FOUR C

I LABOKA- TOIftBS.

1 LABOkA- TOlftB.

Capacité en mètres cubes. . .

Durée du petit feu (heures).

Durée du grand feu. Id

Durée totale de la cuisson. Id.

Combustible lirûlé (stères). .

Dans quelques fabriques, on pratique au commencement du grand feu une manœuvre particulière à laquelle on donne le nom de postage : au même instant, tous les ouvriers soulèvent, avec un ringard , le bois qui recouvre chaque alandier, en le secouant à plusieurs reprises ; il entre à ce moment dans le four un grand excès d'air rejetant au dehors une quantité considérable de fumée noire , qui disparaît* sous l'influence de cette manœuvre répétée de cinq en cinq minutes , pendant la première heure du grand feu.

L'analyse indique dans la composition des gaz d'un même four, pendant la durée du petit et du grand feu , des différences notables.

En ne tenant aucun compte de la quantité de vapeur d'eau que ces gaz dissolvent, ils contiennent en moyenne :

Vers la On do petit fea. En grand feu.

Acide carbonique i5 19

Oxygène 4 »

Azote 81 76

Oxyde de carbone » 3

Hydrogène » i

Il résulte de ces chiffres que pendant la première période le four est oxydant, tandis qu'au contraire pendant la période du grand feu l'atmosphère du four est chargée de gaz réductifs. Cette observation explique la couleur de la flamme qui brûle dans le dégourdi des fours du commerce, sous l'influence de l'air extérieur.

Les analyses qui précèdent donnent la possibilité d'expliquer les effets du postage sur la réussite de la fournée. L'air qu'on introduit dans le four brûle, mais d'une manière incomplète, les produits de la distillation du bois , hydrocarbures qui existent encore en quantité notable dans l'atmosphère du four, et qui constituent une fumée blanchâtre , à peine visible ; l'hydrogène se transforme en vapeur d'eau , et le carbone mis en liberté se mêle aux produits de la combustion pour former une fumée noire qui s'échappe en abondance. Cette fumée n'est plus apparente lorsque le postage se fait à une température élevée ; car les hydrocarbures qui constituent la fumée jaunâtre ne peuvent plus exister ; le carbone pur d'ailleurs, s'il était mis en liberté, se dissoudrait immédiatement soit dans la vapeur d'eau, soit dans l'acide carbonique contenu dans l'atmosphère du four.

On accorde au postage la faculté d'empêcher la porcelaine de jaunir ; si le jaune provient effectivement de la fumée , si ce défaut n'est qu'un enfumage, cette coloration ne peut être attribuée qu'à des huiles empyreumatiques jaunâtres Interposées dans les pores de la pâte quand elle est encore poreuse , et non pas à du charbon qui , quelque divisé qu'il puisse être, ne la pénétrerait pas et ne la colorerait d'ailleurs qu'en gris plus ou moins foncé ; il y a donc en effet convenance à transformer ces hydrocarbures gazeux en carbone et vapeur aqueuse pour les empêcher de se répandre dans la pâte et d'y rester emprisonnés sous la glaçure. Or le moment

PYROTECHNIE CÉRAMIQUE. a45

du postage est celui pendant lequel ces carbures peuvent se former en plus grande quantité; au commencement de la cuisson, la combustion est lente, Fair eii très-grand excès; lorsqu'on entre en petit feu , la combustion est entretenue par une plus grande masse de bois qui distille d'abord, et la température n'est pas assez élevée pour décomposer ces hydrocarbures qui sont chargés de vapeur d'eau, et d'une combustion difficile. Quoique d'autres influences, ainsi que nous le verrons plus loin , puissent donner du jaune , l'influence de ces hydrocarbures est admissible. On a remarqué que la porcelaine est jaune lorsque la combustion est languissante, le tirage insuffisant. On a vu des pièces plus ou moins jaunes par places irrégulières indiquant des mélanges imparfaits dans les gaz qui composent l'atmosphère du four. Les premières heures du grand feu surtout ont de l'influence sur le jaune. Une fois l'émail en fusion , la pâte ne se colore pas , mais elle ne se décolore pas plus, lorsqu'elle présente ce défaut, l'un des plus graves contre lesquels les fabricants aient à lutter.

