux comme l'industrie du verre elle-même et que l'on trouve encore dans certaines usines, de remuer la masse en fusion avec un morceau de bois vert ou d'introduire au fond du pot des pommes de terre qui dégagent de l'acide carbonique et de la vapeur d'eau.

Mais l'effet physique de l'oxygène est beaucoup plus important. Ce gaz distribue la chaleur plus rapidement, plus uniformément dans le verre, en même temps qu'il en augmente l'intensité.

C'est probablement à ce fait que l'on doit la diminution du temps de fusion. On explique cet effet en disant que le courant de gaz qui traverse le verre rassemble les petites bulles d'acide carbonique qui, par leur réunion, acquièrent une force ascensionnelle plus considérable.

L'effet chimique consiste dans la combustion des substances oxydables, le fer principalement. On n'arrive pas naturellement en opérant de cette manière à obtenir des verres absolument exempts de la teinte verte bien connue, car la température du four est toujours assez élevée pour réduire une partie de l'oxyde de fer formé.

Jusqu'à présent, le procédé présente de grandes difficultés pratiques.

L'introduction de Tonygène par un tube de platine donne lieu à plusieurs objections : le platine est d'un prix élevé et un tube de ce métal assez résistant pour faire l'usage que nous venons de décrire, est nécessairement très coûteux, en même temps que sa durée sera toujours très limitée. Il reste donc à découvrir pour injecter l'oxygène une méthode qui donne de bons résultats, non seulement au cours d'une expérience, mais aussi et surtout dans la pratique.

Une autre difficulté se présente, celle d'avoir de l'oxygène à sa disposition ; il est vrai qu'en Europe les usines d'oxygène fournissent ce gaz à des prix très abordables, d'ailleurs à défaut d'oxygène on peut faire usage d'air chaud.

Les divers essais ont donné les résultats suivants :

1° FUnt-glass. — L'expérience a été faite dans une petite verrerie de Londres, dans un pot contenant environ 200 kilogrammes de verre. La température du four était peu élevée et la fusion demandait ordinairement de vingt à trente heures.

Fo..te ordinaire. Fonte avec l'oxygène

Durée de la première partie de la fusion. . 6 heures. 6 heures. Temps nécessaire pour compléter la iusion. 8 — 1/4 d'heure.

— pour l'affinage 6 — 4h 1/2

Durée totale du travail 20 heures. 10h 3/4

soit une économie de 46 pour 100 de temps et de combustible.

Après le soufflage, le verre ne s'est pas trouvé moins bon que le meilleur flinl-glass.

2° Verre de four à cuve. — L'expérience a été faite dans le Lanscashire. sur une cuve de 130 tonnes; elle n'a pas été complètement satisfaisante, en ce sens que les résultats n'ont été estimés que d'après l'appréciation du fondeur, qui aurait obtenu en vingt minutes le même résultat qu'en une heure et demie. L'on ne peut attacher que peu d'importance à cette observation. La cuve ordinaire étant disposée pour un travail continu, on connaît les dimensions qui conviennent pour que le verre coule graduellement jusqu'à ce qu'il soit bon à être travaillé. Pour introduire dans l'industrie verrière un procédé qui diminuât le temps de fusion dans des proportions aussi considérables, il serait nécessaire d'avoir une cuve de dimensions tout autres avec une voûte élevée.

Ce procédé nécessitera de grands perfectionnements pour être rendu pratique.

3° Glaces. — Les essais ont été pratiqués dans un atelier où deux pots, d'une contenance de 400 à 500 kilogrammes de verre, placés dans les mêmes conditions, furent remplis. L'un d'eux seulement recevait de l'oxygène. 11 devenait donc aisé de comparer les résultats. Le pot dans lequel on faisait intervenir l'oxygène se trouva prêt à êlre coulé au bout de neuf heures, le setond en exigea quinze.

Un coula le verre des deux pots, puis on le fit passer par les phases ordi-

406 HENRIVAUX. — LE VERRE.

naires de la fabrication, il fut reconnu dans les deux cas de la même qualité que celui fabriqué habituellement à l'usine.

L'intensité de la coloration verte fut trouvée de 8 pour 100 moins forte pour le verre préparé à l'oxygène que pour le verre ordinaire.

Dans ces diverses expériences la consommation de l'oxygène était de 25 à 30 litres par tonne de verre fini.

L'oxygène en excès, c'est-à-dire la totalité — à part la faible porportion qui se combine aux diverses matières pour constituer des oxydes de fer, de l'oxyde de carbone, etc. — s'échappait dans le four pour enrichir l'air et aider par conséquent à la combustion.

