Bendement calorifique des fours à foyers séparés

— Si Ton excepte les fours à cuve et les fours à plusieurs postes, aucun de ceux que nous venons de décrire ne réalise le chauffage méthodique. Les matières y restent immobiles, et les gaz doivent sortir du laboratoire k une température au moins égale à celle que nécessite l'opération. Ils emportent donc une grande partie de la chaleur produite. Dans un four de fusion, par

exemple, la température est souvent de 11 à 1200** : c'est celle qu'auront les gaz h leur sortie, et comme ils ne sont pas primitivement à plus (le 15 ou 1600^, on voit qu'au moment où ils quittent le four, ils ont à peine cédé 1/5 ou 1/4 de leur chaleur ; la perte de ce chef est donc de 75 0/0. Elle sera plus forte encore dans les fours à fondre Tacier où la température doit atteindre 1400^. Elle sera plus faible dans les fours à chauffage progressif, parce que pendant la première partie de l'opération, tant que les matières n'ont pas atteint leur température maxima, les gaz peuvent sortir plus froids. Elle sera moins importante dans les fours de grillage et surtout dans les fours à plusieurs postes, parce que les gaz, parcourant u^i trajet beaucoup plus long, peuvent sortira une température qui s'abaisse jusqu^à 300®^ et même un peu moins. La perte dé chaleur descend dans les cas les plus favorables à 15 0/0. Dans le chauffage des chaudières, qui e§t celui où on réalise le mieux la circulation méthodique, elle ne descend pas au-dessous de 8 0/0.

Une autre partie notable de la chaleur se perd par les parois : cette perte est d'autant plus importante que la température est plus élevée.

Dans les chaudières, elle s'élève à 25 0/0 ; dans les fours mé* tallurgiques, elle doit atteindre au moins 40 ou 50 0/0, parfois plus. La forme du four à réverbère, qui offre une grande surface pour un petit volume, est de nature à développer beaucoup ces pertes.

En définitive, lorsqu^on compare la chaleur réellement utilisée à celle que pourrait produire théoriquement le combustible, on reconnaît que la proportion est à peine de 2 ou 3 0/0 dans les fours de fusion de Tacier, 8 à 10 0/0 dans les fours de fusion ordinaires, 17 0/0 dans les fours de grillage, 20 à 30 0/0 dans les fours à plusieurs postes.

109. emploi des flaututes perdues. — Dans les forges, on peut souvent employer les flammes perdues des fours à réverbère pour chauffer des chaudières. On peut encore s'en servir pour chauffer Tair nécessaire à la combustion ; ce procédé est utile surtout lorsqu'on brûle des combustibles médiocres comme le bois et la tourbe, on augmente ainsi la température produite dans le foyer. A la suite des fours de fusion, on met souvent une seconde sole (cassin), chauffée parles flammes perdues, où se pré-

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parent les ngiatières. Pendant qu'une fusion se faitsur la première sole, la charge qui doit être fondue à l'opération suivante s'échauile sur.la seconde sole, sans dépense spéciale de combustible. Puis on la fait passer sur lapremière sole, où elle arrive chaude et fond plus vite.

Le plus souvent on n'utilise par ces procédés que la chaleur sensible des gaz : cependant il n'est pas rare qu'ils contiennent de Toxyde de carbone en proportion assez forte pour pouvoir brûler. Pour en tirer parti, il faudra faire passer les gaz, au sortir du laboratoire, sur une grille où Ton entretiendra un feu avec des fagots ou avec du menu charbon: on aura soin d'élargir les conduits en ce point de manière à diminuer la vitesse du courant. L'oxyde de carbone brûlera, et les gaz ainsi réchauffés seront envoyés directement sous les chaudières, ou dans Tenceinte quelconque où on veut les utiliser.

190. Fours Riiaulaireii. —^ Le rendement calorifique peut être augmenté beaucoup par l'emploi des fours annulaires. On peut considérer ces appareils comme constitués par une série de fours rangés en cercle et communiquant entre eux. A un moment donnée un seul de ces fours est chauffé, et ses flammes perdues, avant de se rendre à la cheminée, passent par les autres fours qu'elles échauffent progressivement. Par un jeu de registres convenable, tous les fours peuvent permuter de rôle ensemble: chacun d'eux n*est chauffé directement qu'au moment d'y terminer l'opération, et, avant cette période, il passe par une série de phases pendant lesquelles il reçoit des flammes perdues de plus en plus chaudes à mesure qu'il est plus voisin de celui des fours actuellement chauffé. C'est en quelque sorte le foyer qui se déplace et va au-devant des matières, de manière à réaliser la circulation relative nécessaire au chauffage méthodique, tout en laissant les matières immobiles.

Ces fours ont sur les fours à plusieurs postes et sur les fours à cuve un avantage théorique: c'est que le trajet relatif des matières n'est plus limité par aucune considération; on peut donc l'allonger autant qu'on veut et se rapprocher indéfiniment des conditions absolues du chauffage méthodique. En pratique, toutefois, cet agrandissement du four, qui n'est pas accompagné d'un accroissement de production, entraîne des frais de premier établissement onéreux.

L'utilisation de la chaleur dans ces appareils peut dépasser 30 0/0. Ils conviennent spécialement aux opérations qui exigent une marche discontinue. En effet, chacun des fours peut passer par des périodes alternatives de chauffage et de refroidissement et marcher comme un four discontinu ; tandis que Tensemble constitue un appareil à marche continue.

Nous reparlerons plus loin de ce genre dé fours, et nous les étudierons en détail à propos des fours de calcination.

191. ChoiiK des coinbustiMeii. — Les houilles grasses et les houilles sèches sont les combustibles qui conviennent le mieux pour le chauffage des fours à foyers séparés. On peut aussi y brûler du bois, et même des lignites et des tourbes quand la température ne doit pas être trop élevée. Lorsque le laboratoire est grand et doit être chauffé énergiquement dans toutes ses parties, il faut des houilles à longue flamme et de . bonne qualité.

Pour utiliser leshouilles maigres,on emploie parfois un artifice consistant à faire marcher le foyer comnne une espèce de gazogène. On brûle le combustible sous une forte épaisseur, de manière à produire de Toxyde de carboné qui va brûler d^ns le four, au contact de Tair rentrant par les joints des portes et des fissures de toute nature. On arrive ainsi à obtenir des flammes avec un charbon qui, sur une grille conduite à la manière ordinaire, n'en donnerait pas. Mais la combustion de Foxyde de carbone, dans ces conditions, ne sera jamais complète.