Frais de ouistoii. — Nous chercherons, avant d'étudier les fours marchant à la houille, à déterminer la valeur des frais de cuisson. Les frais de cuisson, s'établissent soit d'après la place occupée dans le four par une pièce donnée, soit d'après le poids de cette pièce. La première méthode est la plus régulière et la plus précise. Connaissant la capacité du four en décimètres cubes et la valeur du combustible brûlé pendant une cuisson , on calcule le prix de cuisson du décimètre cube. On détermine ensuite le volume* occupé par la pièce Fis. 88S. ^^^^ ^^ cherche les frais de cuisson. Dans ce

but, on trace autour de l'étui une surface carrée par des lignes coupant au milieu la distance de deux étuis consécutifs (fig. 383 ) ; on multiplie par la hauteur de l'étui : le produit de ce volume par la valeur du décimètre cube est la valeur cherchée.

On fait entrer dans la valeur du combustible la valeur de l'encastage, des frais d'enfournement et de défournement, le prix de la main-d'œuvre, etc. Si l'étui ne contient qu'une pièce , soit en hauteur, comme pour les assiettes , soit dans la surface, comme le petit creux, la valeur trouvée est celle des frais de cuisson afférents à la pièce donnée ;

lêfi DIX-HUÏTIEME LEÇON.

si l'étui en contient plusieurs , n par exemple , - représentera les

frais de cuisson pour une seule pièce. Cette méthode fait admettre 8 estimes pour le prix de cuisson du décimètre cube. Elle est beaucoup plus rationnelle que le procédé qui consiste à peser la porcelaine cuite pour en comparer le poids à la valeur du prix d'une fournée (combustible et main-d'œuvre compris).

On a trouvé que , par cette seconde méthode , le kilogramme de pâte coûtait de cuisson l'^^jiio dans un four de Sèvres; le prix s'abaisse de ce chiffre à o^', 068 si l'on tient compte du poids des étuis, accots, supports, qu'il faut élever à la température de la cuisson de la pâte ; on a déterminé par l'expérience directe que 12,800 kilogrammes de cazettes, étuis, etc., ne contenaient que 800 kilogrammes de produits marchands ; il faut donc , pour cuire I partie en poids de porcelaine en élever 16 à la température de 1,600 degrés.

Si nous calculons le poids du bois brûlé dans le four contenant 12,800 kilogrammes d'étuis , de cazettes et de pièces, en comprenant leurs supports , nous trouvons que 800 kilogrammes de porcelaine fabriqués ont consommé 12,000 kilogrammes, ce qui nous apprend que, dans les fours de Sèvres, i kilogramme de pâte exige pour cuire i5 fois son poids de combustible végétal, bois de tremble et de bouleau.

CuiMoB à la houille. — La Substitution de la houille au bois pour la cuisson de la porcelaine dure, pratiquée déjà d'une manière profitable en 1788 et 1784 à Paris, lorsque la consommation du bois par les fabriques de porcelaine absorbait le bois de chau0age, est actuellement une question d'une grande importance, à cause du prix élevé des bois. L'expérience a prouvé qu'on pouvait cuire avec succès , au moyen de combustibles minéraux , houille et lignite , la poterie qui demande entre toutes les poteries la température la plus élevée ; rien n'est changé dans la forme du four, dans les rapports entre la hauteur et son diamètre , dans les dimensions des cheminées et des carneaux ; les foyers seuls sont modifiés , et leur nombre est plus considérable. Un four au bois à quatre alandiers marche bien avec six. Un four marchant au bois avec six alandiers doit en avoir dix pour cuire à la houille.

