LE CHARBON

Le charbon dont on se sert au Ripault est fait dans l'usine même, avec le bois d'un airbrisseau nommé bourdaine, désigné par Linné sous le nom de rhamnus frangula, et classé par Jussieu parmi les nerpruns. D'autres pays se servent d'autres bois, et même de chènevotte. Eni France, on s'est toujours servi de bourdaine depuis l'invention de la poudre.

Le peuplier, le noisetier, le saule, ont été successivement

préconisés , mais le rhamnus frangula est encore aujourd'hui préféré dans toutes les poudreries françaises. Le charbon fait avec ce bois est, dit-on, d'une comp osition physique et chimique plus constante que celui de tous les autres bois employés; en. regardant les approvisionnements du Ripault, il est facile de voir que tous les petits bâtons de b^ourdaine offrent une grande ressemblance de dimension et de grain. Le bois se coupe à l'âge de cinq ou six ans, pendant la séve, à la longueur d'un mètre trente-trois centimètres. Les bâtoms, écorcés, doivent avoir au gros bout un diamètre compris e.ntre quinze et trente centimètres. La réception des bottes est sévère : la présence d'un bois mort ou d'une autre essence de bois, une torsion trop forte dans les bâtons, font rejeter lie fagot entier.

On dessèche dans les cornues de carbonisation un échantillon moyen, et si l'écart de dessèchement dépasse quatre pour cent, l'excédant est aux dépens.du fournisseur. Le prix du bois de bourdaine est d'environ treize firancs les cent kilogrammes, et tend à augmenter.

La carbonisation est au Ripault plus compliquée que celle du charbon de bois ordinaire.

D'après un travail de M. Maurouard, le bois soumis à l'action de la chaleur commence par perdre son eau hygromé trique, et jusqu'à 150" il ne paraît pas subir d'autre altération, puisqu'une exposition prolongée à cette chaleur n'augmente pas la déperdition. Cette dessiccatiion , qui s'opère, au moment des réceptions de bois, pour la fixaition de la somme à payer au fournisseur, et, dans le courant d.es opérations de la carbonisation, pour l'évaluation du rendement pour cent en charbon, amène le bois à un état fixe correspondant à une composition peu variable pour une même esstence, composition qui pour le bois de bourdaine est la suivant e :

Carbone 47,51

Hydrogène ^'^^

Oxygène, azote et perte 46,29

Cendres ^'^^

Total

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A partir de 150°, la décomposition commence, et le bois se transforme, vers 260", en brûlots parfaits, représentant environ 50 p. 100 du poids du bois à l'état sec, et présentant pour le bois de bourdaine la composition suivante':

Carbone 67^00

Hydrogène 5^00

Oxygène, azote et perte 27,50

Cendres . o'ôO

Total 100,00

Au delà.de 260° le brûlot se décompose , et , à 280% le charbon commence à être friable; il est roux, éminemment inflammable, et propre à la fabrication des poudres de chasse.

A 300°, les mêmes propriétés subsistent, avec des rendements de 42 pour 100 après une heure d'exposition à cette température, de 40 pour 100 après deux heures, et de 36 pour 100 après trois heures. On a alors la composition suivante ;

Carbone 73 20

Hydrogène 4*^25

Oxygène, azote et perte 21,95

Cendres 0^60

Total 100,00

A 350" et 400", le charbon devient de plus en plus noir, avec des rendements correspondants de 36 et 30 pour 100, et l'on obtient alors les qualités qui conviennent aux poudres de guerre et de mine.

En résumé, il résulte des expériences de M. Violette que la distillation donne :

A 250° et en deçà, le charbon incuit, imparfait, dit brûlot. A 300" environ, le charbon roux.

A 350" et au delà, les charbons noirs.

Pour obtenir une carbonisation bien régulière, et avoir à volonté des charbons roux ou noirs, on ne pouvait se servir des procédés ordinaires, dans lesquels la présence de l'air ne saurait

être évitée entièrement, et par conséque3nt donne toujours des produits inégalement carbonisés; on a, (de tout temps, cherché à fabriquer lé charbon pour les poudres à l'abri de l'oxygène de l'air. Déjà, en 1568, Ruscelli n'emplcDyait à la fabrication de la poudre que des charbons distillés dams des cylindres en fonte de fer. Les Anglais durent en partie à ce procédé l'ancienne réputation de leurs poudres. Les Allemainds carbonisaient dans des fours maçonnés, mais qui n'étaient pas cependant entièrement à l'abri de l'air. En France, le (charbon fut longtemps livré directement aux poudreries par des fournisseurs qui le fabriquaient dans des fosses couvertes de terre. On préférait même ce procédé à celui des fours dams lesquels le goudron retombait sur le charbon et en modifiiait la quahté. Pendant longtemps même, on laissa les fournisseurs éteindre leur charbon avec de l'eau, et ce ne fut qu'à lai suite d'une enquête et d'expériences faites à la fm du siècle dlernier, qu'on ordonna l'extinction dans des étouffoirs.

