CHAPITRE DEUXIÈME

Fabrioation de la poterie : des pots ou creusets pour fondre le verre et des briques servant à la oonstruction des fours.

Les malières premières qui par leur combinaison produisent le verre sont amenées à Tétat de fusion dans de grands creusets en terre réfractaire. La bonne qualité de ces creusets est d'une si grande importance, que la plupart des verreries ne s'en rapportent qu'à elles-mêmes pour les soins très-minutieux qu'exige la fabrication de leur poterie; cette fabrication, selon qu'elle est bonne ou qu'elle est mauvaise, assure ou compromet la prospérité de rétablissement.

Les creusets de verrerie doivent supporter pendant plusieurs semaines une température très-élevée sans se déformer, sans se fendre, sans se vitrifier. Cette température, mesurée au moyen du pyromètre thermo-électrique, n'est pas moindre de 1,000 à 1,200**; le verre de Bohême est liquide à 1,050^ le cristal à 925**; à l'état pâteux qui convient pour le travailler, il est à la température de 770° environ.

Les briques servant à^la construction des fours

exigent les mêmes soins; elles sont faites également dans la verrerie, avec la forme qu'elles doivent avoir d'après la position qu'elles occuperont dans le four.

Pour fabriquer ces creusets et ces briques, on fait choix des argiles les plus réfractaires, exemptes, autant que possible, de fer, de chaux, de magnésie et d'alcalis. Les argiles sont, comme on sait, des mélanges ou des combinaisons de silice et d'alumine; elles renferment, en outre, des proportions variables de ces diverses bases, lesquelles ont une grande influence sur leurs propriétés et sur leurs emplois.

En France, on emploie depuis longtemps l'argile plastique de Forges-les-Eaux (Seine- Inférieure) ou des localités environnantes, notamment de Guy Saint-Fiacre. Sa composition peut être représentée par la formule :

9SiO%2APO'

soit 72,3 de silice et 27,7 d'alumine; mais elle contient toujours un peu de fer, de chaux, d'alcalis et de magnésie.

L'argile d'Andennes, des environs de Namur, est généralement employée en Belgique. C'est une terre d'une qualité très-supérieure, recherchée également en France et en Prusse.

Les Anglais se servent de l'argile de Stourbridge ; cette terre, bien que réfractaire, contient une notable quantité de fer qui contribue peut-être à donner à leurs glaces et à leurs verres à vitre une teinte verte assez prononcée.

En Allemagne on emploie, outre les terres d'An-

dennes, celles de Klîngenberg et du Palatinat; ces dernières sont inférieures aux terres de Forges.

Le tableau qui suit donne la composition des argiles réfractaires les plus usitées en verrerie, déduction faite de l'eau qui a disparu par la calcination.

Silice 71,6 6/t,2 71,7 57,/t 6M

Alumine 26,0 32,2 22,3 38,0 29,0

Oxyde de fer . . . 1,2 2,4 A,5 1,8 0,2

Chaux 0,1 » 0,5 1,8 j»

Alcalis 1,1 1,2 (non dosés) 1,0 0,8

N" 1. Tenre de Forges (Seine -Inférieure).

N** 2. ^ d*Andennes (Belgique).

N** 3. — de Stourbridge (Angleterre).

N** 4. — de Klingenberg sur le Meiu (Basse-FrancoDie).

N" 5. — d'un creuset de verrerie de Bohême.

Toutes les argiles, réfractaires ou non, contiennent, en dehors de l'eau interposée, 6 à 20 7o d'eau combinée qu'on n'en sépare que par une calcination faite à une température rouge. La terre de Forges séchée à 100* retient encore 11 % d'eau ; celle d'Andennes, 19 7o- Chauffées au rouge vif, elles subissent un retrait considérable qui oblige à les mélanger avec des argiles cuites (ciment), ayant déjà subi leut» retrait, de manière à éviter les déformations, les fentes, les gerçures qui seraient la conséquence du changement de volume qu'elles éprouvent par la cuisson.

C'est à la présence de l'eau combinée avec le silicate d'alumine que les argiles doivent leur plasticité, c'est-à-dire la propriété de faire, en présence de l'eau ajoutée en quantité convenable, une pâte liante, qui s'étire et qui s'allonge sans se briser. Elles

contiennent presque toutes un mélange intime de sable quartzeux et, en outre, du fer oxydé ou sulfuré, de la chaux, de la magnésie et des matières organiques. D'après M. Ricliters, c'est la magnésie qui nuit le plus à la réfraclibilité des argiles ; la chaux, l'oxyde de fer, les alcalis ont peu d'influence sur leur qualité, pourvu que la proportion de ces corps soit très-minime. Les alcalis témoignent de l'origine feldspathique de ces matières terreuses.

Les argiles réfractaires présentent de grandes différences dans leur composition et dans leur qualité; ces différences existent même pour celles qui proviennent de la même localité, de la même mine et de la même couche horizontale continue. Si l'analyse chimique est utile pour faire connaître les principes constituants d'une terre réfractaire, elle est absolument insuffisante pour fixer sa valeur industrielle; ce n'est que par des tâtonnements, en essayant les argiles seules ou mélangées, qu'on peut arriver à connaître cette valeur. Telle argile qui est médiocre étant employée seule devient bonne lorsqu'elle est additionnée d'une autre terre qui, prise isolément, fournirait de mauvais résultats.