Les premières tentatives faites en France pour cuire à la houille

PYROTECHNIE CERAMIQUE. M7

datent, nous venons de le dire, de 1788; elles ont duré de douze à quinze mois. Elles ont été suivies à Lille comme à Paris; mais les événements politiques en «ont arrêté le développement. Le simple exposé de la question sufiSsait cependant pour en faire apprécier toute l'importance , en présence surtout de la défense fiiite par le Gouvememei^ de cette époque , éclairé par les résultats satisfaisants obtenus sous la surveillance de ses agents, d'employer le bois à cuire la porcelaine autrement que dans les petits fours d'essai.

Tout le monde sait qu'à valeur calorique égale le bois est partout en France à un prix beaucoup {dus élevé que la houille , et que la disproportion entre la valeur commerciale des deux combustibles devient énorme , surtout dans le voisinage des bassins houillers. Toute industrie dans laquelle on arrive, sans altérer la qualité des produits, à remplacer la chaleur de combustion du bois par celle de la houille , réalise donc un grand progrès économique , principalement quand la valeur du combustible consommé est un des éléments les plus importants du prix de revient.

Dans le procédé de cuisson à la houille , tel qu'on a pu le pratiquer dès l'origine du procédé , on a pu se dispenser d'apporter aucune modification à la disposition intérieure des fours, de même qu'au mode d'enfournement; on a seulement augmenté le nombre des alandiers. Rappelons qu'actuellement les alandiers sont toujours extérieurs au four, mais disposés d'une manière toute différente des alandiers au bois. Un cendrier profond , communiquant avec l'atmosphère de la halle, amène l'air sous une grille chargée de houille. La combustion n'a plus lieu comme avec le bois, à flamme renversée , mais bien d'une manière analogue à ce qui se passe dans les fours à rjéverbère.

En supposant un four, chauffé par huit alandiers, de 4'",66 de diamètre, 3 mètres de hauteur au carré de la voûte et 4*", 33 à la clef de voûte ou cheminée du globe, la voûte du globe étant percée de huit cameaux entre deux alandiers et d'une cheminée au centre de la voûte du globe , on brûle 1 5o hectolitres de houille de Commentry.

En supposant un four de 5°", 66 de diamètre, 3 mètres de hauteur au carré de la voûte et 4", 33 à la clef de voûte du globe, chauffé par dix alandiers, la voûte du globe percée de dix ouver-

a48 DIX-HUITIÈME LEÇON,

tures entre deux alandiers et d*une cheminée au centre de la voûte du globe , on brûlerait i%o hectolitres de houille. Les dimensions des grilles, dans l'un comme dans. l'autre four, sont o",84 de longueur et o", 48 de largeur. L'intervalle entre les barreaux est de 8 à lo millimètres.

Ces fours avaient cuit au bois, le premier avec cinq alandiers, le second avec six.

Le four de 4", 66 brûlait en moyenne, par fournée, 96 stères

de bois, essence chêne et charme , revenant à 67a fr.

Il brûlait i5o hectolitres de houille de Commentry, qui revient à i'*^, 80 l'hectolitre , soit ^70

Différence Aoi. fr.

Le four de 5", 66 brûlait par fournée 120 stères de bois à

7 francs , soit 840 fr.

n consommait en houillç 110 hectolitres^ de houille à

i^% 80, soit 396

Différence 444 fr.

Ces chiffres parlent d'eux-mêmes.

Nous compléterons ces données par les observations faites sur un four de 6^,67 de diamètre intérieur; le laboratoire du grand feu a 4^,83 de hauteur du sol à la clef de voûte, il est chauffé ' par dix alandiers. Ces détails, donnés par M. Ebelmen, retracent d'une manière précise la marche exacte pour conduire une fournée de même nature. (Recueil, tome I, page 675.)