c< Lorsqu'on veut carboniser dans leîs fosses usitées jusqu'à présent, disent MM. Bottée et Riffault , on dispose une forte perche en travers de la fosse. On appuie; sur cette perche le premier rang des bottes de bois que l'on vemt brûler, de manière à ménager un espace vide au fond de la fo)Sse. On recouvre ce premier rang de plusieurs autres, en formamt ainsi un tas arrangé le plus régulièrement possible , qui dépassse la fosse d'environ un mètre. On peut placer de cette mani(ère jusqu'à deux cents bottes. Il convient que le tas n'ait pas, dtans le haut, plus de largeur que la fosse. On a soin aussi, en éttablissant le tas, de ménager une communication avec l'espace vide au fond de la fosse, au moyen de quoi un homme y descend pour mettre le feu à un petit bûcher, formé de quelques poignéies de paille et de menu bois, qui s'allume avec la plus grande facilité. Il bouche aussitôt, par quelques bottes de bois, l'issue q[ui lui a servi, et bientôt la flamme se fait jour par tous les pointes de la masse. On laisse brûler librement, jusqu'à ce que la perche se rompant, le tas s'écroule. La flamme ne tarde pas à avoir besoin d'un nouvel aliment : on jette alors le reste des bottées de bois, que l'on a dé-

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posées à quelque distance, et on entretient le feu jusqu'à ce que la fosse se trouve remplie de charbon. On continue, pour y parvenir, d'employer encore presque autant de bottes de bois qu'il s'en trouvait dans le tas de la fosse. Il faut avoir soin , pendant la combustion , pour l'activer et la rendre égale dans tous les points de la masse du bois, de la soulever au besoin. On se sert, à cet effet, d'une fourche et d'un crochet de fer fixés au bout de longs manches de bois.

Lorsque la combustion est achevée, qu'elle ne donne plus de flamme, et lorsque la fosse est comblée, on en unit la surface avec le crochet ; on la couvre avec une tapisserie ou une couverture de laine bien mouillée, que l'on traîne par les deux bouts. Aussitôt des ouvriers , armés de pelles, et en assez grand nombre pour opérer promptement sans se gêner les uns les autres, recouvrent toute la surface de la couverture avec de la terre disposée à cet effet sur les deux côtés de la fosse , tandis que d'autres ouvriers la pressent avec les pieds, de manière à ne laisser aucun vide entre le charbon et la couverture. Cette pression doit être faite avec circonspection. Il arrive quelquefois à des ouvriers inexpérimentés, qui sautent brusquement sur la fosse, de faire sortir, à travers la couverture et les premières couches de terre, des jets de flamme assez considérables pour les environner et brûler leurs vêtements. Les ouvriers qui jettent la terre doivent avoir attention de toujours la diriger sur les points qui fument le plus : c'est aussi sur ces points que ceux qui pressent doivent particulièrement agir. On continue d'opérer ainsi jusqu'à ce qu'il ne paraisse plus de fumée.

Il faut laisser la fosse à charbon couverte , comme nous venons de le dire, pendant trois ou quatre jours, afin que l'étouffement et le refroidissement de la masse puissent avoir complètement lieu.

Lorsque la fosse est bonne à vider, on enlève avec soin la couverture de dessus le charbon, pour n'y pas mêler de terre.

On retire le charbon avec des pelles de bois et des corbeilles, en ayant soin de trier les parties qui n'ont pas été complètement brûlées.

Le produit en charbon de la combustion du bois dans les fosses peut varier en raison de ce qu'elle aura été plus ou moins bien conduite, avec les soins, les précautions, et même l'adresse convenables.