Dans le même ordre d'idées on a fait emploi de l'air surchauffé en place d'oxygène, et on a obtenu pour résultat une diminution du temps de fusion de dix-neuf à seize heures, soit un avantage de trois heures.

11 faut admettre que ces chiffres ont leur importance, mais il est indispensable pour rendre cette méthode applicable dans l'industrie courante, de la débarrasser de toutes les difficultés techniques qu'elle présente encore.

Influence de la pression sur le travail du verre en fusion, — M. Lepersonne a eu l'idée d'appliquer le principe du vide pour activer la fusion et l'affinage du verre.

Le procédé consiste à produire à l'intérieur des appareils ou récipients employés, une dépression convenable dont le résultat est de faciliter le départ des gaz émanant des réactions chimiques qui s'établissent entre les matières premières en fusion.

Ces gaz sont disséminés dans la masse du verre pâteux et leur élimination ne se fait que lentement et difficilement.

Or, on sait que le volume d'un gaz est, dans des conditions égales de température, inversement proportionnel à la pression qu'il supporte ; d'autre part, la force ascensionnelle d'un gaz quelconque augmente, toutes conditions de viscosité égales d'ailleurs, en raison du volume de ces bulles.

Si dans un creuset contenant du verre à l'état pâteux, on provoque une dépression d'une demi-atmosphère par exemple, on va du même coup doubler le volume de ces bulles de gaz qu'il renferme et augmenter leur force ascensionnelle. On hâtera donc l'affinage du verre sans avoir besoin de le porter à un état exagéré de liquidité.

Ces faits ont été complètement vérifiés par l'expérience. Malheureusement, l'application du procédé présente en pratique des difficultés tellement grandes qu'on a dû renoncer à poursuivre les essais.

Coulage. — Les creusets sont successivement enlevés du four à l'aide d'une pince spéciale (fig.±29), placés sur un chariot et conduits jusqu'à une grue munie d'une tenaille spéciale qui soulève le creuset ((ig. 230) et l'amène au-dessus de la table, puis à l'aide d'un mouvement de bascule on renverse brusquement le creuset dont le contenu tombe sur cette table, qui a été préalablement saupoudrée de sable fin. Le verre, pâteux, commence à s'étendre de lui-même on continue l'étendage à l'aide d'un gros rouleau en fonte qui circule sur la table

DENRIVAUX. — LE TERRE. 40]

dans le sens de sa longueur; ce rouleau pèse environ 4000 kilogrammes. La largeur de la glace, son épaisseur, sonl réglées par des tringles de fer sur lesquelles le rouleau porte par ses extrémités (llg. 231).

Aussitôt que le rouleau a laminé le (loi du verre, on pousse la glace ainsi produite dans le four à récrire, « carcnise ».

Le spcclacle actuel de la coulée, quoique moins solennel qu'il va un siècle, es)

très beau ; nous ne pouvons mieux faire que de donner ici la description de M. A. Coehin :

« Quand on entre pour la première fois la nuit dans une des vastes halles de Saint-Cobain, les fours sont fermés et le bruit sourd d'un feu violent mais captif interrompt seul le silence. De temps en temps un verrier ouvre le pigeonnier

du four pour regarder dans la fournaise l'élat du mélange : de longues flammes bleuâtres éclairent alors les murailles des carcaises, les charpentes noircies,

les lourdes tables à laminer et les matel.ns sur lesquels des ouvriers demi-nus dorment tranquillement.

* Tout à coup l'heure sonne; on bat la générale sur les dalles do fonte qui

entourent le Tour, le sifflet du cher de halle se fait entendre et trenle hommes vigoureux se lèvent. La manœuvre commence avec l'activité et la précision

HENIUVAUX. — LE VERRE. 40J

d'une manœuvre d'artillerie. Les fourneaux sont ouverts, les vases incandescents sont saisis, tirés, élevés en l'air, à l'aide de moyens mécaniques; ils marchent comme un globe de feu suspendu, le long de la charpente, s'arrêtent et descendent au-dessous de la vaste table de fonte placée avec son rouleau devant la gueule béante de la carcaise. Le signal donné, le vase s'incline brusquement, la belle liqueur d'opale, brillante, transparente et onctueuse, tombe, s'étend comme une cire ductile et, à un second signal, le rouleau passe sur le verre rouge; le rangeur, les yeux fixés sur la substance en feu, écréme d'une main agile et hardie les défauts apparents ; puis le rouleau tombe, ou s'enlève, et vingt ouvriers munis de longues pelles poussent vivement la glace dans la carcaise où elle va se recuire et se refroidir lentement. On retourne, on recommence sans désordre, sans bruit, sans repos; la coulée dure environ deuxièmes; les creusets à peine replacés sont remplis, les fours sont refermés, les ténèbres retombent et Ton n'entend plus que le bruit continu du feu qui prépare de nouveaux travaux. > A côté de cette description et de la planche qui l'accompagne il est curieux de voir une coulée du siècle dernier (pi. XV).

