LE CARBURE DE CALCIUM
L'acétylène brûle avec une flamme éclatante, et si Téclairage électrique a un concurrent à redouter, c'est bien ce gaz, que chacun peut fabriquer avec facilite et économie, et dont l'emploi se développera avec rapidité le jour où le public sera revenu de préventions injustifiées.
L'acétylène, entrevu par Davy en 1836, a été complètement étudié par Berthelot en 1859 et préparé par lui en formant un acétylure de cuivre et en le traitant par Tacide chlorhydrique.
C'était alors un produit de laboratoire et on ne pouvait prévoir, en aucune façon, qu'il ferait tant parler de lui un jour, lorsque, à la fin de 1892, M. Moissan, continuant ses recherches sur la fabrication artificielle du diamant, montra que lorsque la température s'élève ;i 3.000 degrés entre 'les électrodes d'un four électrique, la chaux qui constitue le four, fond et coule comme de l'eau, réagit sur le charbon des électrodes et produit du carbure de calcium.
Un procédé industriel pour la fabrication du carbure de calcium fut breveté en 1894 par M. Bullier.
Il est fondé sur la réaction, produite dans un four électrique, du charbon sur la chaux. Le carbure fond et cristallise par refroidissement, sous la formule CaC*.
La production de carbure par vingt-quatre heures varie entre 2 kil. 3 et 3 kil. 5, par cheval de force. C'est là un faible rendement qui a nécessité Tinstallation des usines aux points où l'utilisation de forces naturelles permet de diminuer le prix de revient ii son minimum. Nous verrons plus loin qu'il a été sensiblement amélioré.
Un certain nombre d'établissements industriels, alimentés par des usines hydrauliques, commencent à produire des quantités croissantes de carbure de calcium.
Les usines de Neuhausen (Suisse) et de Froges
(France), dont fabrication de 1'; entreprendre ce livrent actuetlem
La Société de; brevets de M. Bi de-Briançon, vil chutes qui peuve 15.000 chevaux s
D'autres usine
Fn Angleterr( ne dépasse guèrt
L'Amérique fi par jour.
Ces prodtictic inarquent seulei année, nous som temps que l'appl
Autres appl industries naiss:
électrique. Nous du chlorate de p caustique, du ch
Foura élect des procédés de de rappeler les rons quelques ii fonctionnement.
Ce sont des fi soit la haute te dépasser 3.000') certaines électro courant.
Le four Moissan, qui en est le prototype, est basé sur l'utilisation de Tare produit entre deux électrodes cylindriques de charbon, pénétrant horizontalement dans un creuset taillé dans un bloc de chaux vive. Un couvercle de chaux vive, en forme le dôme, le clôt hermétiquement.
La chaux est si faible conductrice de la chaleur qu'on peut toucher, avec la main, la surface extérieure du four, alors qu'il est en plein fonctionnement (1).
Sur ce type de fours, dits à arCy divers inventeurs ont créé des variantes étudiées en vue du travail spécial qu'ils avaient à effectuer.
Dans certains d'entre eux, pour mieux répartir la température, on a adopté des dispositions qui produisent, au lieu d'un seul arc, des arcs multiples, permettant d'étendre à une certaine surface la température dont on a besoin, au lieu de la limiter à un espace restreint.
Les uns ont quatre arcs (Gin et Leleux); d'autres, trois arcs produits par courant triphasé (Bertolus).
On a eu la pensée de rendre ces arcs mobiles par rapport à la matière fondue. Mais ce dispositif, qui rend l'arc irrégulier, ne parait pas avoir eu de succès.
Un inconvénient des fours à arc résulte du soufflement de l'arc, qui a pour effet de chasser la matière hors du four, à Tétat de poussière impalpable.
De là une perte et, en outre une action fâcheuse sur la respirabilité de l'air des ateliers.
On a été ainsi conduit à combiner d'autres types de fours dans lesquels l'électrode plonge dans le corps fondu. Tel est le type des fours à résistances y fours dont il existe des types variés.
Ces appareils fonctionnent, soit avec le courant con-
(1) Les Fours électriques, par M. Keller. Communication au Congres d'Électricité de 1900.
tinu ( et dans ce cas leur action électroly tique peut se combiner à leur action électro-thermique) ^ soit avec les courants alternatifs, ce qui supprime l'action éleclrolytique, quelquefois plus nuisible qu'utile.
On trouve à ces derniers certains avantages résultant de ce qu'ils correspondent à un meilleur fonctionnement mécanique et aussi de ce qu'ils égalisent l'usure des électrodes. Les fours à courants alternatifs jouissent, en ce moment, d'une faveur particulière.