Toutes les argiles renferment du fer à l'état de sulfure et souvent aussi à l'état de peroxyde. Le sulfure de fer s'y trouve sous forme de rognons dont la grosseur varie depuis celle d'un grain de sable jusqu'à la grosseur d'une noix; on cherche autant qu'on peut le faire à se débarrasser de ces pyrites en concassant la terre en petits morceaux et en opérant le triage à la main avec beaucoup de soin.

Lorsque le fer se trouve à l'état de peroxyde, ainsi que cela se présente parfois dans la terre de Forges, ce nettoyage devient plus difficile. Si la quantité de ce corps est notable, la cassure fraîche de Targile le laisse voir sous forme de veines ocreuses. Dans ce cas, il ne faut pas hésiter à rejeter cette terre qui ne donnerait que des produits défectueux.

La terre de Forges, bien choisie, est la terre grasse par excellence, surtout quand on y mélange à l'état de ciment de la terre d'Andennes. Avec un peu d'habitude, on apprécie assez bien la qualité de la terre de Forges. Lorsque sa cassure est bien lisse, bien luisante, elle est généralement bonne. Quand, au contraire, la cassure est terne, arrachée, elle contient du fer peroxyde.

Les terres d'Andennes sont plus réfrac taires que les terres de Forges : elles contiennent une certaine quantité de silice à l'état de sable très-fin disséminé dans l'argile. Elles réclament plus de soins et de précautions quand elles sont employées pour la confection des creusets. Pendant le séchage et le chauffage des produits fabriqués, les petits grains de sable se dilatent tandis que la terre qui les entoure prend du retrait : de là des gerçures qu'on n'évite qu'en prenant beaucoup de précautions. Mais les pots fabriqués avec un mélange de terre de Forges et d'Andennes supportent sans se déformer les plus hautes températures des fours de verrerie; ils présentent un grain parfaitement net et homogène. Les creusets faits avec la terre de Forges employée sans

Peligot, Le Verre 7

addition, placés dans les mêmes conditions de température, se ramollissent et se déforment par un séjour de 30 ù liO jours dans le four de fusion. Leur cassure présente l'aspect d'un commencement de vitrification ; leur durée est moins grande que celle des pots faits avec les deux terres mélangées.

En partant de ces données, il semble qu'on pourrait chercher à mélanger à la terre de Forges du sable très-fin, au lieu d'une terre plus siliceuse; mais, pratiquement, le mélange du sable dans la terre qui doit servir à la confection des creusets ne donne que de mauvais résultats.

En France, pour le verre fin et pour le cristal, ce sont les terres de Forges, seules ou mélangées, qu'on emploie. Pour les glaces, les terres d'Andennes sont préférées ; les cuvettes (creusets) fabriquées avec ces dernières, résistent mieux aux changements brusques de température et donnent, paralt-il, moins de larmes et de nœuds.

Nous avons dit que pour parer au retrait considérable que toutes les argiles subissent à la cuisson, l'argile crue est toujours mélangée avec de l'argile cuite qu'on désigne habituellement sous le nom de ciment. On y ajoute une petite quantité &' écailles de pots; ce sont des débris de creusets soigneusement débarrassés du verre qui y reste adhérent.

Voici la composition de deux de ces mélanges :

1° Pour creusets :

100 parties d'argile grasse de Forges.

100 — de ciment.

10 — d'écaillés de pots pulvérisés.

2" Pour cuvettes :

350 kilograitinies de terre d'Andennes grasse. 260 — — calcinée.

IDD — d'écaitles de pots.

Ces matières, humectées avec de l'eau, sont transformées en une pâte homogène, dans un pétrissoir mécanique. Le mélange est ensuite marché, ainsi qu'on te fait pour la plupart des pâtes céramiques. Un homme marche, dans sa journée, la quantité de terre nécessaire pour faire un pot, soit environ 300 kilogrammes. On fait avec cette terre des blocs qu'on laisse pourrir pendant quelques semaines dans un local humide. Cette opération donne à la matière une plus grande plasticité.

Fabrication des pots, ou creusets.

Les creusets qui servent à fondre le verre ont une forme et une dimension variables. Ils sont

ronds, ovales, rectangulaires; pour le cristal fait à la houille, ils sont couverts et présentent la forme d'une cornue à col très-court; leur hauteur varie entre 0,50 centimètres et 1 mètre. Quand ils sont

cuits, leurs parois latérales ont 5 à 7 centimètres d'épaisseur; le fond 10 centimètres. Les grands creusets contiennent ordinairement 5 à 600 kilogrammes de verre fondu (fig. 11).

La confection de ces creusets est très-minutieuse. Ils se font à la main, avec ou sans moule extérieur, par la superposition de petits cylindres de pâte argileuse qu'on appelle pastons ou colombins. Le plus souvent on se sert d'une cuve en bois avec fond mobile, tapissée intérieurement d'une toile mouillée. Les colombins, préparés d'avance et aplatis d'un côté, sont appliqués sur la toile les uns contre les autres, en commençant par le milieu du fond, de manière à former une surface continue. On les monte ainsi, en amorçant et en grattant pour souder la terre, qui doit être aussi dure que possible, jusqu'à ce qu'on soit arrivé à la partie supérieure du moule. , Quand le creuset est terminé, on le bat intérieurement avec une molette de marbre ou de bois, dans un local un peu chaud. Au bout de quelques jours, on renverse le moule, qu'on enlève ainsi que la toile, et on répare soigneusement les défauts que le creuset peut avoir à l'extérieur. On le retourne et on le laisse sécher pendant quatre à huit mois dans une pièce chauffée à 30 à l\0\ Enfin il est cuit graduellement jusqu'au rouge avant d'être introduit sur la banquette du four de fusion, à la place du creuset hors de service qu'il doit remplacer.

