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Appréciation de la Talevr de« bovtllefl. — Les diverses variétés de houille n'ont donc pas, d'après ce qui précède, le môme pouvoir échauffant ou calorifique. Cependant pour les houilles communes et réputées de bonne qualité dans les arts, il est, terme moyen, d'après Rerlhier, à peuprès le même que celui du charbon de bois, et, par conséquent, double de celui du bois sec.
Voici quelques données d'expériences qu'il me paraît utile de vous faire connaître.
Suivant M. DoUfus, dans les ateliers de Mulhouse, la houille de Rongchamp, près de Belfort (Haute-Saône)^ vaporise 5 fois son poids d'eau.
Dans les salines^ pour évaporer 1 partie d'eau, on consomme 0,15 à 0^20 de houille.
Watt comptait, dans les calculs de machines à feu, sur une consommation de 1 partie de bonne houille pour la production de 7 parties 1/2 de vapeur d'eau.
Selon Black, dans un appareil bien disposé, la houille de Newcastle^ qui est une des meilleures que l'on connaisse, vaporise 8 parties d'eau.
Des expériences faites à Paris, avec diverses espèces de houille, sur de Teau, déjà échauffée à 100 degrés, ont donné 8 1/2 à 10 parties 1/2 de vapeur pour t partie de combustible.
Dans les verreries à bouteilles, il faut 2 parties de bois pour remplacer 1 partie de houille.
Dans les ateliers métallurgiques, on admet que le pouvoir calorifique de la houille est à celui du bois comme j 5 est à î, à volumes égaux, et comme 16 est à 8, à poids égaux.
Le calcul indique qu'une houille de qualité moyenne doit donner assez de chaleur pour porter de 0 à 100 degrés environ 80 fois son poids d'eau.
On ne peut véritablement bien apprécier toutes les qualités et la valeur d'une houille que par des essais pratiques en grand. C'est en réalité le mode le plus à la portée de tout le monde et le plus concluant pour le consommateur.
L'essai pratique d'une houille doit se faire, autant que possible, par une application à l'emploi auquel on la destine . Ainsi, les houilles destinées aux appareils évaporatoires doivent être essayées sous une chaudière à vapeur et estimées d'après la quantité d'eau vaporisée par chaque kilogr. du combustible. — Les houilles maréchales seront appliquées au chauffage d'une pièce de forge. — r Les houilles à coke métallique seront calcinées dans le four spécial à cette fabrication, — et c'est par la distillation qu'on éprouvera les houilles à gaz et à coke domestique.
Dans ces divers essais, on tiendra compte de toutes les circonstances de la combustion ; ainsi, par exemple, de la proportion de mâchefer et de cendres obtenus, car, à qualité égale, du reste, la houille qui en donnerait le moins serait préférable; de la facilité avec laquelle l'ouvrier peut entretenir son feu, de la moindre quantité de fumée produite, etc. Le temps est encore une considération très-importante ; ainsi telle houille sera quelquefois regardée coimne supérieure à une autre qui aura, cependant, un pouvoir calorifique plus considérable, uniquement
parce qu'elle brûlera plus vite et pourra fournir, dansuntemps donné, une plus grande quantité de vapeur.
Impuretés des houilles. — Les gros morceaux de houille sont quelquefois assez purs, mais le plus ordinairement ce combustible renferme bien des substances étrangères. L'argile est de toutes la plus commune ; elle lui communique beaucoup de dureté quand elle lui est intimement mélangée. Les fragments de schiste sont aussi assez fréquents ; on les reconnaît à leur densité, à leur disposition en plaquettes et surtout à ce qu'ils résistent à la combustion. — Le carbonate de chaux 8st parfois en mélange intime, mais le plus souvent en feuillets intercalés entre les bancs de houille. — On y rencontre encore des sulfures de fer {pyrites) et de plomb, des sulfates de chaux et de baryte, etc.
Les pyrites, qui sont tantôt en petites masses disséminées, tantôt en lames très-minces d'un jaune d'or et d'aspect métallique, appliquées sur la houille entre les feuillets, nuisent beaucoup à sa qualité et en déprécient la valeur ; en effet, le soufre qu'elles contiennent altère rapidement le fond des chaudières, et l'acide sulfureux, presque toujours associé à de l'acide arsénieux, qu'elles produisent, modifie les propriétés des métaux avec lesquels le combustible est en contact.
Mjmyrtige des honiUes. — Maintenant, dans la plupart des exploitations, on soumet les houilles de basse qualité, et notamment les menus, à des lavages effectués à l'aide de machines ingénieuses, ce qui leur enlève de 10 à 15 pour iOO de matières étrangères. On les rend ainsi propres à la fabrication du coke métallurgique et du coke d'usine, à la forge et à la fabrication des agglomérés ou péras artificiels.
Fabrieation des «i^irlomérés. — On donne ces noms à des mélanges de menus lavés et de goudron de gaz ou mieux de brai, résidu de la distillation de ce goudron. Ce brai, séparé ainsi des huiles qui lui donnaient de la fluidité, est sec et cassant, lorsqu'il est refroidi; on le pulvérise sous des meules avant son mélange intime avec le charbon, qu'on effectué dans les proportions de \ partie de brai pour 9 de menuaîUe. Lorsque celle-ci vient de houilles sèches, donnant 10 pour 100 de cendres, on emploie jusqu'à 14 pour iOO de brai.
