FOURS A SEPT CORNUES

ne laisse plus échapper de vapeurs visibles. On décharge chaque cornue, à Taide de longs crochets, dans une brouette en tôle, puis on recharge de nouveau. Le coke, recueilU dans des caisses à bascule portées sur des galets roulant sur de petits chemins de fer, eat chamé hors de TateUer, puis on le répand uniformément sur le sol où on l'éteint en Tarrosant avec 10 litres d'eau pour 1 hectol. 33 de coke (*), le service exige par 10 cornues 2 ouvriers qui travaillent pendant 12 heures, ou une brigade de 4 ouvriers en 24 heures (**).

La cheminée A (fig. 1 et 1', pi. XL Y) a 33 mètres de hauteur; sa section intérieure la plus étroite à la partie supérieure est de 1 mètre 1 5 centimètres en carré ; elle présente à sa base une section de 3 mètres de côté.

Un large conduit souterrain M lui amène les produits gazeux ou fumées de la combustion de tous les foyers. Afin d'éviter que les parois intérieures, près de l'arrivée de tous ces produits, ne s'échauffent trop, on a disposé au bas une voûte &, sous laquelle Fair extérieur pénètre d'abord dans un encaissement en maçonnerie A', en passant par les trous a, a d'une plaque qai recouvre cet encaissement. L'air entre de là dans un tube d^ puis, s'élevant par l'appel de la cheminée, passe dans celle-ci en soi-

(*) On prolonge actuellement le massif des fours au-dessous des cendriers afin de former sous le plancher un étage inférieur où Ton fait tomber directement le coke retiré des cornues. C'est dans cet étage inférieur largement aéré que s'effectue l'extinction du coke à l'aide d'un arrosage rendu très-facile par l'emploi d'une lance de pompier terminant, vis-à-vis le massif de chaqu<r four, un tube flexible en caoutchouc.

(**) On réunit les meilleures conditions d'économie et de durée en construisant les cornues d'une longueur double (5 mètres |) formées de trois tronçons réunis avec de bon mortier d'argile réfractaire ; le tronçon du milieu porte un diaphragme vertical séparant la capacité en deux et forçant le gaz i se diviser également , pour se dégager aux deux bouts par les tubes adaptés sur les 2 têtes en fonte de chacune de ces cornues doubles, chaque portion du foucontenant sous une voûte commune 7 cornues doubles chauffées par deux foyers opposés. Les chargements de houille et extraction de coke s'effectuent sur chacune des deux façades du four, les cornues recevant lOO^*' de hooilie dans chacune de leurs capacités : c'est-à-dire 700 kilogr. dans la capacité des cornues simples ou 1400^*** pour les 7 cornues doubles distillent en 6 opérations par 24 heures 8400^"' ae houille qui produisent 2352 mètres cubes de gaz; en déduisant une perte de 15 pour 100 on a au moins 2000 mètres de gaz arrivant à la consommation sous la pression de 5 miilim. d'eau. 1 heetol. de houille pesant 80 kilogr. produit 1 hectol. 33 de coke dont on brûle 40 litres pour distiller 100 litres de houille : on voit qu'une très -grande usine comme celle delà Villette, pour produire en 24 heures 150 000 mètres cubes dans les gazomètres, doit employer par jour 8152 hectol. ou 543 voies ^.

vant les conduits ce^ e' e'^ (le bout «dans rencaissement est clos). On comprend que la continuelle circulation d'air, ainsi déterminée, enlève de la chaleur et puisse éviter Texcès de la température sur les parois de la cheminée et même une trop forte dessiccation du sol sur lequel cette cheminée repose.

Dans la disposition des fours à 7 cornues (pi. XLYI, fig. 1 et 2), le foyer placé entre les deux cornues de la rangée inférieure peut-être remplacé par une troisième cornue au même niveau que les deux autres. C'est effectivement ce qui arrive quand on supprime le foyer afin de substituer au coke, pour chauffer les cornues, le gaz oxyde de carbone (mêlé d*azote) provenant d'un four Siemens.