Dans quelques verreries, les pots sont faits dans des moules à charnières (fig. 12) ; dans d'autres on les façonne par la superposition des colombins, sans

FABRICATION DE LA POTERIE. lOi

ie secours du moule. Ce travail exige des ouvriers très-habiles ; mais il donne des vases d'une pftle plus homogène et d'un plus long usage.

Un potier el deux aides font trois à quatre pots par semaine. La durée de ces pots est de un, deux, rarement de trois mois.

Pour le cristal fait à la houille, on emploie des pots couverts, dont on termine la confection sans moule. On y introduit, avant de faire le dAme, le

cercle d'argile dont nous indiquerons plus loin l'utilité.

Briques pour la oonstruction des fours.

Un four de verrerie, une fois en feu, ne cesse d'être chauffé que lorsqu'il se trouve hors de service en raison des détériorations qu'il a subies. On le démolit entièrement pour le reconstruire à nouveau.

Les briques des fours ont, en conséquence, à supporter une température continue extrêmement élevée. Elles doivent être fabriquées avec le plus grand soin avec des terres bien choisies, particulièrement celles qui forment les voûtes et lesarcades : il est de la plus haute importance d'éviter que la fusion de ces briques n'introduise des larmes dans les creusets.

C'est de la qualité de ces briques que dépend la durée plus ou moins longue du four et aussi sa bonne

marche. Tous les maîtres de verrerie savent par expérience qu'un four en bon élat donne du meilleur verre qu'un four détérioré.

La terre réfractaire seule ne donnerait pas des briques assez résistantes ; il faut y ajouter du sable blanc, très-pur. Les roches quartzeuses ou les cailloux roulés conviennent mieux pour cet usage que les sables employés dans la composition du verre. On enlève, au moyen de l'acide sulfurique étendu, le fer que ces produits contiennent souvent. A cet effet, après les avoir cassés en petits fragments, on les chauffe fortement dans un four à réverbère, puis on les fait tomber dans une auge remplie d'eau froide : en les élonant ainsi, ils deviennent friables et, passés à la meule, ils sont réduits en une poudre qui ne doit pas, néanmoins, être trop ténue. C'est dans cet état qu'on les fait thauffer pendant 12 à 15 heures avec de l'acide sulfurique dilué dans une caisse en fonte garnie de plomb. Ce sable, devenu parfaitement blanc, est lavé à grande eau et séché.

La quantité de quartz à mélanger varie suivant la position que les briques doivent occuper dans le four. Ainsi les briques de la voûte, qui sont exposées aune température extrêmement élevée, doivent contenir de 80 à 85 pour 100 de sable blanc très-pur. Dans les fours à pots découverts, si les briques de la voûte ne sont pas assez réfractaires , elles entrent peu à peu en fusion et donnent les larmes que les ouvriers rencontrent dans le verre.

Les briques des sièges qui sont exposées au contact du verre qui déborde pendant la fonte ou

qui coule lorsque les creusets viennent à casser, doivent contenir beaucoup moins de sable. Trop siliceuses, elles seraient rapidement rongées par le verre qui tombe presque constamment du creuset dans le four; formées au contraire par de Targile presque pure, elles résistent mieux à l'action dissolvante des éléments basiques du verre, bien qu'elles soient moins réfractaires que celles qui contiennent beaucoup de silice.

Je dois ajouter que dans certains cas , par exemple lorsqu'on emploie les fours du système

Siemens, il est très-important que le verre qui tombe sur le siège ne s'infiltre pas à travers les joints du massif de briques de manière à pénétrer dans les chambres dites régénérateurs. Des accidents de ce genre bouchent rapidement les intervalles des briques placées en quinconce dans ces appareils et obstruent le passage de l'air et des gaz. Si l'obstruclion est partielle, le four marche mal; si elle est complète, il ne marche plus.

On évite ces accidents en réglant soigneusement la composition des briques formant le massif situé entre le siège et les régénérateurs, de telle façon que la dilatation du sable que contiennent ces briques soit supérieure au retrait que ces briques* éprouvent. Dans ces conditions, les joints sont parfaitem'ents bouchés et ils ne laissent aucun passage au verre.

Ce débordement du verre en fusion sur les sièges des fours Siemens oblige quelquefois à établir une chambre spéciale pour recevoir ce verre avec un

conduit qui débouche dans le siège et qui communique avec cette chambre.

La silice que Ton introduit dans les briques est souvent aussi du sable blanc de Champagne ou d'ailleurs, bien lavé et purifié au besoin, ainsi qu'il a été dit ci-dessus. Le principal inconvénient du sable est de donner des briques ayant peu de cohésion. En effet, chaque grain de sable est un petit galet à angles arrondis, et le défaut d'aspérités rend l'adhérence du sable et de la terre difficile à obtenir. Aussi, nous avons dit qu'il est préférable de choisir des cailloux bien blancs et de les piler. Avec cette poudre à angles vifs, on obtient, par son mélange avec la terre, des briques ayant beaucoup plus de cohésion.

Un mélange de cette nature pour briques de four peut être fait dans les proportions suivantes :

250 kilogrammes de terre de Forges.