Le tout est introduit dans des moules en fonte, qu'on ferme ensuite de manière à ne permettre que l'écoulement des gaz. Ces moules sont placés dans un fourneau chauffé à peu près à 500 degrés pendant un temps qui peut varier de 1/2 heure à 3 heures, suivant la qualité de la houille. Dans certaines usines, on soumet les moules à l'action de la vapeur d'eau surchauffée. — Quoi qu'il en soit, sous l'influence de la chaleur, la masse éprouve une espèce de fusion pâteuse, elle tend à se gonfler, et la résistance des moules la comprime fortement.
Quand les menus appartiennent à des houilles grasses, on se dispense souvent d'y ajouter du brai, et quant aux menus de houilles sèches, on
les môle avec une certaine proportion de menus de houilles grasses. Dans les deux cas, sous l'influence de la chaleur et de la forte pression qu'ils éprouvent, ils se ramollissent assez pour faire corps et donner lieu à des briquettes rondes ou carrées qui, refroidies, ont une grande dureté et ne se détériorent pas à Tair. La régularité de leurs formes permet un arrimage parfait, et Tabsence de tout sens de clivage diminue beaucoup les déchets que subissent les charbons dans leur transport.
Ces agglomérés, qui ont maintenant une valeur marchande égale ou même supérieure à celle du gros charbon naturel, ou gaillettej n'ont pas d'odeur à froid si le brai employé était bien sec.
Quand ils brûlent, une odeur bitumineuse se répand toutes les fois que la combustion a lieu dans un foyer de tirage médiocre, dans une grille découverte, par exemple ; aussi ne conviennent-ils bien qu'aux foyers ardents des chaudières à vapeur ; là ils brûlent avec une flamme élancée, claire, vive et chaude, à la manière du candel-coal des Anglais. Us sont donc principalement utilisés pour la navigation à vapeur et pour le chauffage des locomotives.
C'est l'ingénieur Marsais, directeur des mines de Saint-Etienne, qui a créé, il y a une vingtaine d'années, à Givors, la première usine de ces produits, qu'on fabrique maintenant sur une grande échelle, dans presque tous les pays. C'est là un immense service rendu à l'industrie générale, car, avant l'heureuse idée de M. Marsais, les houilles sccbcs étaient presque sans usages et par conséquent sans valeur, et, d'autre part, les menus de toutes les espèces de houille ne trouvant pas d'emploi, par suite de la difficulté de les brûler sur grille, formaient des masses énormes qui encombraient les lieux d'exploitation.
Origirtne de la houille. — Je ne puis abandonner Fétude si intércsr santé de la houille, sans vous dire quelques mots de son origine, bien que celle-ci soit encore enveloppée d'une certaine obscurité. L'idée qui prédomine aujourd'hui, c'est que ces immenses amas de combustible, qui se trouvent enfouis dans les couches pierreuses de l'écorce du globe, sont le produit de l'altération plus ou moins profonde d'arbres et de plantes d'espèces diverses antérieurs à l'apparition de l'homme.
Ce qui caractérise le terrain houiller, c'est l'abondance des débris végétaux dont on trouve les empreintes dans les grès et les schistes qui accompagnent la houille. Ce sont tantôt des feuilles de fougères arborcsccnles {fig. 222), tantôt des tiges de palmiers, de prèles (fig. 223). tantôt des lycopodes (fig. 224), tout à fait analogues à la végétation actuelle de l'équateiir.
Ces faits ont porté la plupart des naturalistes à regarder les couches de houille comme des sortes de tourbières plus ou moins étendues, formées par des débris de végétaux sur lesquels d'autres végétaux plus grands, pins, palmiers, prèles, fougères arborescentes poussaient encore, alors que les eaux chargées de matières sédimentaires sont venues les recouvrir de leurs dépôts.
DU CAUBONE. 347
Quelques e^ipériencca récentes, dans lesquelles la sciure de bois a pu 6 tre transformée, sous l'influente d'une chaleur modérée et d'une forle pression, en une subtilance compacte, noire, analogue à la houille
pour son aspect extérieur, permellent de conjecturer, qu'en elTel, ces deux agents, la chaleur cl la pression, ont pu concourir ù la formation de la houille. Mais il est & peu prés certain que la fermentation ou putréfaction humide do la matière organique a dû jouer aussi un grand rAle dans la transformation, et que c'est par elle qu'a commencé la série des phénomènes qui l'ont opérée.
Quelle que soit, au reste, la manière dont la houille ait été formée, toujours est-il que lea causes premières de sa formation n'existent plus aujourd'hui, et qu'à cette époque reculée l'atmosphère devait avoir une composilion très -différente de celle qu'elle présente actuellement. Elle devait être très-humide, avoir une température élevée, et renfermer une énorme proportion d'acide cai'bonique ; car comment expliquer, autrement que par ces trois circonstances, la végétalion vigoureuse qui couvrait la terre dans ces premiers Sgcs du monde, et qui a donné naissance à ces couches puissantes de combustible végétal 1
Darée des ntlnea d* boBtllc— L'énorme consommation de houille qui a lieu en Europe et aux États-Unis permet de se demander si les mines en evploitation ne seront pas bientôt épuisées. Celte question ai oieaaçaDte, sinon pour la génération actuelle, du moins pour les peu-
Fig. m. — Lycopode (
pies futurs, est résolue, quant à TEurope, par les géologues les plus éminents, dans un sens qui excite, au plus haut point, les InquiétudeB des pays producteurs. Ils affirment que dans des pays incessamment fouillés, tels que l'Angleterre, la Belgique, la France et la Prusse, l'extraction du combustible minéral n'ira certainement pas au delà de deux à trois siècles. Tout au plus pourrait-on porter ce chiffre au double ou au triple pour des États comme l'Amérique du Nord, où d'iimnenses gisements restent presque encore \ierges.
