CHARGE

kil.

Le dernier four construit par Clément représentait quatre fours de Payen, sa largeur étant égale à la longueur du premier four elliptique et sa longueur offrant quatre fois la largeur du métne four ; le travail à chacune des quatre portes latérales de ce grand four était égal au service intégral de l'un des fours précités.

Sauf les dimensions et le nombre des portes, le four de Clément (pi. X, fig. 3 et 4) est semblable aux fours à soude généralement en usage; il se compose des parties suivantes : un cendrier a, un foyer b9 dont la grille est disposée pour la combustion de la houille : un autel c (petit mur en briques très-réfractaires, maçonnées à joints minces d'argile également réfractaire, deux tiers cuite et un tiers crue) sépare le foyer de la sole dd du four ; celle-ci se termine en ellipse circonscrite par les pieds droits latéraux de la voûte générale. On remarque, vers l'extrémité du four opposée au foyer, deux carneaux <?, e, aboutissant à une cheminée commune/* élevée dans Taxe du four. (Les deux carnetrax, au lieu de s'élever vers une cheminée au-dessus du four, sont actuellement dirigés au-dessous du sol vers une cheminée horizontale qui conduit la fumée sous des chaudières évaporatoires utilisant la chaleur perdue avant de se rendre à la grande cheminée verticale commune à tous les foyers de l'usine.) Les quatre portes latérales g, g, g, g et la porte de l'extrémité h sont munies extérieurement de rouleaux en fer *ï, montés sur des bâtis solides et destinés à faciliter le mouvement des râbles en fer. La tige de ceux-ci, longue de 5 mètres, s'appuie sur les rouleaux,

et on la pousse ainsi jusqu'à ce que la lame atteigne le point de la sole où Ton veut agir, soit pour mélanger, soit pour attirer la matière ou plutôt la soude produite. Quatre ouvertures circulaires j,j,j,j sont pratiquées dans la voûte et garnies, à la partie supérieure, de manchons en fonte recevant des obturateurs au moyen desquels on les ferme à volonté. On préfère souvent éviter ces ouvertures qui compromettent la solidité de la voûte : dans ce cas la charge se fait à la pelle par les portes latérales.

Voie! une des dispositions adoptées dans plusieurs usines et uni offre l'avantage de faciliter la manœuvre toujours pénible ciaprès indiquée.

Les trois coupes faites à l'échelle de 1 centimètre pour mètre représentent par les mêmes lettres les mêmes objets : fig. 100,

coupe verticale suivant la longueur; fig. 101, coupe horizontale dans le même sens; fig. 102, coupe verticale suivant la largeur. '

A (fig, 100), porte du foyer; A', cendrier; A", grille du foyer, B, autel; C, intérieur du four dont la sole est creuse d'environ 12 centimètres; D{fig. 101), trois portes latérales pour le service du four; D', deux portes semblables opposées, correspondantes aux parties que les râbles et racloirs ne pourraient atteindre par les autres portes latérales opposées; E (fig. 100), ouvertures dans la voûte garnies de manchons en fonte, par lesquelles se fait le chargement; FG, carneaux conduisant la fumée dans les che-

minées traînantes G' : disposition qui permet d'utiliser la chaleur perdue pour chauffer les chaudières à évaporer les lessives et les

plaques sur lesquelles le sel marin est & \#^*iTT!^ '& desséché jusqu'à décrépitation ; H, sole

supérieure du four, sur laquelle les matières premières (mélange de sulfate de soude , craie et charbon) sont étendues, commencent à s'échauffer pendant 3 heu-

Fig. 102. A r ,

res et sont prêtes a jeter par les ouvertures E lorsqu'il s'agit de charger le four.

La charge se compose en moyenne de 935 kilogr. de sulfate de soude, 986 de carbonate de chaux, 480 de houille pulvérisée et 145 des dernières eaux mères, résidu du raffinage. On brûle pour le chauffage en 24 heures 2800 kilogr. de houille. Le service est fait par 6 chauffeurs et 6 servants qui forment trois brigades se relayant de 8 en 8 heures. On compte 30' pour introduction et étalage du mélange, 30', 35 et 20' pour 1er, 2e et 3e brassages, 20' pour le dernier brassage et pour retirer la soude du four; le travail est donc de 135 minutes; le repos dans les intervalles est de 105', la durée totale d'une cuite étant de 2 407, «c'est-à-dire 4 heures.

On fait en 24 heures 6 opérations qui donnent chacune 1525 kilogr. de soude brute et en somme 9050 kilogr., à 38° de l'alcalimètre.