250 — d'argile calcinée provenaat d'anciennes

voûtes de four.

100 — de sable quartzeux purifié.

On fabrique en Angleterre, dans le pays de Galles, des briques fort recherchées qui sont faites avec du quartz aggloméré. La matière première se rencontre à Dinas, dans la vallée de Neath ; c'est du silex presque pur. La roche, réduite en poudre, est mélangée avec 1 7o de chaux environ, et une quantité d'eau suffisante pour que la matière puisse s'agglutiner étant comprimée dans des moules en fer. On lui donne la forme de briques qu'on sèche et qu'on soumet à la cuisson à une température très-élevée :

elles sont de formes et de dimensions diverses, à la demande du constructeur du four. La chaux joue le rôle de flux à la surface des grains de quartz et détermine leur agglomération : ces briques se dilatent par la chaleur, tandis que les briques argileuses se contractent; elles présentent au feu une résistance considérable qui les fait préférer pour la construction des voûtes des appareils destinés à supporter de très-hautes températures.

Fours de fusion.

La chaleur qui se développe dans les fours à fondre et à travailler le verre doit être très-élevée et facile à régler. Quel que soit le système adopté, la flamme circule autour des pots, ceux-ci reposant sur les banquettes; la voûte du four est surbaissée de manière à profiter de la chaleur réfléchie.

La nécessité de réduire autant que possible le prix de revient du verre en diminuant la consommation du combustible, a conduit à des changements considérables dans Taménagement de ces appareils de chauffage. C'est surtout sous ce, rapport que de grands progrès se sont produits dans Tindustrie du verre dans ces quinze dernières années-: ces progrès n'ont point dit leur dernier mot, et divers systèmes, qui ne sont pas encore sortis de leur période d'essais, permettront sans doute de réaliser de nouvelles économies au point de vue de la consommation du combustible et de la rapidité du travail.

Les fours aujourd'hui en usage sont :

1" Les fours ordinaires;

10r> LE VEHRli.

S'» Les fours du système Siemens; 3<^ Les fours du système Boétius; i^ Les fours à une seule cuvette.

Fours ordinaires.

Les fours ordinaires sont chauffés avec Li houille ou avec le bois, le plus souvent aujourd'hui avec le combustible minéral. Quelque soit le combustible, les dispositions générales sont à peu près semblables; il en est de même pour les fours du système Siemens. Quant aux fours Boétius, ils sont construits pour l'emploi exclusif de la houille.

Les fours de fusion sont de forme circulaire, ovale on rectangulaire. Ils contiennent ordinairement de huit à douze creusets. Dans les fours ordinaires, se trouve une longue grille en contre-bas du sol. Le tirage se fait par des galeries souterraines qui se coupent à angle droit et qui amènent sous la grille Fair nécessaire à la combustion. Quelquefois le tirage est augmenté par un ventilateur auxiliaire.

Les dispositions de ces fours sont indiquées plus loin par les dessins concernant la fabrication des verres à vitres, des bouteilles, des glaces, du verre de Bohême, du cristah On y voit que chaque pot se trouve en communication avec une ouverture, ménagée dans la paroi du four, qu'on bouche pendant la fonte. C*est par cette ouverture {Voutyreau) qu'on introduit les matières premières, la composition, qu'on cueille le verre et qu'on réchauffe les pièces en cours de fabrication.

Fours de MM. Siemens.

Les fours à gaz du système Siemens mettent i\ profit deux principes :

i^ On substitue à Faction directe du combustible celle des produits résultant de sa distillation; ces produits, véritables combustibles gazeux, sont Foxyde de carbone, les carbures d'hydrogène et Fhydrogène. L'importance et les avantages de cette substitution ont été depuis longtemps établis par les célèbres travaux d'Ebelmen.

S** Ces gaz et l'air qui doit servir à leur combustion sont dirigés, sans être mélangés^, dans deux chambres remplies de briques réfractaires à claire-voie, préalablement portées à la température rouge par la flamme sortant du four de verrerie; ils s'échauffent eux-mêmes, par conséquent, par leur contact avec ces briques. Ces chambres sont désignées sous le nom de régénérateurs.

En conséquence les deux masses gazeuses, après avoir traversé séparément de bas en haut ces chambres, sont conduites dans le four où elles se mélangent et se combinent, ajoutant à la chaleur qu'elles ont acquise déjà celle qui est due à Faction chimique.

La flamme, qui est la conséquence de cette action, prend naissance à une petite distance de la banquette sur laquelle reposent les creusets; elle traverse tout le four, y détermine les effets dûs à sa température très-élevée; puis^ à sa sortie, elle pénètre dans deux autres régénérateurs en leur cédant la presque totalité de la chaleur qui lui reste :

les gaz de la combustion sortent par la chemiDée considérableinent refroidis.

Ainsi les deux régénérateurs d'entrée et les deui régénérateurs de sortie agissent en sens inverse : les

Fig. 13.

Légende.

FiK. 13. — Coupe verlicftle du générateur It gaz de C. W. Siemens. A, ouverture pour charger la bouille.