On connaît bien des dépôts considérables de houille sur la côte-oues( de Madagascar, dans l'Inde, la Birmanie, la Chine, le Japon, TAustrabe, la Nouvelle-Zélande, la Nouvelle-Calédonie, le Chili ; mais ces richesses ne pourront guère servir aux grandes nécessités industrielles de l'Europe, car la houille n'est pas matière de si grand prix qu'elle puisse supporter de très-longs transports, même par mer. (L. Simonin.)
Au reste, avant que la houille manque, tout porte à croire qu'on aura trouvé d'autres moyens de produire de la chaleur. Les sciences physiques et chimiques continueront à progresser, et en voyant tout ce qu'elles ont accompli de nos jours, il est impossible de fixer une limite à leurs découvertes et de savoir ce que l'avenir leur réserve.
T. da liigTBtte.
On trouve, dans les parties supérieures des terrains de sédiment, un combustible qui offre beaucoup d'analogie avec les houilles sèches à longue flamme. Comme elles, il résulte de l'altération spontanée de végétaux sous terre, mais dans des conditions de température et de pression très-différentes de celles dans lesquelles ces houilles ont été produites. De ce qu'il conserve presque toujours la forme extérieure et Taspecldu bois dont il provient, on lui a donné un nom qui rappelle son origine, celui de Lignete, qui n'est que la traduction du nom latin du bois, Ugnum. On l'appelle encore bois fossile ou bitumineux.
lÊtai Matard. — Caractères. — Dans beaucoup de localités, en Suisse, en Thuringe, en Bohème, en Suède, en France, etc., on exploite les amas plus ou moins considérables de lignite pour l'employer à la production de la chaleur. Cette matière charbonneuse brûle, en effet, très-bien, en donnant une flanmie longue, mais peu chaude, accompagnée d'une fumée noire et d'une odeur particulière, désagréable. Elle laisse un charbon semblable à la braise et une cendre analogue à celle du bois; jamais elle ne se boursoufle en brûlant, et ses fragments ne contractent point d'adhérence entre eux comme ceux de la houille.
n y a, en France, quatorze départements dans lesquels, on exploite des dépôts de lignite comme combustible minéral. Les plus productifs sont ceux des Bouches-du-Rhûne, de l'Isère, du Gard, de la Haute- Saône et du Bas-Rhin.
Les lignites bruns et friables du Soissonnais sont très-chargés àepu-
nfe5, aussi sont-ils employés avec avantage pour la préparation deTalun et de la couperose. On les répand souvent sur les terres pour les fertiliser; on les désigne sous les noms impropres de tetre noire de Picardie, cendres pyriteuses, cendres sulfuriques végétatives.
dlayet oa Jais. — Une variété de lignite, noire, luisante, et assez dure pour être travaillée au tour et polie, est très-connue dans le commerce des bijoux sous les noms de fayet ou jfats, à!ambre ou de succin noir. On en fait, depuis longtemps, divers objets d'ornements de deuil, comme des pendants d'oreilles, des colliers, des boutons, des croix, des chapelets, des broches, des plaques pour décorer les meubles. On façonne les morceaux en poires et en grains de diverses grosseurs, que Ton taille à facettes, sur une meule en grès grossier, semblable à celle du lapidaire. >
Le jayet des Asturies, du département de l'Aude, de celui des Hautes- Âlpes, de Prusse et d'Irlande est exploité pour cet objet. Il a donné Heu, il 7 a une soixantaine d'années, à des fabrications assez considérables; vers 18i8, ce genre d'industrie occupait dans les Asturies 1200 ouvriers; il se vendait en Espagne pour 180,000 francs de bijouterie de jayet. En 1821, la fabrique de Sainte-Colombe (Aude) donnait 35,C00 francs de produit net.
Mais la fragilité et l'extrême combustibilité du jais lui ont fait préférer le jais artificiel^ qui n'est qu'un verre noir tiré en tubes plus ou moins déliés, puis la fonte de Ber/tn, fonte de fer très-finement moulée en bijoux de toute espèce, les émaux noirs, les toiles métalliques avec application de jais naturel ou factice, enfin le vernis noir appliqué éur les boutons, les boucles, les épingles et les bijoux. La bijouterie en acier poli, d'origine anglaise, a beaucoup aussi contribué, à partir de 1820, à faire délaisser le jayet.
Verre de Coloi^ne oa de Cassel. — Une autre variété de lignite, d'un rouge noirâtre, à aspect terreux et d'un grain fin, est exploitée dans les bourgs de J3ruhl et de Liblar, à peu de distance de Cologne, où elle forme des couches fort étendues de 8 à 10 mètres d'épaisseur, qui sont situées sous des plateaux assez élevés. On extrait ce lignite à ciel ouvert avec une simple bêche ; on l'emploie, dans le pays, comme combustible.
Mais on l'applique aussi, comme couleur, à la peinture en détrempe, et même à la peinture à l'huile. Pour l'approprier à ces usages, on le délaye dans de Teau, on le sépare par décantation des substances étrangères qui se précipitent les premières, et on le moule dans des vases qui lui donnent la forme de cônes tronqués, ou bien on le réduit en poudre ou en trochisques. C'est alors ce qu'on désigne sous les noms de terre de Cologne et de terre de Cassel. Cette matière fournit, en peinture, une couleur brune très-belle, très-solide et inoffensive. — Les Hollandais s'en servent pour falsifier le tabac, auquel elle donne de la
finesse et un certain moelleux que Ton y recherche, lorsque, toutefoL elle n*y est pas ajoutée en trop grande quantité.
Composition des lii^nltes. — Voici, d'après M. Regnault,la comp sition de plusieurs variétés de lignites :
Jayet de Saint-Girons
Lignite de Dax
— des Bouches-du-Rhône,
— de Cologne . .