Pendant les trois premières heures de cuisson , on jette de la houille sur la grille de chaque alandier tous les quarts d'heure; les intervalles compris entre deux charges consécutives deviennent de plus en plus courts. Enfin , à partir de la quatorzième heure jusqu'à la fin de la cuisson, le chargement des grilles se fait simultanément toutes les deux minutes et demie; la quantité de houille introduite à la fois dans chaque alandier ne dépasse pas 14 kilogramme.

On ne voit ordinairement de la flamme dans le dégourdi que douze heures après le commencement de la cuisson ; le feu donne constamment une fumée noire et très-abondante au moment de la charge. Vers la fin de la cuisson , son intensité cependant diminue

beaucoup. Le feu dure quarante-quatre heures; on a consommé 214 hectolitres ou i4)9Bo kilogrammes de houille de Commentry : la consommation varie entre 2o5 et 280 hectolitres.

Les Gazettes ne se sont pas vitrifiées à l'extérieur, ainsi que cela se présente dans les fours chauffés au bois , en raison de la nature alcaline des cendres entraînées par le courant d'air ; cette circonstance seule diminue notablement les frais d'entretien des cazettes. La surface des étuis n'est que lustrée, même devant les feux.

L'encastage exige des soins particuliers ; il faut éviter que les eendres de la houille , naturellement plus colorées que celles du bois, ne pénètrent dans les étuis; les pièces mal encastées présentent des taches d'un jaune brunâtre , dues au fer contenu dans les cendres de la houille : on évite ce défaut par un colembinage soigné.

On doit aussi prendre, pour le dégourdi, quelques précautions spéciales ; il est essentiel que les pièces à dégourdir soient encastées dans le globe avec autant de soin qu'au grand feu. Les pièces dégourdies en charge^ c'est-à-dire hors des cazettes et en contact direct avec l'atmosphère du four, se déforment toutes considérablement au grand feu ; on dirait que quelque principe entraîné par la fumée pénètre la pâte et la rend plus fusible : c'est là un phénomène fort singulier dont on trouvera peut-être la cause par l'analyse comparative des pièces dégourdies avec et sans le contact de la funaée.

L'introduction du combustible par intervalles rapprochés et par petites quantités à la fois produit un effet analogue à celui du postage dans la cuisson au bois. On introduit join excès d'air dans le four en brûlant les hydrocarbures d'une manière incomplète, en expulsant le charbon ; ce qui le prouve, c'est que les produits de la combustion restent encore chargés de gaz réductifs. Ou a trouvé dans l'atmosphère de ces fours , après trente heures de feu :

Acide carbonique 16, 3o

Oxyde de carbone 4,64

Hydrogène 0,70

Azote 78 , 00

Hydrogène sulfuré 00, 36

a5o DIX-HUITIÈME LEÇON.

La porcelaine sort bien blanche du four, et la fumée ne disparaît jamais complètement , même à la fin de la cuisson , résultats qui se rapprochent beaucoup de ceux qu'on obtient dans les cuissons au bois.

« Si l'on compare seulement les pouvoirs calorifiques des deux combustibles, on trouve, en appliquant le calcul au four de 5", 66 dont nous avons parlé tout à l'heure, que 120 stères de bois, pesant environ 42,000 kilogrammes, ont été remplacés par i6,5oo kilogrammes de houille. Un kilogramme de bois, dont le pouvoir calorifique est de 3,000 unités, a été remplacé par o", 39 de houille, dont le pouvoir calori&que (à raison de 7,000 unités par kilogramme) ne dépasse pas a, 730 unités.

» L'économie sur le nombre des calories dépensées serait donc, dans cette circonstance, d'environ 10 pour 100, abstraction faite des prix relatifs des deux combustibles.

» La diminution sur le prix de revient de la porcelaine résultant de l'emploi de la houille, doit varier, on le conçoit facilement, avec la position des manufactures. En admettant, en moyenne, que la valeur du bois consommé pour cuire les pièces de porcelaine le plus ordinairement employées, les assiettes par exemple, représente les 3o pour 100 du prix de revient, la réduction due à l'emploi de la houille serait, dans le Cher, d'environ 16 pour 100.