BC, massif incliné sur lequel glisse le combustible. C, D, barreaui qui donnent accèa k l'air. En arrière de la grille ae trouve un tuyau amenant l'eau qui, vaparisée,

est décomposée par le combustible on ignition. E, sortie des gaz ; refroidis dans un long et large tuyau en taie (jtffifeii). ils arrivent par un conduit horizontal dans l'une des chambri^ remplies de briques k cloira-voie qui sont au-deaaous du four de fusi»'

premiers sont traversés de bas en haut, l'un par les produits gazeux de la distillation, l'autre par l'air; ceux de sortie sont traversés de haut en bas par le mélange des gaz brûlés sortant du four; en conséquence, ces derniers cèdent aux briques des régéné-

rateurs la chaleur qu'ils doivent fournir à l'air et aux gaz non brûlés lors du passage de ceux-ci et de l'aireri sens opposé. Au moyen de quatre valves d'entrée et de sortie, mues à des intervalles réglés, toutes les demi-

Ugertde.

Pig. 14. ^— Coupe transversale du four de ru»!on. Lea gu du générateur arrivent en A, et l'air est aspiré en A, les deut colonnes gaieusea pénétrant, sans eire mélangées de bas en haut, dans deux chambres continues {régénérateurs d0 chaleur) qui ont emmagasiné et qui leur cèdent la baule température que les gai brûles sortant du tour de Tusion leur ont laissée.

heures ou toutes les heures, les quatre chambres fonctionnent alternativement pour donner de la chaleur aux gaz entrants et pour en dépouiller et mettre en réserve celle des gaz qui sortent du four {6g. ih, 15 et 16).

La vitesse des courants gazeux est réglée par la cheminée d'appel, en diminuant ou en augmentant l'accès de l'air sous la grille, etc.

La température des gaz est de 1,100° à 1,600°, et peut dépasser 2,000% par suite des combinaisons

qui s'effectuent dans le four ; elle est tellement élevée que plus d'une fois, lorsque ce mode de chauffage était encore dans sa période d'essai, les creusets et le four ont été eux-mêmes partiellement fondus. Les gaz qui sortent par la cheminée ne sont plus qu'à une température relativement basse, de 170» à 20Ô-.

Les gaz de ^^,__,g„,^igfp^ la combustion

F,g 1-. sont produits

Ugende. danS IcS fféné-

Coupe verticale du four de TuBion et de» régùnérateurB rateurS ((11? 13^ de chaleur. — Les gai combustibles et l'air arrivent, i

par ewmple, par les deux chambres contiguSs de dans Icsquclsle

droite, se mélangent e^ brûlent un peu aa-deasus cOmbuSlible CSt de B; les gaz brûlés sortent par l'autre ouverture,

BB,à gauche, traversent de haut en bas les deux mis en îgnition.

chambres de gaucho qu'elles portent J la haute La houille, quï température qui, par un renversement de clapets ^

Servira à échauffer ultérieurement les gaz et l'air eSt le COmbuS-

qui V arriveront par la partie inférieure. .■•■ ,

^ ■ *^ uble qu on em-

ploie le plus souvent, bien que le bois sous forme de billettes préalablement séchées soit en usage dans quelques verreries, est introduite par des trémies que l'on ferme au moyen de couvercles : elle descend sur un plan incliné et elle arrive sur une grille également inclinée; au-dessus se trouve une voûte en briques qui réverbère la chaleur sur la houille fraîche arrivant par le' plan incliné et en opère la

disiillaiion partielle. L'air qui traverse la grille chargée de houille donne de l'acide carbonique qui, en contact avec les couches épaisses de charbon incandescent, se transforme en oxyde de carbone : celuici se trouve mélangé avec les carbures d'hydrogène et l'hydrogène résultant de la distillation partielle de la houille.

Ainsi que nous l'avons dit, les gaz combustibles arrivent par un large tuyau horizontal dans l'un des régénérateurs et le traversent de bas en haut; l'air appelé par la chem inée pénètre dans la chambre contiguë. L'une et l'autre chambre est garnie de treillis de briques déjà rougies par la chaleur aban- ■donnée parles gaz brûlés sortant du four. Un mince filet d'eau qui tombe près du combustible incandescent, a pour objet de ménager la grille, en même temps qu'il produit de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone qui s'ajoutent aux gaz qu'engendre la décomposition de la houille.

Les fours Siemens présentent des avantages con-

Fig. 16.

Légtnd«.

Coupe harizontalo du fourde fusion ï la hauteur, et, pour une partie, au-desius de» crea-

L'un des deui orifices D D, sert alternativement à l'entrée do l'sir et du combustible gazeux, landla que tes gaz do la combustion sont aspinS» par l'autre.

Mî LE VERRE.

sidérables; ils permettent de réaliser une économie de combustible qui s'élève à 40 et même 50 % ; ils peuvent être alimentés avec des houilles de qualité inférieure; dans ce cas, l'économie peut aller, diton, jusqu'à 75 7o- Néanmoins un mélange de houille grasse et de houille maigre constitue le meilleur combustible à employer, celui qui donne la production de gaz la plus régulière.

La capacité intérieure des fours de verrerie se trouve considérablement diminuée, ceux-ci n'ayant plus ni grilles, ni fosses. Les pots peuvent être très-rapprochés, surtout quand les fours de fusion ne servent pas en même temps pour le travail, ainsi que cela se présente pour la fabrication des glaces.

On n'a plus à redouter les cendres, les parcelles de charbon qui dans les fours ordinaires sont fréquemment projetées à la surface du verre; en même temps, la propreté de la halle et des outils est bien plus facile à entretenir.