Bois fossile d'Ussenach
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fifi
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Dans les lignites des terrains les plus nouveaux, le tissu ligneux est fi bien conservé qu'on peut reconnaître sur beaucoup de fragments la nature du bois constituant. Le sapin, l'aune, le hêtre, le chêne for-. ment les débris les plus ordinaires des lignites des Alpes, et dénotent ainsi un changement complet dans la végétation depuis la période houillère. Ce sont de véritables forêts fossiles qui diffèrent des gîtes houillers par une accumulation plus circonscrite et moins bien stratifiée. Les débris organiques qui les accompagnent sont tout difTérents de ceux de la houille ; les fougères, les palmiers, les prêles ont ici complètement disparu ; les impressions de feuilles, qui y sont communes, ont toutes un certain air de famille javec celles de nos arbres actuels; les débris de coquilles sont analogues à celles qui vivent dans nos eaux douces.
YI. Des Charbons extraits des matières ori^aniqaef.
Jusqu'à présent, je ne vous ai parlé que des diverses espèces de carbone qu'on trouve pures ou presque pures dans le sein ou à la surface de la terre; mais il en est d'autres que l'art nous apprend à obtenir par la calcination des matières organiques, tant végétales qu'animales. Je vais me livrer à leur examen.
Théorie de la carbonisation. —Les plantes, ainsi que toutes les substances qui en proviennent, sont généralement formées de trois principes élémentaires dont les proportions seules varient dans chaque espèce : ces principes vous sont déjà bien connus, puisque ce sont : l'oxygène, l'hydrogène et le carbone.
Les animaux, comme presque toutes les substances qu'ils renferment
flans leurs divers organes, contiennent généralement quatre principes élémentaires, à savoir : Toxygène, l'hydrogène, le carbone et l'azote.
L'affinité qui réunit ces différents éléments dans les substances organiques n'est pas tellement énergique qu'on ne puisse parvenir à les dissocier. Il y a bien des moyens d'arriver à ce résultat mais, l'un des plus puissants réside dans l'emploi de la chaleur. Toutes les fois donc qu'on soumet à l'action d'une haute température, et dans des vases clos, une matière végétale ou animale, l'équilibre entre ses principes constituants 56 trouve détruit. L'oxygène, l'hydrogène et l'azote se dégagent sous forme de combinaisons nouvelles ; une partie du carbone est aussi entraînée; mais comme sa proportion est en général très-considérable dans l'une ou l'autre de ces matières, la plus grande partie reste dans les vases, en conservant la forme de la substance dont il provient.
On donne depuis longtemps, en chimie, le nom de carbonisation à cette destruction en vases clos des matières organiques. Le résidu de l'opération est ce qu'on appelle le chabbon, qu'on 'distingue ensuite en CHABBON VÉGÉTAL et cu CHARBON ANIMAL, d'après la naturc de la matière qui l'a fourni.
Ces charbons ne sont pas chimiquement purs; ils renferment toutes les matières salines, fixes au feu, qui entraient primitivement dans la constitution du tissu végétal ou animal quia subi la carbonisation. Le charbon végétal retient, en outre, une petite quantité d'hydrogène ; le charbon animal, yme certaine proportion d'azote. On ne peut expulser ces gaz de l'un et de l'autre que par une calcination soutenue à une haute température pendant plusieurs heures.
Lorsqu'au lieu d'opérer la destruction d'une matière organique en vases clos, on la brûle au contact de l'air, il arrive un moment où le charbon, provenant de la carbonisation, disparait à son tour à l'état d'acide carbonique, par suite de son union avec l'oxygène atmosphéri- ,que. Il ne reste plus alors que les matières minérales ou les cendres que renfermait la matière organique employée. Voilà pourquoi on donne à ce mode de décomposition le nom d'iNciNÉRATiON.
I. Le CHARBON VÉGÉTAL employé dans l'économie domestique et les arts comme combustible,» est préparé très en grand avec le bois ; aussi l'appelle-t-on habituellement charbon de bois.
Fabrication du charbon de bols dans les forêts. — Le procédé le plus ancien et le plus généralement pratiqué pour la production dos grandes masses de ce charbon, c'est ce qu'on appelle la cuisson ou carbonisatùm en fauldes ou en meules. Il est suivi dans tou tes nos forêts du Centre et de l'Est, c'est-à-dire dans les départements de l'Aute, de la Nièvre, de l'Allier, de l'Yonne, des Ardennes, de la Meuse, etc. (1).
(I) La carbonisation du bois en meules est fort ancienne, puisque Théophraste, dans son Traité sur les pierres, en donne une description détaillée. Pline rap-
Les végélaux que l'on carbonise de pr^érence sont le chêne, le channe, le hêtre, le châtaignier; on choisit surtout les tiges ligneuseB de trois, quatre ou cinq ans, et on ne les met en œuvre que douze à quinze mois après leur abattage. Dans quelques pays, on utilise les bois résineux, pin, sapin, mélèze.
n forme, h portée des las de bois abatta, el
u hiimide possible, des pyramides de bûchos ei
met (fig. 22fiJ, au centre desquelles on ménage a
ir un terrain ani, ferme et te n cAnes tronqués pur leur n espace vide poury mettre le feu On aarre le bois autant que possiblOf et on rempl t les vides restés entre les bùclies avec du pet t bois. On a également sa a de placer les boia durs au ce tre de la pile, et le»
bo s tendres on deboH a S9 bien qu'à la partie E p cure, od la carbonisa 0 lie dure que peu de te ps et où la chaleur est
O recouvra toute l«
t g 5 — Tons uc on d uu m u S face eïtÉrieure de ces
me les d'une couche de X h Ifi cenlim. de ramilles, feuillages, mousses ou autres menua végétaux des fori''tB, par-dessus laquelle on place une couverte de 5 à n r^ntim. de terre mélangée de sable et d'argile, assez grasse pour adhérer il la première, mais cependant pas a»3ez forte pour se crevasser par l'action de la chaleur. Oji a soin de manager 0 ba q 1 e ou ertures qu'on appelle ^ ntsil'adnis o des'n'
=,3ésr
ips, pour faire le charbon, on mettait le bois en pyramîiles ommet et le pourtour avec de l'argile et du plitre qu'un M plusieurs endroits pour laisser échapper b fumée. Les doue le charbon et remployaient i divcra usages.