Cuite de la soude. — Voici comment on dirige l'opération. D'abord on chauffe graduellement le four jusqu'à ce que la température de ses parois atteigne le rouge clair, 1000° environ, dans toute leur étendue; alors, le mélange de sulfate, charbon et craie, placé d'avance sur le dessus du four, est jeté sur la sole par lesquatre ouverturesy, y, y,y (pi. X, fig. 3, ou parles deux ouvertures EF, figure ci-dessus). Un ouvrier, par chacune des portes latérales, étend en couche aussi régulière que possible le mélange (*} qui se trouve dans les rapports indiqués relativement à la surface de la sole, puis on ferme les portes et Ton attend que les parties superficielles du mélange soient fondues. Quand il en est ainsi on ouvre les portes, et l'on sillonne la matière

(*) Pendant qu'on verse le mélange et qu'on l'étend, il faut ralentir le tirage en fermant en partie le registre de la cheminée, afin d'empêcher que les matières pulvérulentes ne soient entraînées par le courant de la flamme et à* air brûlé.

à l'aide de râbles, sorte de râteau tout en fer, à deux larges dents écartées de 20 centimètres (A, pi. X, fig. 3). Cette opération a pour but de mélanger les parties liquéfiées avec celles qui sont encore pulvérulentes et qui, dans ce dernier état, pourraient être entraînées par le courant de flamme vers la cheminée, si Ton agitait trop vivement.

On laisse une deuxième fois la fusion s'établir ou se propager, puis on sillonne encore, après quoi on active le tirage en ouvrant le registre.

Une troisième reprise semblable amène le mélange à un état pâteux; dès lors on doit favoriser la liquéfaction en remuant d'une manière presque continue. On facilite ainsi les réactions, et bientôt elles se manifestent par le dégagement des gaz et les longs jets de flamme rouge ou bleuâtre que produit l'oxyde de carbone en brûlant, mêlé de particules charbonneuses, au sortir de la pâte. Dés ce moment, il convient de brasser le plus possible, afin de multiplier les points de contact et de hâter le terme de l'opération.

Le terme est arrivé lorsque la matière étant assez fluide, le nombre et l'étendue des jets de flamme ont un peu diminué. Si l'on attendait davantage, on perdrait trop de soude par la volatilisation ; la température plus élevée opérerait d'ailleurs une action trop énergique sur les parois du four et les substances siliceuses interposées dans le mélange; tous les gaz pouvant se dégager, la soude ne resterait plus poreuse, elle deviendrait trèscompacte et résisterait trop au broyage, à l'hydratation et à la lixiviation, une partie de la soude serait volatilisée directement ou même à l'état de sodium, enfin la flamme devenant par degrés plus oxydante, il se produirait une sorte de grillage, transformant, d'après M. Pelouse, le sulfure de calcium en sulfate de chaux, qui au moment du lessivage réagirait sur le carbonate de soude et produirait, par double décomposition, du sulfate de soude et du carbonate de chaux, tous deux inertes pour le blanchiment.

Afin d'éviter ces inconvénients, on doit se hâter de tirer du four toute la soude au moment indiqué. Des racloirs larges de 33 centimètres, fixés à l'extrémité de fortes tringles de fer B (pi. X, fig. 3), sont à cet effet poussés vivement au fond et dans toutes les parties de la sole, et ramenés vers la porte où la matière coule sur une bavette en fonte, puis tombe dans un cadre en tôle posé sur une plaque de fonte plus large ou dans une capsule plate en tôle portée par un wagon qui roule sur un petit chemin de fer conduisant au magasin la soude brute.

Il importe que la masse se refroidisse et se fige promptement dans ces sortes de moules, car sa fluidité en se prolongeant produirait une partie des inconvénients précités.

On a réuni les conditions convenables en diminuant la hauteur du cadre, par conséquent l'épaisseur du pain de soude : de 66 à 70 centimètres qu'on lui donnait autrefois, on Ta réduit à 12 ou même à 10 centimètres; il en résulte encore qu'on casse plus aisément le pain de soude en fragments, soit pour embariller ce produit, soit pour le préparer au lessivage (*).

Dans la plupart des usines en France et en Angleterre on emploie des fours de dimension moyenne, 4 J à 5 mètres de longueur sur 2 mètres de largeur, à sole elliptique, représentant une section horizontale de 8 à 9 mètres carrés; la sole est divisée en deux, soit par une simple ligne transversale de démarcation, soit et mieux encore par une différence de niveau de 4 à 6 centimètres. C'est sur la partie surélevée, plus distante du foyer, que Ton étend par la porte latérale et la porte à l'extrémité le mélange (400 ou 450 kilogr.) représentant la moitié de la charge totale; lorsqu'au bout d'une heure ce mélange est parvenu à la température où les réactions commencent, on le pousse sur la partie de la sole plus rapprochée du foyer, puis on la remplace par une seconde charge de mélange semblable.