» L'adoption générale de ce procédé doit amener, comme conséquence forcée, le déplacement de la fabrication de cette poterie. 11 faut, en effet, au moins 7 à 8 parties de houille pour cuire i partie de porcelaine; on conçoit, d'après cela, qu'il sera beaucoup plus économique de transporter les pâtes toutes préparées vers les mines de houille que de faire arriver la houille près des carrières de kaolin. Les manufactures de porcelaine viendront se grouper autour des mines de houille, à côté de tant d'autres ateliers industriels dont les conditions d'existence ont été radicalement changées, quand ils ont pu remplacer le bois par le combustible minéral. La cuisson de la porcelaine avec la houille , le déplacement progressif des manufactures et la concentration inévitable de la fabrication dans de grands établissements, amèneront sans doute une réduction notable dans les prix déjà modiques de la porcelaine ; mais il est à désirer que les fabricants français se préoccupent, dès à présent, de la lutte que leurs produits auront peut-être à soutenir

PYROTECHNIE CÉRAMIQUE. a5i

plus lard sur les marchés étrangers. N'oublions pas que d'autres pays que le nôtre possèdent à la fois de grandes richesses j en houille , et tous les matériaux propres à la fabrication de la porcelaine dure. » (Ebelmen.)

Les premières dispositions prises à la manufacture de Sèvres pour la cuisson de la porcelaine à la houille datent de 1847; ®11«« furent appliquées au four nommé four A, On a remplacé les quatre alandiers primitifs par six alandiers marchant à la houille, et la voûte a reçu au centre une cheminée s'élevant de i mètre dans la capacité du dégourdi. Les alandiers ont une grille de o",82 de longueur sur o'»,48 de largeur; les barreaux sont au nombre de Fijç. 88* six, espacés de o",o2, ils ont

un talon A qui fait saillie de o",oi. La distance des talons du même barreau est de o", 70 (^g, 384 ). On décrasse les barreaux par-dessous, l'intervalle étant plus large qu'au-dessus , comme le fait voir une coupe du barreau. La dimension de ce four n'est pas une limite.

Il est hors de doute aujourd'hui qu'on pourra donner aux fours de porcelaine des dimensions plus considérables que celles même de 6", 67 qu'on a relevées page a48» en ajoutant un ou plusieurs alandiers centraux, comme on l'a pratiqué jusqu'à ce jour dans la fabrication de la faïence anglaise. M. Gosse, propriétaire actuel de la manufacture de Bayeux, s'est fait breveter pour une disposition semblable qui donne une économie notable des frais généraux par suite d'une cuisson plus égale et plus rapide.

Voici le procès-verbal d'une première fournée faite au four A.

Le feu a été mis à 5 heures du matin , la houille étendue à demi^ille et chargée de qilinze minutes en quinze minutes jusqu'à 10 heures du matin , de dix minutes en dix minutes jusqu'à 5 heures du soir. A cette heure, la houille, allongée sur toute la surface de la grille , a été renouvelée toutes les sept minutes et demie jusqu'à 7 heures. De 7 heures à 1 1 heures , on a chargé toutes les cinq minutes. Enfin, depuis 1 1 heures du soir jusqu'à la fin du feu, les charges ont été répétées toutes les deux minutes et demie. On a quitté le feu à 4^ 3o™ du soir sur montres cuites et blanches.

25a DIX-HUITIÈME LEÇON.

On a consommé pour cuire ce four iiG^^^^S de houille, soit 8,1 55 kilogrammes. La durée du feu a été trente-cinq heures et demie. Dans les cuissons suivantes, on a brûlé moins de combustible d'après le relevé de la consommation de la houille par chaque fournée du four A, exprimée en hectolitres, pendant douze cuissons consécutives :

cuisson.

ii6,5 = 8,i55kil

ograi

93,0 = 6,5io