Les fours de ce système (fondé sur l'invention d'Ehelmen) permettent de mieux utiliser les houilles et le coke, même de médiocre .qualité, lorsqu'on peut installer ces fours dans des excavations à 3 mètres environ au-dessous du sol afin d'obtenir un fort tirage facile à régler : la grille inclinée chargée d'une couche de combustible de 1 mètre et demi à 2 mètres d'épaisseur transforme (à l'aide d'un volume d'oxygène de l'air moindre de moitié de la quantité qui produirait de l'acide carbonique) le charbon en oxyde de carbone : ce gaz allumé dans les fours à 7 cornues avec un léger excès d'air fournit quatre fois autant de chaleur que la quantité produite pour former l'oxyde de carbone et se prête à une régularité plus grande du chauffage ((^oj. la description avec figures du four Siemens, également applicable aux verreries, fabriques de porcelaines, etc. etc., Bulletin de la Société (F encouragement^ année 1866).

On sait que le coke, résidu ordinaire de la fabrication du gaz dans les cornues, est employé dans le chauffage domestique et dans diverses opérations industrielles où ce combustible léger peut convenir, mais qu'il n'est ni assez dense ni assez pur pour les locomotives, ou pour le traitement des métaux ou des minerais dans les grands fourneaux : aussi manque-t-il de débouchés durant les hivers peu rigoureux et surtout en été ; en ces circonstances, le coke s'accumule dans les usines à gaz et représente un capital improductif.

Au moyen des fours de grande dimension, comme celui que la planche XLVIII indique, Pauwek s'était proposé d'obtenir du

coke aussi convenable pour les opérations métallui^qaes et le chauffage des locomotives que celui qui est fabriqué exprès, mais en laissant perdre les gaz dans des fours analogues.

Le four que nous allons décrire satisfait à ces conditions, car il opère sur une grande masse et la distillation y est lente, en sorte que la houille, amollie par la haute température et oomprimée par le poids considérable de sa propre masse, est à peine soulevée par le dégagement gazeux, elle i*etombe et conserve une densité augmentée encore par le retrait qu'éprouve le coke en refroidissant.

La cavité F F du four (fig. 1 et 3) a 7 mètres de longueur, 1™,80^ de largeur et 80 centimètres de hauteur au milieu de la voûte; la sole est en pente légère de 30®, vers la partie postérieure, pour faciliter le déchargement; les parois sont chauffées principalement à Taide des gaz et d'une partie du charbon brûlés dans la cavité de ce four à la fin des opérations; en outre, on maintient la température convenable au moyen de menu coke ou de houille dans un foyer supplémentaire A (fig. 1 et 2). Les portes correspondant à la cavité du four et celle du foyer sont indiquées en I et A (fig. 4).

Les produits de la combustion dans le foyer parcourent toute la surface inférieure de la sole en passant dans des cameaux latéraux d d^ pour circuler dans toute la longueur des carneaux c, jusqu'à Tautre extrémité de la sole; là ils redescendent par les cameaux inclinés c\ c", c"\ pour passer dans la conduite ou cheminée traînante D (fermée à l'un des bouts D', fig. 3), communes à tous les fours semblables disposés dans un même massif. Une cheminée circulaire centrale F, F' (fig. 1 et 3), terminée par un couronnement en fonte, sert à la fois au chargement du four et au dégagement des gaz.

Les portes à coulisses I et F (fig. 1 et 4) de chacun des fours sont à volonté ouvertes en les soulevant au moyen d'un treuil K , R' mobile sur des galets roulant sur deux rail-ways qui longent en avant et en arrière les deux façades des fours; les bâtis et plates-formes portant les rail-ways sont soutenus par les montants en fer K* Y)" (fig. 1 et 2).