D'un autre côté, l'installation de ces appareils est fort coûteuse; leur direction exige une surveillance de tous les instants : maintes fois de violentes explosions se sont produites soit au moment de l'allumage des gaz, soit par suite de fausses manœuvres des clapets qui règlent la direction des gaz. En outre, dans les tuyaux de communication entre les générateurs et les chambres, il y a condensation de produits goudronneux qu'il faut brûler de temps à autre; celte opération est fort gênante pour le voisinage, en raison de la grande quantité de fumée noire »^ laquelle elle donne naissance.

Four Boétius.

Depuis quelques années ce four, inventé par M. Boéijus, ingénieur civil à Hanovre, fonctionne dans un grand nombre de verreries de France et de l'étranger. Cet appareil est d'une construction

Fig. n.

plus simple et moins coûteuse que celle des fours Siemens : il a pour objet l'utilisation méthodique du charbon, l'échauEFement de l'air desliné à sa combustion et le parfait mélange des gaz. La figure 17 représente les dispositions d'un four à cristal à 12 creusets, chauffé par deux générateurs.

La houille, chargée par les deux ouvertures latérales, fournit des carbures d'hydrogène et autres produits combustibles ; elle arrive sur les grilles D à

Pelicot, Le Fmte. 8

l'état (le coke : celui-ci brûle au contact de Taîr en donnant de l'acide carbonique qui, en traversant la couche de charbon incandescent, se transforme partiellement en oxyde de carbone.

La grille ne laisse passer que l'air nécessaire à la combustion du coke. Pour brûler les gaz formés, on a établi des prises d'air spéciales dans le massif E, et sur le devant des générateurs, en F. Cet air circule par des carnaux autour des générateurs; en s'échauffant, il refroidit les briques et en assure la conservation : c'est pour arriver au même résultat que sont établis les carnaux H, sous les sièges du four. De là, l'air chaud se mélange aux gaz par les quatre côtés et les brûle complètement. Le jet des flammes monte à la voûte et est ensuite aspiré par les cheminées ménagées dans les piliers du four.

Le fondeur règle la température au moyen de la hauteur de la couche de charbon dans les générateurs, en décrassant plus ou moins la grille et en donnant de l'air par les ouvertures K ménagées dans le tablier des générateurs; il fait également varier, au moyen de registres, la quantité d'air introduite dans le four ainsi que le tirage des cheminées.

Les avantages de ce système, d'après M. Boétius, sont nombreux : l'économie sur le combustible s'élève à 30 7o;elle est plus importante encore pour les établissements qui se servent de houille de qualité inférieure. On obtient une température plus élevée que dans les fours ordinaires, et on réduit ainsi la durée des opérations, sans compromettre celle du four ni celle des creusets.

La construction de cet appareil est simple et ses dispositions sont telles qu*il est facile de transformer les anciens fours en fours de ce système. A la vérité, la flamme qui en sort n*est pas utilisée, comme dans le système Siemens ; mais cette perte de chaleur se trouve largement compensée, d'après l'inventeur, par les avantages qui viennent d'être énumérés.

Fours à vannes et à cuvette.

Dans la verrerie de M. Fréd. Siemens, à Dresde, on fabrique des bouteilles avec le verre contenu dans une longue cuvette à plusieurs compartiments, disposée de telle sorte que les matières premières étant introduites à l'une de ses extrémités, le soufflage du verre se fait à l'autre bout du four.

Dans un rapport intéressant sur l'Exposition universelle de Vienne en 1873*, M. Léon Mondron, de Charleroi, a donné de ce four une description que nous reproduisons textuellement, en raison de la nouveauté de cet appareil et de la place importante qu'il parait destiné à prendre dans la fabrication de diverses sortes de verre :

« Le principe de cette invention repose sur cette particularité que le poids spécifique de la masse de verre augmente à mesure que se fait la fusion; on obtient ainsi une séparation d'après les différents degrés de la fonte, qui permet que la masse de verre soit soumise à une température correspondante à chaque place.

i. Documents et Rapports des jurés et délégués belges. Industrie de la verrerie, par M. Léon Mondron ; Bruxelles, 1874.

K Ceci posé, disoDs tout de suite que le four de M. Fr. Sie-

mens consiste en trois bassins A est la place à fondre ;

place à affiaer; G la place de travail. Au-dessous se trouvent les régénérateurs à gaz dont la partie supérieure seulement est représentée dans la coupe ci-dessus (ûg. 18).

« Supposons que la partie inférieure de chaque division soit remplie de verre correspondant aux différentes phases de la fonte, tandis que, dans la partie supérieure, la flamme du gaz agit directement sur la surface du verre.

« Cette masse ou couche de verre ne doit pas dépasser environ 40 centimètres d'épaisseur.

u Le fond du bassin, ainsi que les parties latérales, sont pourvues de refroidisseurs d'air ee", pour les protéger contre la chaleur et l'effet décomposant du verre.

« Au moyen de cheminées d'appel, on entretient par tous les canaux refroidisseurs une circulation d'air froid, et on empêche, en même temps qu'on obtient une plus longue résistance du matériel réfractaire, le passage du verre par les jointures des briques dans les parties des gargouilles régénératrices qui se trouvent en dessous.

(( Le mélange du verre brut placé dans le compartiment A tombe doucement, au fur et à mesure de la fonte, sur le fond du bassin, et coule par les canaux a, a^ faits dans la partie inférieure du mur de séparation W, puis dans la partie supérieure de la place à afûner B.