KO propage rapidement, et bientûl il sort de la Tumée, nnn'Seulemcnt psp ta cheminée, mais encore par un grand nombre de points de ta Eurface de la meule (fy. Î37). Aussiiai que la flamme commence à sortir par la chominée, on fermo
telle-ci en partie par une plaque de gaion. Puis, après quelque temps, on commence k percer l'enveloppe à partir du sommet; ces évents donnent issue au> produits de la combustion.
La couleur et l'abondance des fumées permettent de juger de l'état de l'opération dans cetle partie de lameule. Quand la Tumée est d'un bleu clair, presquo transparente et peu abondante, l'ouvrier perce de iiouveaui évents dans un plan horiznntal & 20 ou 30 centim. au-dessous des premiers, qui doivent alors £tro bouchés. On continue ainsi jusqu'au bas. Les évents d'admission de l'air, qui se trouvent & la partie inférieure de la meule, restent constamment ouverts.
Le charbonnier obsei-ve le feu avec attention, afin de régler l'entrée de l'air et l'issue de la fumée le plus régulièrement possible. Il couvre de terre les parties de la surface d'où la fumée se dégage en trop grande abondance, et, de temps en temps, il ajoute de la terre au bas du fourneau, pour rétrécir continuo lie ment les ouvertures qui donnent accès à l'air extérieur. Les vents peuvent avoir une Inlluence très-fàcheusc ; aussi est-on souvent obligé de s'en préserver par dos abris ordiaûrement formés d'un clayon nage, en osier.
AprËs un certain temps, qui dépend de la grandeur de la meule, toute ta masse est incandescente, et l'ouvrier attend l'apparition du grand feu ; c'est le niomeiit oii l'enveloppe devient rouge ; à cet instant, le charbon est fait. Alors on jette do la terre sur le fourneau pour le recouvrir en totalité et arrêter la combustion ; quelques heures après, on renouvelle cette enveloppe et on attend que le charban soît éteint pour le retirer.
On voit, d'après cela, que ht réussite do l'opération dépend uniquement des •oins et de la vigilance des ouvriers, et que les moindres négligences ou des vents violents dont on ne pourrait pas s'abriter, occasionneraient non-seulement lie grandes diminutions dans le produit en charbon, mais encore pourraient ne laisser que des cendres pour résultat de l'opération-.
Le diamètre ordinaire des meules de carbonisation est à la base de i fi 6 mètres, et elles contiennent de W ù 50 stères de bois. Cependant, dans certaines GiRinni:*. — L .13
Lorsque la carbonisation est rapide, ce qui arrive en vases clos, le charbon obtenu est toujours en plus forte proportion, mais, conomae le bois n'a pas eu le temps de prendre beaucoup de retrait, ce charbon est plus léger et conserve un plus grand volume. Le charbon étant vendu, chez nous^ à la mesure, on conçoit que ce dernier est moins économique, à prix égal, pour le consommateur, que le charbon dur et compacte. Mais, d'un autre côté, il a certaines qualités qui le font rechercher pour les usages domestiques. Il s'allume plus facilement, et n'exhale pas d'odeur désagréable dans les appartements, parce qu'il ne renferme pas de fumerons, comme le charbon des forêts ; il offre tous les avantages de la braise de boulanger, qui est beaucoup plus chère.
La nature du bois influe beaucoup aussi sur celle du charbon qui en provient ; ce dernier a une texture d'autant plus compacte que le bois était plus dense. Les bois blancs et légers fournissent les charbons les plus légers, et qui, par conséquent^ contiennent, à volume égal, le ipoins de combustible. Ce sont les seuls qu'on emploie à la fabrication de la poudre de guerre, parce que, pour celte application, la qualité essentielle dans le charbon est sa grande combustibilité. Lorsque je vous parlerai de la poudre à tirer, je vous dirai les soins tout particuliers qu'on apporte dans la confection du charbon spécial qui entre dans sa composition.
IVoirs de fosalo. — Les noirs de fusainou les fusains du conunerce sont des charbons légers, destinés au dessin, qu'on obtient en carbonisant des bois légers, tels que la bourdaine, le saule, le tilleul, le coudrier, le tremble, dans des cylindres où ils sont entourés soit de sable, soit de poussier de charbon. On taille ensuite ces charbons sous forme de baguettes pour en faire des crayons; mais comme ils sont très-tendres, on leur donne quelquefois du corps en les plongeant dans du suif ou delà cire fondus,
^^oirs pour la peinture. — Les noirs de vigne, de pèche, de hêtre, de châtaigne, de liége ou d'Espagne, de Francfort, etc., qui sont les plus beaux pour la peinture, sont obtenus de la môme manière avec des sarments de vigne, des noyaux de poches, de jeunes branches de hôlre, les enveloppes vertes et brunes des châtaignes, les rognures de liége, la lie de vin bien lavée, etc.