Au moment où le four, chauffé au i*ouge une première fois ou spontanément à la fin de chaque opération, est prêt à être chaigé, les portes étant levées, on place sur l'ouverture de la cheminée centrale un entonnoir en tôle F', puis on amène au devant de cette embouchure un v^agon monté sur roulettes et cheminant

sur un rail-way spécial porte par un bâti solide qui règne audessus de tous les fours ; alors on fait basculer la caisse G pleine de houille, que porte le wagon; ce mouvement de bascule s'effectue à Taide du pignon mû par une manivelle et engrenant dans la denture d'une barre en arc de cercle fixée sur la même caisse. Celle-ci prend la position indiquée par la lettre G' et les lignes ponctuées ; on fait sauter alors une clavette qui maintenait close la porte à charnière ; celle-ci s'ouvre aussitôt, prenant la direction G" , G" , elle livre passage à toute la houille contenue dans la caisse et qui s*écoule par Tentonnoir F" dans le four F F.

Cette manœuvre, réitérée cinq fois, introduit dans le four 5000 kilogr. de houille; chaque fois que Tun des wagons a versé une charge de 1000 kilogr., des ouvriers préposés à ce service étendent, à Taide d'un râble, la houille sur la sole du four. Les cinq charges, de chacune 1000 kilogr., étant ainsi successivement ajoutées, on abaisse les deux portes I et V (fig. 1 et 4), qu'on lute et que l'on serre avec deux clavettes; on enlève l'entonnoir F' (fig. 1), on pose à sa place le tampon obturateur F'" (fig. 3), qui, par son poids et à l'aide d'un peu de lut interposé, clôt hermétiquement l'embouchure. (Dans les figures 1 , 2 et 3, la lettre £ indique la maçonnerie coupée; dans les figures 1 et 3, on remarque en H une cavité régnante sur tous les fours et remplie de cendres et mâchefer pour retenir la chaleur.)

La distillation commence : les gaz et vapeurs passent par le tube horizontal f"' F''\ dans le barillet commun à tous les tubes semblables qui conduisent le gaz des dix ou douze fours. Afin de régler le chauffage par le foyer A pendant le temps où il est nécessaire, il fallait limiter la section de passage des produits de la combustion au point convenable ; on y est parvenu facilement en introduisant dans uncameau spécial e e (fig. 1 et 2, lignes ponctuées) une plaque épaisse en terre à brique réfractaire, et la poussant plus ou moins à l'aide d'une tige à bout recourbé qui s'engage dans une entaille de la plaque. Lorsque le tirage est ainsi bien réglé, il est utile de maintenir sans changement le passage, tout en réservant le moyen de fermer complètement lorsqu'on cesse le feu : on y est parvenu â 1 aide d'un deuxième cameau e e\ dans lequel on introduit une plaque e' qui laisse toute la section ouverte ou la ferme à volonté, mais sans déranger la première plaque e,

La distillation dure 72 heures, y compris le temps du charge-

ment et du dëfournemeat. Lorsqu^on veut procéder à cette dernière opération, Ton élève les deux portes I et F, après les avoir délutées ; on approche les repoussoirs (fig. ô et 6) montés sur huit galets roulant sur les quatre rail-ways r, r, qui longent les fours accotés les uns aux autres. Lorsque le repoussoir est exactement en face de Tembouchure du four, quatre hommes se mettant à la manivelle c, impriment au pignon un mouvement de rotation qui se transmet à la grande roue dentée; celle-ci fait mouvoir son arbre ainsi que le pignon é fixé à Tautre extrémité. Ce pignon e' commande la grande roue dentée /*, qui met en mouvement le pignon f\ celui-ci s'engrène avec la denture de la forte barre a by qui se meut horizon talementi approche de l'embouchure la plate-forme a, fixée solidement à son extrémité. (Les lettres ddetd' d indiquent les galets qui soutiennent et guident la barre dentée.)