(( Cette partie du four est pourvue d'un pont refroidi a, qui est à quelques pouces plus bas que le niveau supérieur du verre et il sert à conduire le verre à la surface chaude pour l'affiner. Le verre, bientôt affiné par l'effet de la chaleur plus élevée à la surface, tombe, sur Tautïe côté du pont a, de nouveau sur le fond du compartiment B, pour entrer ensuite dans le four C, par des ouvertures 5, pratiquées dans le pan latéral.

« Le verre, prêt à être travaillé, est recueilli parles ouvreaux c, c, c, qui se trouvent dans le mur extérieur, en demicercle, pour être livré aux souffleurs.

« Pour éviter, dans la marche continuelle du verre de la place de fonte à la place de travail, toute stagnation, même partielle, on a dû rétrécir les passages montants a.

« L'inventeur a égal ement voulu éviter les inconvénients du refroidissement ou de la décomposition du verre dans le compartiment de travail G, en relevant le pavement de ce compartiment de façon à n'y laisser pénétrer qu'une épaisseur de verre d'environ 30 centimères.

«La flamme n'est pas introduite par la direction longitudinale, mais par la latérale à travers les bassins.; le gaz et Tair passent également et alternativement par les passages g et l dans la partie supérieure de la vanne.

« Le passage .atéral de la flamme au travers du bassin est indispensable pour obtenir, dans les différentes parties du four, les divers degrés de chaleur nécessaires. Pour le même motif, on a construit le mur de séparation refroidi W et on a ainsi séparé tout à fait des autres compartiments le bassin où se fait la première fonte.

« L'autre séparation V n'atteint pas la voûte ou couronne, de sorte qu'une partie de la flamme pénétrant dans la division B passe au-dessus de v dans la place de travail G et peut s'échapper par les ouvrages c, c, c, comme cela se fait dans les fours ordinaires.

(( En résumé, les principaux avantages du four à fondre et à soufflage continus sont faciles à saisir :

« !• Suppression des creusets et de tous les frais et inconvénients auxquels ils sont sujets;

(( 2<' La fonte et le soufflage ayant lieu en même temps, augmentation considérable de la production, puisqu'il n'y a aucune interruption dans la fabrication, qui est réglée de 6 heures du matin à 6 heures du soir et de 6 heures du soir à 6 heures du matin.

(( 3» Durée plusgrande et absence des /armes de la couronne, grâce à une parfaite uniformité de la chaleur dans chaque four et surtout à la chaleur toujours tempérée du four de travail.

« Il est à remarquer, en outre, que chaque partie de la

masse fondante, dont Tépaisseur ne dépasse pas ftO centimètres, comme nous l'avons dit, est exposée tout entière à la chaleur du four, tandis que, dans les systèmes actuels de travail, la chaleur entière du four produit son effet seulement à la surface des creusets et que les couches de verre qui se trouvent au-dessous ont beaucoup moins de chaleur, ce qui nécessite l'emploi d'une chaleur essentiellement plus grande que celle qui répond à la vraie température pour la masse à fondre.

« Au dire du célèbre inventeur, qui en a fait Texpérience dans ses établissements à Dresde, un four à 8 places (16 souffleurs) de son nouveau système dit à vannes, consomme à peu près la même quantité de charbon qu'un four ordinaire à gaz ayant 12 creusets et sa production est plus du double. M. Fr. Siemens possède plusieurs fours à vannes pour la fabrication des bouteilles et un autre four qui produit tous les articles d'éclairage et des cylindres en verre blanc dont la qualité et la teinte ne laissent rien à désirer.

(( Mais dans ce procédé, comme dans Tautre de M. Fr. Siemens, à un degré moindre, il est vrai, il se présente un inconvénient capital, qui en retardera peut-être encore Tapplication dans notre pays : c'est que la dépense pour la construction des fours à vannes est plus élevée que celle pour nos fours ordinaires; car un four à 6 places, y compris le gazomètre, coûterait, au dire de M. Fr. Siemens, la somme de 12,000 à 15,000 francs.

« Ces fours ne peuvent d'ailleurs être utilisés que pour une production considérable de verre ayant la même teinte, parce que la transition d'une couleur à une autre donne lieu à certains inconvénients qu'il n'est possible de faire disparaître qu'après plusieurs journées de travail. »

On voit que dans ce four, la sole est divisée en trois compartiments par des autels transversaux : le premier sert à la fusion, le second à l'af&nage et le

troisième au cueillage du verre. Dans un autre four qui fonctionne à Dresde, le second autel est supprimé et remplacé par des couronnes en argile, au nombre de quatre-vingts, dans lesquelles le verre s'affine en circulant. Des courants d'air froid sont ménagés sous la sole du four afin de rendre sa durée plus longue.

On fait entrer dans la composition, dont le chargement se fait toutes les deux heures, une certaine quantité de granité en poudre et d'autres roches siliceuses contenant de la silice, de la soude ou de la potasse etde l'alumine. On consomme environ 70 kilogrammes de lignite pour fondre et pour travailler 100 kilogrammes de verre.

MM. Videau et Clemandot ont construit à Blanzy (Saône-et- Loire), dans une verrerie à bouteilles appartenant à M. J.Chagot et 0% un four dans lequel on a remplacé les creusets pour fondre le verre par une seule cuvette de grande dimension chauffée au gaz. J'ai fait connaître précédemment la composition d'un échantillon de verre dé vitrifié que M. Videau m'a remis lors de la mise hors feu d'un four de cette nature.

Fonte des matières qui fournissent le verre.