^oir d'Allemagrne. — Le noir d'Allemagne, qu'on emploie dans l'imprimerie en taille-douce, est obtenu par la carbonisation d'un mélange de grappes de raisin, de lie de vin desséchée, de noyaux de pèches et de débris d'os, ou de rûpures d'ivoire en proportions variées, suivaBt qu'on désire donner au noir un reflet bleuâtre ou jaunâtre. On le lave avant de s'en servir, après l'avoir réduit en poudre aussi impalpable que possible.
Charbon moulé de Paris. — Depuis i850, on livre à la consom-
mstion un charbon moulé, dît charbon de Paris, qui est préparé aïec les menus débris de dilTorenles matières carbonisées, qu'on agglutina en cylindres analogues aux formes ordinaires du chai'bon de bois. Cette intéressante industrie a étÉ créée par Popelin-DucaiTe.
Les matières qu'on utilise sont : les poussiers de charbon de bois et de tourbe produits en abondance dans les bateaux et les magasins, le charbon presque pulvérulent qu'on obtient en carbonisant les brindilles et menus branchages des for6ts,les bruyères, genêts et autres mauvaises plantes, le tan épuisé et carbonisé, enfin le poussier de coke.
La carbonisation des débris végélaui sans valniir est effectuée sur place dans des fours en briques, entourés d'une épaisse maçonnerie en moellons, dont la Dgure 230 donne une idée suffisante. Des bourrées de 10 kilogr. sont intro-
Fiff. Î30. — Four à carbonlacr àe Pf^clia-flucarre.
e supérieure a, au nombre de 50; lorsque les fumées cessent at sont remplacées par une légère flamme blealilre, on ferme lohaut du four, et par Is porte b, qu'on ouvre, on relire la cliarbon qui tombe immédiatement dans un étouffoir. Trois carbonisations, faites dans l'espace de Î4 heures, produisent 450 kilogr. de charbon menu pour 1500 kilogr. de brindilles sèches, soit 30 p. 100.
Ce charbon, après avoir été iiumecté de 8 à 1! p. 100 d'eau, est broyé d'abord entre deux cylindres cannelés, puis entre deux autres cylindres à suWaces unies. La poudre est a'ors additionnée de 33 à 40 litres de goudron de houille, pour 100 kilogr. de charbon, et le mélange est trituré dans une auge circulaire HH, par deux meules coniques cannelées en fonte A, A', représentées dans les llgursi 331 . Un soc de cliarrue o, suivant la trace des meules, laboure et renouvelle la surface du charbon ; lorsque la pAte est bien homogène, un racloir m, qu'oJlobaissc, la fait soitir, en tournant, par la porte f, el tomber dans nn récipient e. Vue force de cheval sullit pour mélanger 300 hectolitres en 2t heures.
La pite charbonneuse reçoii la rormc de cylindres par la moyen d'ans mit-
chine ingénieuse (fig, 332), dont voici les dispositions et le mode da roactioaD'^' Cn fort sommier en bois A se lève et s'abaisse alternadvement, i ïùi^ ^^ tiges 1, 1', qui reçoivent le mouvement de va-et-vient vertical de camea rnool^ .sur un arbre horizontal non figuré. Le scmmier A est guidé par deux anMa» qui glissent sur des montants cylindriques en Ter, H, U'. Sur la ligne médi'»'^ ce sommier A sont solidement fliés des pistons verticftwi en for ; las on» *i^p fouleurs ; les autres a, c, e, débourreurs.
Les pistons fouleurs b,d refoulent la pite préalablement Tersée dans due"' tonnoirs f, f percés k travers la pièce de fonte D, D, et la compriment dxu °" cavités cylindriques ouvertes, pratiquées dans une deuiiëme pièce en Tools i»^ bile EE. Cette pièce, animée d'un mouvement horizontal de va-et-vient, qu'^ reçoit d'un excentrique mû par une roue d'angle R et par un pignon L, g^ aussitôt que les pistons fouleurs se relèvent, présentant ainù, sous rentonnoir, une deuxième cavité vide, semblable à la première et qu'on remplit de même. Une plaque de fonte fixe M M est pei-cée de trous correspondant aui pislpns
ibûnrrear»a,c, *, de aoi'te que, pendant que de nouvatux tubes se remplissent, s pistons poussent les premiers cylindres de plie comprimée, et les tonl sortir i dessous, où ils sont reçus dans des paniers.
On confectionne ainsi chaque ]our 150 hectolitres do cylindres cliarbonneuï. ï les porte au fur et à mesure dans on endroit aéré pour qu'ils prennent une
Fis '3' —
s on les soumet i. une nouvelle carbonisation dans des irs disposés de telle sorte que la combustion des produits Tournis par la desaction du goudron suffit pour développer la chaleur nécessaire It la carbonisain elle-rofime. Le goudron, en se "décomposant, laisse un résidu charbonneux, ret brillant, qui forme au milieu de la masse du combustible comme uu rélu qui en soude toutes les parties.
Les cylindres de charbon {fig. 333, a) sont rangés verticalement, sur J de
ruluon du charbon moulé-
iteur, dans des caisses de tâle bb. Celles-ci, au nombre de 24, sont auperpo- :» en trois rangées a, a, a, dans la chambre d'un four FF dont la figure '23i iroduit une élévation, vue de face. 11 y a deux chambres ou moufles accolées î dans le mSme massif; le foyer d est au milieu. Une porte de fer k, doublée briqueSj ferme chaque chambre; on lute les jointures avec de l'argile et on
allume le feu. La carbonisation dure 12 heures. On enlève les caisses pour les remplacer par de nouvelles. Ce n'est qu'après 6 ou 8 heures qu'on les ociTre pour en retirer le charbon moulé.
