Différence de ▼olume. — Quoiqu'il n'y ait plus ici

122 GHAPlTttE II. — EMPLOI DES COMBUSTIBLES

de chauffage méthodique, ce que nous avons dit de rinfluence^ du volume reste vrai. Les grands- fouins permettent de réduire les frais de toute nature en les répartissant sur une plus forte production, et les perles de chaleur par les parois y sont relativement moins importantes. En outre^il faut remarquer que Topé» ration se divise en deux phases. Au commencement, les ma» tières chargées froides s'échauffent progressivement, celles qui sont près du point d'entrée des gaz s'échauffent plus vite : la température reste plus basse dans la partie la plus éloignée du four, et les gaz peuvent s'y refroidir davantage. Ce n'est qu'au bout d'un certain temps que la température devient uniforme et que la perte résultant de la chaleur sensible qu'emportent les gaz devient maxima. Pendant cette première période, la chaleur est un peu mieux utilisée, et cet effet sera d'autant plu» sensible que le four sera plus grand. A ce point de vue, on peut distinguer les fours <\ chauffage graduel et les fours à chauffage rapide. Quand la nature de l'opération demande que les matières s'échauffent lentement, la première période dure longtemps^ et il y a avantage à augmenter le volume du four. Si au contraire il faut échauffer brusquement les matières, le four est en général très-chaud au moment où on les charge, et ne peut recevoir de trop grandes dimensions. C'est dans ce cas que la chaleur sera le plus mal utilisée. On est limité, dans l'agrandissement des fours à charge fixe, non seulement comme toujours par les difficultés de construction et de travail, mais aussi par la nécessité d'obtenir une température uniforme, condition qu'on aurait de la peine à réaliser dans une trop grande enceinte.

144. Influence de la produetion. — Il y a aussi avantage à augmenter le plus possible la production. On réduit par là rimportance relative des frais de main-d'œuvre, d'amortissement, d'entretien, etc. ; on réduit aussi celle des pertes de chaleur par les parois. En effet ces dernières ne dépendent, dans un temps donné, que de la température et de la surface extérieure du four :^ si ces éléments ne sont pas changés, elles restent constantes et auront d'autant moins d'importance qu'elles se répartiront sur une plus forte production. Ainsi, dans un four donnée le combustible sera d'autant mieux utilisé que la production sera plus forte. C'est précisément l'inverse de la règle énoncée pour les fours à chauffage méthodique.

s 1. — ÉTUDE DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES DE FOURS in

Tout ce que nous avons dit de l'influence de la température de combustion et de Temploi de Tair chaud reste vrai pour les fours à charge fixe. La chaleur utilisée augmentera avec rabaissement de température que subissent les gaz en traversant le four, et comme leur température de sortie est déterminée par la nature de l'opération, toutes les circonstances qui élèveront leur température primitive procureront une économie de combustible.

145. Emploi de» flaiumes perdues. — Les gaz qui sortent des fours à charge fixe étant toujours très chauds, on s*en sert souvent pour chauiTer d'autres appareils qui exigent une moindre température : on peut, ^ar exemple, les faire passer dans des fours annexes, où les matières subissent un chauffage préalable, avant d'achever leur traitement dans le four principal ; on peut aussi les employer à chauffer Tair nécessaire à la combustion, ** ou les faire passer sous des chaudières quand on a besoin de force motrice.

tâO. Classification des fours. — En résumé, au point de vue du mode d'utilisation de la chaleur, on peut distinguer les fours en deux classes : les fours à charge mobile et les fours à charge fixe. Les premiers seuls peuvent réaliser le chauffage méthodique, et ilss'en rapprochent d'autant plus que le trajet parcouru par lés matières y est relativement plus long. Les seconds utilisent forcément très mal la chaleur. On remarquera que, dans les premiers, la température reste constante dans chaque ,<►

point du four, mais va en décroissant à mesure qu'on considère des régions plus éloignées du point d'arrivée des gaz ; dans les seconds, au contraire, la température est en général la même dans toutes les parties de l'enceinte, mais elle varie pendant les diverses phases de l'opération et va en croissant à mesure que les matières, chargées froides, s'échauffent. Ainsi les premiers pourraient s'appeler fours à température inégale, mais fixe ; les seconds fours à température variable, mais uniforme.