En continuant de faire avancer la plate-forme, celle-ci touche bientôt la masse de coke, la pousse énergiquement de façon à lui imprimer un mouvement de translation lent suivant la pente de la sole, en sortant du four par l'embouchure postérieure (coirespondante à la porte T Y qui est levée). Toute la masse de coke qui sort graduellement du four rencontre une surface plus inclinée que la sole du four et légèrement arrondie. 11 en résulte un léger changement de direction qui détermine une dislocation du coke en blocs ou prismes irréguliers, les fentes étant perpendiculaires à la surface en pente.

Aussitôt que toute la masse est sortie du four, on hâte le refroidissement du coke par des aspersions d'eau, on débarrasse remplacement en retirant le coke à Taide de crochets à longs manches; on a ramené le repoussoir dans sa position première (indiquée par les figures ô et 6), en tournant en sens contraire le pignon à manivelle c. On procède aussitôt à un nouveau chargement, puis on abaisse les deux portes I et F ; celles-ci étant lutées et serrées comme la premièi;e fois, toute Topération recommence.

En suivant ce procédé, on obtient un peu Qioins de gaz dans le rapport de 23 à 19 mètres cubes; la qualité lumineuse esta peu près la même, mais on réalise les avantages d'un écoulement facile du coke au fur et à mesure de sa production et à un prix plus élevé de moitié environ que celui du coke des cornues; on peut encore améliorer la qualité de ce coke par un lavage préalable de la houille qui la débarrasse des schistes. Nous dé-

BARILLETS Eï ASPIRATEURS. 831

crirons cette opération dans le chapitre suivant, relatif aux applications des résidus de la fabrication du gaz et notamment de la préparation des péras artificiels avec le goudron et la houille lavée.

V« Barillets et aspirateurs.

Dans la distillation de la houille il se forme non-seulement les gaz dont nous venons de parler, mais encore divers autres produits condensables ou gazeux qu'il faut éliminer*

Les produits volatils et gazeux de la distillation de la houille sont : de Teau, de Thydrogène bicarboné et protocarboné, de l'hydrogène, de l'oxyde de carbone, de l'azote, des carbures d'hydrogène plus ou moins aisément condensables, delà créosote et divers autres principes des goudrons^ de la naphtaline, de Tam* moniaque unie aux matières goudronneuses, des sels ammoniacaux (carbonate, suif hydrate, sulfocyanhydrate, chlorhydrate, acétate d'ammoniaque) et du sulfure de carbone. Il reste dans les cornues un charbon brillant, conservant la forme boursouflée due à la fusion du bitume et au gonflement opéré par le dégagement des gaz et vapeurs ; ce charbon, appelé coke^ retient le protosulfure de fer, correspondant au bisulfure que contenait la houille, et les matières fixes qui constituent les cendres de ce combustible.

Au sortir de la cornue, le gaz passe dans le barillet E (pi. XLV, fig. 2 et 2'), cylindre placé à la partie antérieure du fourneau, dans lequel se rend le tuyau / du dégagement des gaz; ce tuyau (ou l'ajutage à sa suite) plonge de 1 à 2 centimètres dans l'eau du barillet. L'effet utile de cette disposition est d'intercepter la communication libre entre l'intérieur des cornues et le .reste des appareils ; de sorte que Ton puisse ouvrir les cornues (*) sans donner accès à l'air, ou issue au gaz, dans le reste de l'appareil. Il résulte encore de la fermeture hydraulique effectuée par le

(^) Depuis que Ton maintient la température des cornues à 1100 et parfois même 1200^» le Tolnme beaucoup plus considérable des gaz et Tapeurs produits dans les premiers moments de la distillation occasionnent une pression plus grande et souTent des obstructions dans les tubes conduisant les gaz et Tapeurs de la tête des cornues dans le barillet ; on est obligé de détruire ces engorgements goudronneux en introduisant à chaque opération une barre de fer courbe dans tous les tubes. U serait plus conyenable d'augmenter la section de ces tubes en portant par exemple de 10 à 12 centimètres le diamètre : la section de passage se trouverait aussi accrue dans le rapport de 100 à 144.

83Î BARILLETS ET ASPIRATEURS.

barillet, que le gaz s'enflammant dans une cornue, peut y brûler sans communiquer le feu au delà.