C'est alors sur la sole plus basse et plus près du foyer, ou aboutissant à Y autel, que la masse devenue pâteuse doit être presque constamment remuée avec le ràble; on comprend que ce travail s'exercant sur la moitié de la charge, est moins pénible et mieux exécuté ; c'est, comme on le voit, une cuite méthodique, plus rapide, car à surface égale la charge est moindre. Si la sole a 9 mètres carrés, la charge sur chaque moitié représentera 253 kilogr. de soude brute que l'on tirera d'heure en heure, représentant en 24 heures 6072 kilogr., et quatre fours adossés en

(*) Dans une Taste fabrique de produits chimiques établie à Glascow par Tennant, huit fours à soude fonctionnent dans les conditions ci-dessus indiquées ; mais on a simplifié encore l'extraction du produit en laissant toujours une partie de la soude brute des opérations précédentes en talus devant les fours : au moment où on extrait la soude en fusion pâteuse, elle est mélangée rapidement avec la matière grumeleuse ; on parvient facilement ainsi a la diviser et à la faire rapidement solidifier; la main-d'œuvre et la force mécanique se trouvent diminuées des frais de cassage et de pulvérisation en même temps que l'on évite les chances de l'altération qu'occasionnerait une température rouge trop prolongée. Cette soude granulée , poreuse peut être portée directement dans les bassins ou filtres de lessivage décrits plus loin.

un seul massif de maçonnerie produiront par jour 24 288 kilogr. de soude brute. Dans ce système la déperdition de chaleur par les parois est bien moindre que relativement aux fours isolés. La durée de l'ouverture des portes étant diminuée, les courants d'air emportent moins de chaleur.

Dés que le four est vide, on le recharge comme la première fois : toutes les opérations se succèdent de la même manière, jour et nuit, tant que le four n'exige pas de réparations intérieures.

Dans quelques localités où, comme cela avait généralement lieu autrefois à Marseille, on ne peut employer ou vendre qu'une partie de l'acide chlorhydrique fourni par la décomposition du sel, on rend cette décon. position plus économique à l'aide des fours doubles (fig. 103 et 104) (*).

Le premier four à réverbère AB représente un four à soude

semblable à celui que nous venons de décrite; le deuxième C est un four à sole de grès dur creusé eu cuvette. Le sel marin est mis dans cette cuvette; ou y verse ensuite l'acide sulfuiïque à 52°. La chaleur utile pour activer la décomposition et calciner le produit est fournie par le courant de flamme échappé du premier four à réverbère et traversant le deuxième pour se rendre par les carneaux D (fig. 104) dans la cheminée D' (fig. 103).

Le sulfate obtenu et calciné dans cette deuxième. partie du four en est retiré pour être aussitôt mélangé avec les doses con-

(') Ce «ont ces four» doubles dont les vapeurs acide» occasionnaient de ni grands dommages a la végétation des alentours, lorsque la presque totalité de l'acide chlorhydrique était sans application, et avant l'emploi àa moyen d'assainissement dn à M. Rougier, de Septémes {yoj. plus haut, p. 351).

venables de craie et de charbon ; le tout est introduit dans le four à soude B.

Dans ces fours doubles, la sole ayant pour le premier B, 3"\25 de long, 2m,66 de large, et pour le deuxième C, 2m,90 sur 2™,60, on charge en 24 heures pour 3 opérations dans cette dernière partie 1600 kilogr. de sel et 2000 kilogr. d'acide a 53° qui produisent 1900 kilogr. de sulfate. On décompose ce dernier sur la sole B par 2000 kilogr. de craie et 1100 kilogr. de charbon en 12 opérations de chacune 416,66. Ce mélange total pesant 5000 kilogr. produit 2800 kilogr. de soude à 38 ou 40'.

Quelquefois une troisième case (troisième four â réverbère) est interposée entre le four à soude AB et la deuxième partie G ; c'est alors un four triple. La dernière capacité reçoit le sel et l'acide; la deuxième calcine le sulfate obtenu, et la première utilise ce sulfate dans les mélanges à soude brute.

applications de la sourie brute. — La soude brute est pour la plus grande partie destinée 1" â la préparation du sel de soude ou carbonate de soude épuré par le raffinage de la soude brute; 2" à la fabrication des cristaux de soude (carbonate de soude cristallisé contenant 10 équivalents d'eau), à la préparation du bicarbonate de soude, de la soude caustique et d'autres produits du raffinage de la soude brute ; 3" à la confection des savons ; 4" au blanchissage du linge ; 5° à la fabrication des bouteilles en verre brun verdâtre.