On peut encore distinguer les fours à marche continue, et les fours à marche discontinue. La marche continue ne peut être vraiment obtenue que dans les fours à charge mobile. Les matières étant régulièrement introduites par une extrémité du four et extraites par l'autre, peuvent s'y succéder indéfiniment,

sans aucun arrêt ni variation dans Tétat calorique du four, tant qu'on n'est pas obligé de le mettre hors feu, soit pour le réparer,soit par suile de toute autre cause, comme manque de matières premières^ ou changement dans la situation commerciale. C'est ce que Ton appelle ime campagne. La dépense de chaleur nécessaire pour échauffer les maçonneries ne se fait qu'une fois au commencement de chaque campagne, et le reste du temps il n'y a de perte par \eji parois que celles qui sont dues au rayonnement extérieur. Il y a intérêt, tant au point de vue de l'économie de combustible qu'à celui des dépenses d'entretien, à faire des campagnes longues.

Pour les fours à charge fixe, la marche ne peut être continue ; la charge est introduite dans le four toufe à la fois, puis défournée à la fin de l'opération : il y a donc un moment d'arrêt forcé entre deux opérations. Dans certains cas, la nature même du travail exige qu'on laisse l'appareil se refroidir complètement pour faire le chargement ou le déchargement; alors toute la chaleur absorbée parla maçonnerie est perdue : la marche est essentiellement discontinue. C'est une cause de perte notable de temps et de combustible. Elle sera d'autant moins importante que le four sera plus grand, et que par suite elle se répartira sur le traitement d'un plus fort poids de matières. Dans d'autres cas, on peut défourner et enfourner sans laisser refroidir. Il n'y a alors entre deux opérations qu'un arrêt relativement court, donnant lieu à des pertes de chaleur moins fortes : le four est à marche semi-continue, et une campagne se compose d'une série d'opérations successives, qui cesse quand on arrête complètement pour réparer le four. Ici encore il y a intérêt à faire de longues campagnes.

Les classifications que nous venons d'indiquer se prêteraient mal à la description des nombreux types de fours employés dans l'industrie, car les conditions théoriques sur lesquelles elles sont fondées peuvent se réaliser toutes indifféremment dans des fours de toutes formes. Nous suivrons une autre classification qui offre des rapports plus étroits avec le mode de construction et le fonctionnement pratique des fours. Nous distinguerons les fours k foyers séparés et ceux à enceinte unique. Dans les fours de la première classe, les matières sont séparées du combustible. Ce dernier est chargé dans un compartiment spécial, nommé foyer, où s'effectue la combustion ; les gaz chauds qui s'y pro-

duisent passent de là dans une enceinte contig-uë, où ils circulent au contact des matières à échauffer, et qu'on nomme le labora-^ toire. Dans les fours de la seconde classe, il n'y a qu'une enceinte : les matières à traiter sont mélangées au charbon, et c'est au milieu d'elles que s'effectue la combustion. L'air nécessaire à la combustion peut être appelé dans les fours par le tirage d'une cheminée ; il peu,t aussi y être lancé par une machine soufflante. A ce point de vue, on peut faire dans chacune des deux classes précédentes deux subdivisions, les fours à tirage naturel et les fours soufflés. Nous étudierons ensuite, dans un chapitre spécial, les fours à gaz, qui constituent un mode particulier d'utilisation des combustibles.

Nous avons à étudier dans ces appareils trois parties : 1** le foyer où on produit la chaleur ; 2^ le laboratoire où on l'utilise ; 3« la cheminée qui doit assurer le tirage.