La disposition du barillet se voit en outre en I, 6g. 1 et 2 de la planche XLYI.

Il s*opère dans le barillet une première condensation de Teau et du goudron ; aussi est-il muni d'un trop-plein pour maintenir le liquide à un niveau constant, en laissant écouler continuellement Texcès des produits condensés (*).

Les tubes, par leur inunersion de 1 ou 2 centimètres dans le liquide du barillet, occasionnent une faible pression sur le gaz qui traverse ce liquide; mais à cette pression s'ajoute celle qui résulte des frottements et immersions dans la suite des appareils, outre la pression représentée par le poids du gazomètre que doit soulever le gaz. A toutes ces pressions, lorsque Tusioe est dans une localité plus haute que les lieux de distribution (c'est-à-dire que les quartiers à éclairer), il faut ajouter la pression nécessaire pour contre-balancer le poids de TatmosphèFe plus pesante naturellement dans les lieux bas, puisque la colonne d air s*y trouve plus haute.

Ces causes réunies portent parfois à 25 et même à 30 centimètres d*eau la pression totale qui réagit sur l'intérieur des cornues, contribue à les détériorer, à faire échapper le gaz par tous les joints et les fissures, et occasionner des déperditions de 10 a 15 pour 100, parfois même au delà.

On obvierait à ces inconvénients en plaçant Tusine dans un lieu plus bas que les quartiers où le gaz doit être distribué; mais comme le choix de cette situation favorable n'est pas toujours possible, il convient d'employer des moyens mécaniques pour aspirer le gaz au fur et à mesure de sa production et le refouler dans les appareils à la suite, et de là dans le gazomètre, de manière à pouvoir disposer de la pression la plus convenable pour la disti'ibution.

(*) Vers la fin de chaque distillation les cornues n'envoient guère que oes gaz à une haute température : il en résulte que le liquide goudronneux du I»* rillct perdant la plus grande partie de Teau et des hydrocarbures les pl»^ volatils, devient fort épais et oppose de plus en plus de résistance «'* P*'*'^ du gaz, augmente la pression dans la cornue et occasionne des fuites. On p^^ éviter ces inconvénients en faisant écouler pendant la dernière heure de chaque distillation sur filet d*eau (ou d'eau de lavage du gaz) d'un hout k Tauirf du harillet par un tube abducteur en S, la sortie ayant lieu continucUemeot aussi par un tube semblable ou un tube plongeui*. *

ASPIRATEURS DU GAZ.

La force mécanique peut être obtenue à bon marché en y appliquant la chaleur perdue et toujours considérable qu'entraînent dans la cheminée traînante et la cheminée verticale les produits de la combustion après avoir chauffé au rouge les comues\

On s*est servi de la cagniardelle, comme dans la fabrication de la CERUSE de Clichy ((^o/. ce chapitre dans le 1^*^ volume), pour aspirer et refouler le gaz.

Une autre disposition adoptée par Pauwels dans l'usine de la Compagnie Parisienne est indiquée planche XLV, fig. 3 et 3'. Les trois cloches 6, 6, G, alternativement élevées et abaissées par le mouvement rotatif de la bielle ky aspirent alternativement le gaz amené du barillet par le tube F dans les tubes L, H, K, puis le refoulent par le tube RK^', dans le troisième barillet I, puis le tube JNN dans le régulateur M. Avant de décrire celui-ci, nous donnerons, à Taide des figures spéciales 331 et 332, lexplication

Hff. 1^3.

Fis. nu

plus détaillée des fonctions de Tune des trois cloches aspirantes et foulantes.

La cloche A (fig. 332) est mue par les bielles et les montants c, c\ qui reçoivent ces mouvements parla rotation de Tarbre ce portant la roue d'engrenage b. La cloche qui s'élève et s'abaisse ainsi est guidée dans ces mouvements alternatifs par les tiges a', a' passant dans deux tubes ouverts.

cuiBfis nrovnwL.