Dans la fabrique, montée à Paris par Popelin-Ducarre, on produit journellement, dans 4 fours à double moufle, 150 hectolitres de charbon pesant ensemble 49o0 kilogr., ce qui représente une production annuelle de 1782000 kilogr.
Le charbon ainsi obtenu est très-peu friable et peut être transporté à de grandes distances sans un déchet notable. Il s'embrase assez facilement j -il brûle sans flamme ni fumée, avec une grande lenteur et en se recouvrant d'une couche assez épaisse de cendres. Une fois bien allumé, il continue à brûler à Tair, ce qui le distingue nettement du coke; cette lenteur de la combustion rend le charbon de Paris particulièrement propre aux usages domestiques, surtout pour les classes ouvrières et les petits ménages, à certain^ emplois dans les laboratoires de chimie, et à beaucoup d'usages industriels pour lesquels il faut une chaleur soutenue et pas trop élevée.
Son prix est de 15 à 16 fr. les 100 kUogr.
Comme il renferme de 20 à 22 p. 100 de cendres, sa valeur calorifique absolue n'est que les 4/5 de celle du charbon de bois.
Cette grande proportion de cendres nuirait à l'emploi du charbon de Paris si on voulait l'utiliser pour des usages qui exigent une température très-élevée.
Clftarbons afrirlonérés. — On a proposé un grand nombre d'autres moyens d'agglomération des charbons menus. Un de ceux qui paraissent les plus avantageux consiste à mêler le poussier de charbon avec du menu de houille grasse réduit en poudre fine, à former une pâte a^ec de l'eau, à mouler la pâte et à soumettre les cylindres desséchés à une température assez élevée pour réduire la houille à l'état de coke.
On a aussi employé de l'argile pour agglomérer le charbon. Cette dcrniùre méthode semble présenter plus d'avantages que les autres; mais le consommateur ne devrait admettre les charbons ainsi obtenus qu'autant qu'il aurait reconnu, par expérience, la quantité de cendres qu'ils produisent; caria quantité d'argile pourrait varier dans des limites trùs-étendues sans que l'on s'en aperçût à la couleur.
I¥olr de fumée. — C'est une variétéde charbon végétal diff*érantpar sa forme du charbon de bois. On l'obtient en condensant dans des tliambros la fumée qui provient de la combustion imparfaite des matières résineuses, bitumineuses ou grasses. Cette fumée, en se refroidissant, dépose un charbon très-fin, léger et d'un noir foncé.
Lorsqu'on se sert de résine ou de goudron, voici l'appareil dont on fait usage (fig, 235). C'est une chambre cylindrique en briques A, dans laquelle peut se mouvoir un cône en tôle B, percé d'un trou à son sommet, et servant à la fois de cheminée pendant la combustion et de ra
DU CARBONK.
cbir lorsque l'opévalion est tenninée. En cfl'et, la base âù cfme a^ant presque le diamètre de la chambrej quand od le fait descendre, ses bords rasent les murs et détachent tout le noir de fumëe qui b'; trouve déposé et qu'on ramasse ensuite sur le sol. Les murs de la chambre sont
Fig IK — Ip^rdl pour U fabncat
tapissés de peaux de moutons ou de toiles grossières pour lacihtei' le dépût des flocons. La résine ou le goudron destiné à fournir le noir de fumée est brûlé dans une marmite en fonte L qu on place dans le foyer d'un fourneau extérieur On chaufTc la marmite, on enflamme les vapeurs; les produits de la combustion entient dans la chambre par un conduit horizontal, et l'opération marche d'elle-mflme. La corde "qui roule aur une pouhe sert à descendre et a élever le cône de tOle qui fait ofSce de lacloir
L'appareil suivant est généralement préféié aujourd'hui (fig. S36). Il consiste en une série de chambies en briques a, a, vofitées et communiquant enti'e elles par des ouvertures latérales^, 6;à l'une de leurs
ejtlrémitéa est une clicminée c, adoeaée à un four qui détermine un tirage et par suite un appel dans toutes les chambres et jusque dans le fourneau d qui les alimente. Ce fourneau se compose d'une capsule en fonte t», plus ou moins grande, placée sous une voûte f, La capsule communique avec la première chambre par un tuyau en tôle n, et du
Appareil perlecUoiué potu le nur di riira<«
cûlé opposé avec 1 air extérieur par une embrasure de porte. Ce tuyau fait oDice de réfrigérant et de condenseur, afin de retenir quelques produits liquides qui s'écoulent par un ajutage o dans une cuvette i'. Le noir le plus grossier est recueilli dans le tuyau, qu'on nettoie fréquemment.On obtient le noir graduellement plus beau et plus lin, dans les chambres qui s'éloignent de plus en plus du fourneau à combustion. En Angleterre, on recueille le noir de fumée échappé de la première chambre, au point où la fumée est déjà Irès-refroidie, dans un grand nombre de sacs {/ig. 237) en toile serrée A, A, A, A, de 2°'S à 3" de haut et de 1 ■" de diamètre, communiquant d'abord avec la chambre à l'aide d'un tuyau en cuivre 6, puis entre eux alternativement parla partie supérieure, à l'aide d'une calotte en feuille de cuivre c, c, c, c, et par le bas au moyen d'un tuyau d; une cheminée d'appel, à l'extrémité de l'appareil, détermine la fumée à suivre tous les détours que lui présentent ces dispositions. Le dépOl du noir dans ces sacs se fait d'autant plus complètement qu'ils sont sont plus nombreux. Un cei'cle en cuivre n,n,n,n, adapté à leur partie inférieure, s'ouvre et se fermée l'aide d'un couvercle à poignée, ce qui rend Iriis-focile la sortie du noir- Dans les environs do Sarrebruck, on fabrique le noir de fumée au moyen de la houille qu'on brûle dans un appareil peu différent du prfcédenl.