Dans la carcaise la glace séjourne pendant trois ou quatre jours, en se refroidissant graduellement. Chacun de ces fours à recuire peut contenir deux ou quatre glaces. La théorie du recuit consiste en ce que la masse vitreuse étant maintenue pendant un certain temps dans un état voisin delà fluidité, la chaleur augmente le volume des parties extérieures elles rend assez peu résistantes pour permettre aux particules internes de se dilater et de se disposer régulièrement entre elles. M. Pellatt et M. Tomlinson ont démontré le bien fondé de cette (X()lica!ion,

La carcaise et le creuset ont une importance capitale dans le succès d'une fabrique de glaces.

Sans bons creusets on ne peut obtenir de haute température dans le four et parconséquent il est impossible de produire de beau verre.

Sans bonnes carcaises pas de rendement; pour satisfaire à celte condition, les carcaises doivent donner des glaces planes, entières, « bien recuites *.

Deux points importants doivent être pris en considération dans la disposition des carcaises : le refroidissement rapide et régulier et la casse à éviter pendant le refroidissement, puis ensuite l'économie de combustible à réaliser par mètre carré de verre recuit.

Une carcaise est un four à voûte elliptique, à sole formée de briques posées de champ, bien dressées sur la face supérieure, reposant sur une couche de sable tamisé, d'un grain uniforme de finesse. Toutes les parties de la sole doivent se dilater librement; on vérifie après chaque défournement au moyen d'une longue règle bien droite, la sole des carcaises, afin d'avoir une surface plane, même légèrement creusée dans le voisinage des foyers; l'ouvrier chargé de ce travail s'appelle redresseur des carcaises. Une carcaise est chauffée par deux foyers, un à l'avant, un à l'arrière. La hauteur de la voûte ne doit être ni trop élevée, à cause de la dépense de combustible, ni trop basse, à cause delà qualité du recuit à obtenir. Une large ouverture à l'entrée permet l'enfournement et la sortie des glaces, celte ouverture est fermée par des tôles mobiles mues par des contrepoids. Chaque carcaise doit avoir sa cheminée spéciale, servanl au chauffage et

HENRIVAUX. — LE VERRE. -ilt

au refroidissement. Le tirage doit être suffisant pour permettre de chauffer une carcaise en trois ou quatre heures.

La sole doit reposer sur des voûtes afin d'obtenir un refroidissement plus rapide, refroidissement qui dure de trois a quatre jours. Au moment de l'enfournement des glaces dans la carcatee, la température doit être inférieure à celle du ramollissement du verre. On doit prendre, dans le refroidissement, de grandes précautions pour éviter la casse.

Depuis quelques années on a obtenu de très beaux résultats dans la construction et la conduite des carcaises, mais nous croyons que dans un avenir assez rapproché ces moyens de recuisson seront profondément modifiés.

Les glaces poussées hors de la table de coulage (la planche XIV donne la coupe et le plan d'une halle de fusion et de coulage) seraient alors placées dans un our, — vaste galerie — à sole mobile, chauffé méthodiquement, et dont la température décroissante serait en rapport aven le chemin parcouru par la sole mobile supportant les glaces destinées à être recuites, c'est-à-dire refroidies lentement; de cette façon, une galerie de refroidissement verrait les glaces provenant du laminage entrer par une extrémité et sortir par l'extrémité opposée, préparées ainsi à la découpe. De cette façon, on éviterait la construction d'appareils d'une installation dispendieuse, d'une conduite délicate, et de résultats souvent incertains.

A sa sortie de la carcaise (pi. XVI) la glace est découpée, éqnnrrie (lîg. 232), à l'aide de diamants ou à l'aide de petites roulettes d'acier, roulettes trempées au mercure, roulettes enchâssées et mobiles dans une monture en fer

(fig. 233, 234). Cette opération de la découpe des glaces demande beaucoup de soins au point de vue de la constatation de défauts à éliminer, et aussi à cause des accidents à éviter dans le maniement des grandes glaces; aussi une installation spéciale est-elle nécessaire. La figure 232 en donne une idée.

412 HENRIVAUX. — LE VERRE.