Lorsqu'on opère dans une fosse ayant les dimensions indiquées, et qu'on y a brûlé, comme cela se peut, environ quatre cents bottes de bois du poids de 15 kilogrammes l'une, on doit s'attendre à en obtenir de 950 à 1000 kilogrammes de charbon. En général , le moindre produit en charbon qu'on puisse obtenir est celui du rapport de 16 à 17 pour 100 du poids du bois; et, en opérant bien, on doit atteindre une proportion plus forte. Il a été bien constaté par l'expérience que le procédé de carbonisation dans les fosses est préférable à celui dans le four. Parce dernier procédé, on n'opère que sur de petites quantités, ce qui, par conséquent, multiplie les déchets; et le charbon s'y fait au milieu d'une fumée épaisse , chargée des principes huileux du bois. Cette fumée trouvant dans la voûte du four un obstacle à son dégagement, les principes huileux qu'elle contient, et qui auraient dû être entraînés avec elle , se déposent sur le charbon et le recouvrent d'une espèce d'enduit qui se convertit, par le refroidissement, en une croûte brillante; il y a lieu de croire que cette couche doit nuire à la qualité du charbon et à l'effet qu'il doit produire dans la composition du dosage de la poudre.

En opérant, par le procédé de carbonisation dans les fosses, sur de grandes quantités , on a moins de déchet en braise et en cendres, et le charbon est entièrement dépouillé des principes huileux , qui se dégagent librement. Les résultats sont donc et plus abondants et plus purs que par le procédé du four.

La bonne qualité du charbon se reconnaît en partie à la vue ; et lorsqu'on a la certitude qu'il est nouvellement fait, il ne reste plus qu'à s'assurer s'il a été bien fabriqué. Le bon charbon est en bâtons longs , secs et sonores , d'une cassure nette, où l'on remarque la contexture fibreuse du bois; la surface en est lisse, mais non brillante.

Lorsque les bâtons sont réduits en fragments, ou lorsqu'une

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combustion trop active les a mis à l'état de braise , ils deviennent susceptibles d'attirer plus promptement l'humidité de l'atmosphère , de se décomposer, et ils sont moins propres à être employés à la confection de la poudre. »

Ces procédés primitifs devaient être améliorés.

En effet, en 1847, M. Violette essaya la distillation en cornues au moyen de la vapeur surchauffée; ce procédé ne reçut pas l'extension que les premiers essais avaient fait espérer, et la carbonisation en fosses resta réglementaire jusqu'en 1862, époque à laquelle on établit dans toutes les poudreries des appareils à distiller en vases clos, qui étaient déjà employés dans quelques établissements.

Au Ripault, l'atelier de carbonisation se compose d'un massif en briques divisé en fours séparés contenant chacun une cornue de fonte, et disposés de telle sorte que les produits de la distillation s'échappant par l'extrémité postérieure de la cornue, reviennent dans le foyer se brûler et continuer l'opération commencée par un chauffage au bois.

Voici comment se conduit l'opération : le bois est placé botte par botte dans un cylindre en tôle de deux millimètres d'épaisseur et cerclé de fer plus épais ; ce cylindre est fermé dans sa partie postérieure par un fond mobile percé de deux trous correspondant aux deux ouvertures par lesquelles les gaz s'échappent de la cornue pour retourner sous le loyer; le fond antérieur du cylindre de tôle est fixe, et porte deux poignées destinées à donner prise aux deux crochets d'une poulie pour opérer le déchargement du cylindre après chaque cuite. En face de chaque cornue est placé un cylindre couché horizontalement sur un chariot de hauteur convenable pour faciliter l'introduction du cylindre dans la cornue; il est mobile sur deux rails en fer. Au moyen d'un disque en bois muni d'un manche, on opère le chargement en enfonçant, l'un après l'autre, le bois jusqu'à ce qu'on ait logé deux bottes et demie. Le poids de chaque botte est d'environ vingt et un kilogrammes.

Le chargement effectué , on ferme le fond mobile , on approche le chariot de l'ouverture de la cornue, dans laquelle on

pousse le cylindre en ayant soin de faire correspondre les trous du fond mobile avec les trous d'échappement de la cornue, dont on referme la porte en l'assujettissant avec une vis de serrage.

Quand tous les cylindres sont placés dans toutes les cornues, on allume à la fois tous les foyers avec des copeaux et du menu Lois de sapin, préférablement à tout autre, à cause de sa longue flamme. Lorsque la température des cylindres a atteint 150 degrés, les produits de la distillation qui commence viennent s'enflammer à la partie postérieure du foyer, la partie antérieure seule continue à recevoir un chargement de bois. La flamme, après avoir fait le tour des cornues, se rend à la partie supérieure, et s'engage dans un conduit oblique communiquant à la cheminée. Le bois commence par se dessécher, puis, perdant peu à peu ses matières volatiles, il devient charbon roux, puis enfin charbon noir; à cet état, il produit un peu plus de 29 pour 100 du poids du bois. Les ouvriers surveillent l'opération, ouvrent de temps en temps le foyer, et lorsqu'ils voient ralentir l'arrivée des gaz de la distillation, ils ouvrent la porte des cornues. Si la fumée qui en sort ne sent plus le goudron , de ces deux indices ils concluent que l'opération est terminée. Grâce à l'habitude qu'ils ont de ce travail, ils se trompent rarement.