Les phénomènes qui se produisent pendant la fusion varient avec la nature des verres. Si la composition est un mélange de silice, de carbonate de chaux et de carbonate de soude, la matière s'affaisse et se fritte d'abord, et quand la fusion commence, elle est rendue huileuse par suite du dégagement de l'acide

FONTE DES MATIÈRES. Mi

carbonique contenu dans les sels employés; elle contient en suspension le sable qui rend le verre opalin et qui disparaît au fur et à mesure que raffinage devient plus complet.

Le sel de soude est-il remplacé par un mélange de sulfate de soude et de charbon, il y a production d'acide sulfureux et d'acide carbonique. Dans tous

les cas, il est nécessaire qu'il y ait dégagement de produits gazeux qui produisent le brassage de la matière et la rendent plus homogène. C'est pour cette raison que pour faire le cristal, au lieu d'employer la litharge, on se sert du minium; ce corps, en se transformant en protoxyde, donne de l'oxygène, qui opère ce brassage et qui, en outre, brûle les matières organiques que la potasse ou le sable pourraient renfermer. L'acide arsénieux, qu'on introduit en petite quantité tant pour compléter l'affinage de beaucoup de sortes de verres que pour les décolorer, agit de la même façon en se volatilisant, lien est de même du nitre, qui fournit des produits gazeux oxydants, et, en même temps, un fondant alcalin, mais qu'on ne peut employer qu'en quantité minime, parce qu'il use rapidement les pots.

Quand le verre est fondu, on y ajoute une petite quantité de bioxyde de manganèse, (savon du verrier) , pour le blanchir; ce corps agit soit en brûlant l'excès de charbon qui jaunit le verre, soit en suroxydant le fer qui se trouve à l'état de silicate vert de protoxyde, soit en produisant le phénomène des couleurs complémentaires ; le violet qu'il donnerait, s'il était seul, 'neutralise la teinte verte du silicate de fer.

nt LE VERRE.

Cette dernière explication est la pltis plausible ; car on a constaté qu'en fondant ensemble deux verres, Tun coloré en vert par le fer, l'autre en rougeâtre par le manganèse, on obtient un verre incolore. L'acide arsénieux exerce aussi une action décolorante; il brûle le. carbone ou il fait passer le fer à son maximum d'oxydation; la teinte jaunâtre du silicate de peroxyde de fer est peu sensible.

La matière argileuse qui constitue le creuset ne résiste pas, d'ailleurs, indéfiniment à Faction corrosive des produits qu'elle reçoit; à la longue, elle se vitrifie elle-même; elle se dissout dans le verre fondu. De là vient la petite quantité d'alumine et d'oxyde de fer qu'on trouve dans tous les verres. Les parois du creuset s'amincissent de plus en plus, jusqu'au moment où elles se fendillent, n'ayant plus une épaisseur suffisante pour résister à la pression intérieure très-considérable que le verre fondu exerce sur elles.

Le remplacement d'un pot hors de service par un pot neuf se fait en déplaçant les briques mobiles dans lesquelles sont pratiquées les ouvertures de cueillage et de réchauffage, en sortant par celte ouverture le vieux pot et en y introduisant le nouveau, déjà chauffé dans un four spécial à une haute température. La plupart des fours sont munis d'arcades qui correspondent aux creusets qu'ils contiennent. La devanture de chacune de ces arcades est mobile et s'enlève à volonté : elle se compose d'un petit nombre de briques ; une grosse brique carrée s'applique immédiatement devant le creuset; au-

dessus se trouvent deux briques placées de champ ou pied-droit, lesquelles supportent la plate^forme, brique semi-circulaire dans laquelle sont pratiqués les trous ou ouvreauœ pour le cuelUage, avec une autre brique de fermeture : en quelques minutes, ces diverses pièces dont la forme et les dimensions varient avec les exigences du travail, sont enlevées et replacées.

Indépendamment des produits gazeux, tels que Tacide carbonique, Facide sulfureux, la vapeur d'eau, l'oxygène, l'acide arsénieux, etc., il se produit des fumées blanches qui sont dues à la volatilisation des chlorures contenus dans les sels de potasse ou de soude, ou de ces alcalis eux-mêmes ; aussi la voûte d'un vieux four est-elle toujours tapissée à l'intérieur d'une couche épaisse de matières vitrifiées. Ce sont ces matières qui, liquéfiées par la chaleur, tombent dans les creusets et y produisent les larmes.

A mesure que la température se prolonge, la matière devient moins huileuse; elle s'éclaircit, elle s'affine; elle devient très-liquide. Le fiel de verre^ qui est un mélange de sulfates et de chlorures alcalins, monte à la surface de la matière fondue et est enlevé avec des outils en fer. Quand l'affinage parait suffisamment avancé, on souffle quelques fioles épaisses de verre et on examine attentivement si elles sont exemptes de coloration, de bulles, de bouillons, de stries, de grains de sable. Lorsque cette épreuve est satisfaisante, on laisse la température s'abaisser de manière à donner au verre la consistance pâteuse

qui permet de le travailler. La fonte et ï affinage ont duré douze à vingt-quatre heures. On fait alors le travail. Chaque creuset vidé, on introduit par Touvreau, et par fractions, la composition, et on recommence la fonte. Ainsi la fabrication est continue; elle ne s'arrête que quand le four lui-même est tellement détérioré qu'on est forcé de le reconstruire. Ce qui arrive après une année ou deux de service.