D'une façon générale, l'emploi des fours électriques s'est considérablement développé dans ces derniers temps.
D'après la communication que nous venons de citer, la puissance électrique totale qu'ils utilisent s'élèverait, actuellement, à 225.000 chevaux, dont 185.000 pour la fabrication du carbure de calcium, 27.000 pour celle de l'aluminium, 11.000 pour celle du cuivre, 2.000 pour celle du carborandum.
En France, la production du carbure de calcium utilise ou prévoit, à elle seule, 60.000 chevaux.
Une telle intensité de fabrication ne pouvait qu'être ciccompagnée de progrès sérieux. En effet, le rendement des fours a été amélioré au point que, de 3 kilogrammes de carbure produits par kilowatt, en vingt-quatre heures, en 1897, on est passé à 6 kil. 200. (Nouveaux fours à résistance Gin et Leleux.)
Le chauffage électrique. — Nous avons vu que la transformation directe de l'énergie calorifique en énergie électrique est, jusqu'à présent, un moyen peu pratiqua et peu économique d'engendrer l'électricité.
Les générateurs thermo-électriques sont de médiocres transformateurs.
Le problème inverse se présente dans des conditions analogues. C'est, généralement, quand on voudrait les
PROCÉDÉ CROMPTON 513
éviter, qu'on voit des phénomènes calorifiques se produire dans les générateurs et les récepteurs électriques. La chaleur dégagée constitue une perte et un déchet dans le rendement.
Si, au contraire, on veut utiliser la totalité de Ténergie électrique pour la transformer en chaleur, ce qui est le desideratum du chauffage électrique, on rencontre d'autres difficultés.
On obtient trop peu ou trop, c'est-à-dire une chaleur insuffisante pour le chauffage industriel ou bien des températures extrêmement élevées réalisées dans le petit volume des fours électriques.
Aussi, les personnes qui ont dirigé leurs recherches dans cette voie ont-elles dû les limiter à un but plus modeste et substituer à l'étude du chauffage électrique, en général, celle de son application aux usages domestiques et en particulier à la cuisine.
Procédé Crompton» — La Société anglaise Crompton et la Société du Familistère de Guise, qui exploite en PVance ses brevets de chauffage électrique, construisent, dans ce but, toute une série intéressante d'appareils de ménage basés sur les considérations suivantes (1) :
Nous avons vu que la quantité d'énergie électrique correspondant à un courant d'une intensité I circulant dans une résistance R est équivalente, d'après la loi de Joule, à une quantité d'énergie calorifique proportionnelle à RI*.
Lorsque la résistance en question est suspendue dans l'air, il résulte de la mauvaise conductibilité calorifique de celui-ci que la chaleur ne peut se dégager suffisam-
(1) Comxnunicalion faite à la Société ÎDiernationalc des électriciens le 3 février 1897 par M. Coliu, ingénieur au Familistère de Guise.
YivAREZ. Phénomènes électriques. 33
su LE CHAUFFAGE ÉLECTBIQUK
ment %ite, qu'elle s'accumule en quelque sorte di conducteur et finirait par le porter à une tempéi extrêmement élevée. On évite ce phénomène, qui i iDconvénieut lorsque la chaleur produite corresp' une perte, en augmentaut le diamètre du fil.
Dans le problème du chauffage, on n'a pas à cra de diminuer le diamètre du fil, mais il faut en t temps le mettre en contact avec une substance, fc conductrice de la chaleur, qui diffuse celle-ci au mo où elle se produit, et, en même (emps, mauvaise coi trice de l'électricité.
Les substances vitrifiées remplissent ces deux c< lions et ont sur certains corps, tels que t'amiant mica, la porcelaine, l'avantage d'être plus homogèn non poreuses.
Le transformateur d'énergie électrique en én« calorifique, sera donc un fil résistant, maîlleci ferro-nickel, platine ou fer, de 7 à 8/10 de millimt replié en forme sinusoïdale et .noyé dans une m vitrifiée.
Celle-ci est, à son tour, revêtue d'une garniture mi lique. La conductibilité calorifique du cuivre le désig pour cet emploi, mais le cuivre a un coefficient de i tation élevé, très différent de celui du verre, tandis le coefficient de dilatation de la fonte et du fer s'en proche. On a donc choisi ces corps, et surtout la fi qui se prête mieux au moulage, afin d'avoir une sol rite complète du verre et du métal et d'éviter aînj possibilité de craquelures et par suite de courts circi
La surface extérieure de la fonte est moulée de fa à présenter des nervures augmentant le pouvoir rad de l'appareil.
Si, dans ces conditions, on calcule la surface néi saire pour transformer en chaleur un hectowatt, température de la plaque métallique étant de 250 de^