Le déchargement s'effectue en approchant le chariot de la porte de la cornue; on accroche les poignées du fond fixe du cylindre à une corde enroulée autour d'une poulie, et au moyen d'un tour mû par une manivelle , on attire le cylindre sur le chariot, on amène le chariot en arrière auprès d'un étouffoir vertical. En continuant à manœuvrer le tour, le cylindre s'élève verticalement au-dessus de l'étouff'oir dans lequel il descend ensuite, et lorsqu'on l'a décroché, le fond mobile tombe avec tout le charbon dans l'étouff'oir, on le recouvre immédiatement. Simultanément aussi, on rapproche de la cornue, dans laquelle on l'enfonce, un nouveau cyhndre rempli de bois et préparé à l'avance pour que l'opération n'ait pas'd'interruption. Ordinairement, la carbonisation marche depuis le lundi matin jusqu'au dimanche matin ; pendant les premières vingt-quatre heures ,

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la marche est assez irrégulière, et chaque cyhndre ne donne, en moyenne, que cinq cuites; mais une fois le massif échauffé, la carbonisation s'effectue à peu près régulièrement en trois heures. L'étouffoir est en tôle comme les cylindres. On n'attend pas que le charbon soit complètement refroidi pour le trier, le débarrasser des brûlots et le casser en petits morceaux de cinq à dix centimètres de long; pour cela, au bout de deux heures environ, on le retire de l'étouffoir. Lorsqu'il est cassé et trié suivant la couleur de sa cassure, il est conservé dans des réservoirs en tôle contenant environ quarante-cinq kilogrammes et lutés à la terre glaise; ces derniers réservoirs sont emmagasinés dans un hangar rendu incombustible par sa construction en fonte, fer, tôle et zinc. D'après un travail très-détaillé du capitaine Canton, le charbon reviendrai ainsi à l'État à 48 fr. 26 cent, les 100 kilogrammes.

Mais ce n'est pas à l'état de fragments plus ou moins petits que s'opère le mélange du charbon avec le salpêtre et le soufre. Il doit être réduit en poudre fine dans une tonne de cuir à deux compartiments, contenant chacun vingt kilogrammes de charbon et quarante kilogrammes de gobilles en bronze de sept millimètres de diamètre. La tonne tourne pendant deux heures, à la vitesse de vingt tours par minute; au bout d'une heure et demie de rotation, on enlève les deux portes pleines de la tonne, et on les remplace par deux portes faisant tamis ; le charbon réduit en poudre fine traverse ce premier tamis, plus un autre plus fin, quadrangulaire et tendu sur un chariot animé mécaniquement d'un mouvement de va-et-vient. De ce second tamis, le charbon tombe dans une caisse à roulettes, d'où on l'emmagasine à la pelle dans des réservoirs cylindriques en tôle contenant un peu plus de cinquante kilogrammes de poudre.

Les étouffoirs destinés à conserver le charbon trituré et tamisé doivent fermer très-exactement; sans cela ils seraient exposés à absorber l'humidité de l'atmosphère, et même quelquefois à s'enflammer spontanément. Ces étouffoirs sont portés dans un magasin bien sec, à proximité de l'atelier de mélange.

Pour le charbon destiné à la préparation de la poudre B , il

GRANDES USIINES.

est nécessaire de prendre les plus grandes précautions ; en efïët, le mélange qui subira les opératioms sera moins humide que celui de la poudre à canon ; de plus , exposé à une forte pression entre fer et fonte, un corps étranger miétallique ou pierreux pourrait y déterminer des explosions graves. Quelques parties de gobilles usées pourraient s'être détachées et avoir traversé le premier tamisage mécanique ; on fai t donc à la main un second tamisage. On met avec le charbon seizze gobilles en bois de diamètre différent, on recouvre avec un drap pour éviter une trop grande poussière, et l'on met en miouvement le tamis jusqu'à ce qu'on ait fait passer au travers die ses ouvertures le charbon assez finement trituré. Le reste est miisdecôté pour être retrituré à nouveau. Toutes les opérations mé3caniques que nous venons de décrire se font au Ripault sous l 'impulsion d'une roue hydraulique et dans un atelier spécial dont l'atmosphère est chargée de poussière de charbon. C'est um des postes les plus durs de la manufacture.