Le noir do fumée est moins pur que le charbon végétal ordinaire; il no renferme guire plus de 80 p. 100 de carbone ; le resie consiste en malitres salines et en pai'lies huileuses ou résineuses, entraînées avec
lui pendant la combustion. Tel qu'on le sort des chambres ou des sacs, on l'utilise dans la peinture en bàlimenls et la préparation de l'encre d'imprimerie (1) ; mais, pour cerlaineE applications, comme, par exemple, la composition de l'encre lithographique, on est obligé de le priver
F^B- 337. — *ppardl «oglai» pourls préparali
de ses parties huileuses, lésineuses et salines (carbonate d'ammoniaque), et, pour cela, on le soumet à une forte calcination dans de petits cylindres en tôle, l.e noir, broyé ensuite à l'eau ou à l'huile, donne une couleur très-intense et de bonne qualité. Le noir de houille est employé surtout pour la marine, et en général pour tous les goudronnages qui n'exigent pas une couleur fine.
aroir d« ■'«apc. — Le plus beau noir de Fumée réservé pour les peintures fines, est celui qu'on appelle dans le commerce noiV die tonpe. On le prépare en brûlant des huiles, dans des quinqueta à becs simples, que l'on place au-dessous d'une plaque de métal; celle-ci se recouvre bientôt d'une couclie assez épaisse d'un charbon très-divjsé, d'un beau noir; il surfit, pour le détacher, de frapper sur la plaque. On lui donne le nom de noir de bougie, quand on remplace les huiles par des bougies stëariques.
Nvlr de BuhIc. — On appelle fumée de Russie le noir qui provient de la combustion, sous des tentes, des copeaux de bois résineux et des vieux arbres eux-mt?mes; le noir s'attache aux parois de ces tentes d'où on le fait tomber.
Crajons nuira pomr le deaila. — C'est avec le noir de fumée te plus fin, mélangé des 2/3 de son poids d'argile, qu'on prépare les
crayons nmrs usités pour le dessin. Le mélange est mis en consislance de paie, qu'on passe ensuite à la filière, ou que l'on comprime dana det moulea ayant la foi-me d'une pyramide quadrangulaire tronquée.
Cliarbon «nlowl. — Ce cbabbon offre, dam le commerce, deux variétés dislincles : le noir animal,fioir ou charbon d'os, et le noir d'ivom.
Le premier est préparé avec les os ramassés dans les grandes villes, où la consommation de la viaade est considérable; le second s'obtient avec les rognures d'ivoire mises au rebut par les tabletiers, ou avec des os de pieds de moutons bien nettoyés^^ Dans ce dernier cas, il . porte encore les noms de noir de Cassel, de Cologne, de velours. ■
Quoi qu'ilen soit, le procédé de carbonisation est le niéme. Oo remplit de ces matières premières des inarmiles en fonte (Jlg. 238) d'une capacité de 25 kilogr. environ, qu'on empile les unes sur les autres, dans la chambre d'un four à potier
(Jig. 23!)). Le foyer A est de niveau avec la sole du four ; un mur B en briques rÉfrn cl aires sépare le foyer de la chambre D où sont entassées les marmites ; dans le mur sont percées 4 ouvertures c, c, c, c, qui distribuent uniformément la flamme dans la chambre D. La porte E sert au service du four. CC mur en briques, dans-le bas duquel sont S ouvertures o, destinées à l'Évacuation des gaz dans la cheminée tî-
Otdinairement il y a deux fours conligus ayant une cheminée commune ; pendant que l'un d'eux est en marche, l'autre se refroidit ; puis on le vide pour le charger d'os frais. On ehaulTe au rouge jusqu'il ce
qu'il ne se dégage plus de produits volatils. Après 36 heures de feu, on extrait le charbon des marmites pour le renfermer dans des étouffoirs. 11 suffit alors de le réduire en poudre ou en grains après son refroidissement.
' Pour le charbon d'os destiné au raffinage des sucres, on se sert généralement de cylindres cannelés en fonte qu'on peut rapprocher bu écarter à volonté suivant la grosseur qu'on veut donner au noir; Le charbon broyé est passé au blutoir pour séparer les grains de la poudre fine, qu'on appelle folle farine^ et des parties mal broyées.
Pour le noir âUvoire qui doit être employé comme matière colorante, on broie à l'eau, afin d'obtenir une plus grande ténuité, soit éous des meules verticales tournant sur un plan horizontal, soit sous des meules horizontales semblables à celles qui servent à la mouture du blé. Un seul broyage suffit pour les emplois grossiers de ce noir : tels, par exemple, que la fabrication du cirage, qui en consomme d'énormes quantités (i). Mais quand il doit être utilisé dans la peinture, on le soumet à plusieurs broyages successifs, dont le nombre augmente en raison de la finesse qu'on veut lui donner.
Le charbon animal renferme jusqu'à 90 p. 100 de matières inorganiques, salines et autres, et 10 p. 100 seulement de carbone. Il est donc
(1) L'emploi si général qu*on fait du cirage anglais^ c'est-à-dire de celui qui so sèche et se polit avec une brosse, m'engage à vous indiquer quelques-unes des meilleures recettes pour le préparer.
Dans toutes^ il entre du noir d'ivoire, ou du charbon d'os, de l'acide sulfurique, et une matière sucrée ou gommeuse.
Voici deux recettes très-économiques :