Le rapport entre le poids du bois et celui du char
IG PROCÉDÉS DE fabrication
bon qu’il est possible d’en retirer n’est pas encore bien déterminé. D’après les expériences de Rumfort , tous les bois, après avoir été complètement desséchés dans des fours , à une température de 120° centigrades , fournissent sensiblement la même quantité de charbon , environ 0 ,UZ de leur poids. Les bois, après avoir été séchés à l’air, perdent encore de 16 à 19 p. 0/0 lorsqu’on les soumet à la dessiccation dans les fours ; ainsi la quantité moyenne de charbon contenue dans lOO parties de bois séché à l’air peut être évalué à 35,26.
On est loin d’obtenir un pareil produit dans des opérations en grand : on peut en approcher par la carbonisation dans des vaisseaux clos ; mais par les moyens ordinaires on ne doit compter que sur 20 p. 0/0 à peu près.
Le rapport du bois au charbon qu’on obtient dans les travaux en grand n’est jamais exprimé en poids , mais en volume : celui de 100 à 50 est considéré comme très avantageux. En France, on retire, en carbonisant des rondins , 32 à 33 p. 0/0. En Silésie, où l’on carbonise du bois de quartier, Ù8 à 50 p. 0/0 :1e produit obtenu en France n’est pas inférieur à ce dernier, parce que trois stères de rondins ne sent comptés que pour deux stères de gros bois.
17. La pesanteur spécifique varie pour une même espèce de charbon suivant toutes les circonstances qui font varier la qualité du bois , et suivant que le charbon contient une plus ou moins grande quantité d’eau , dont il absorbe 12 à 15 p. 0/0 en très peu de temps au sortir de la meule, et dont il peut prendre jusqu’à 36 et hO p. 0/0 sans être saturé , et même sans que l’humidité soit très apparente. En raison de ces variations , les résultats présen-
DANS LES FOllGES.
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lés par plusieurs auteurs sont tellement différons, qu’on n’en peut rien conclure de positif; les termes moyens qui paraissent les plus exacts sont 230 kilogrammes pour un mètre cube de charbon dur, et 130 kilogrammes pour un mètre de charbon léger , avec une absorption moyenne d’humidité. Ces deux nombres et leur rapport se trouvent dans les poids estimatifs comparés au volume des bannes qui servent dans diverses localités à transporter le charbon.
18. La carbonisation s’opère de plusieurs manières différentes :
En distillant le bois dans des vaisseaux clos, auxquels la chaleur est appliquée extérieurement, qui laissent échapper les vapeurs et les gaz , et qui permettent de recueillir les produits de la distillation;
Dansdes fosses murées ou dans des fours où le bois est carbonisé par la combustion d’une partie de la chaîne;
Dans des meules, où la chaleur est aussi produite parla combustion d’une partie du bois à carboniser.
Cette dernière méthode est la seule employée pour fournir le charbon nécessaire au travail dos forges.
IIOUILLK £T COKE.
19. La houj^e est une substance minérale d’un noir assez pur, et souvent éclatant; peu dure, quelquefois friable, mais jamais assez tendre pour se laisser rayer par l’ongle : sa pesanteur spécifique moyenne estde 1, 3.
Elle brûle assez facilement, avec une flamme blanche, une fumée noire, une odeur bitumineuse qui lui est particulière. Elle laisse après sa combustion un résidu qui,
rcECES. « 2
ordinairement, est d’environ 3 p. '0/0 , mais qui s’élève quelquefois jusqu’à 20 p. 0/0, et qui se présente sous la forme de scories légères ou de poussière mêlée de scories.
La houille ne se trouve que dans les terrains secondaires , le plus souvent en couches , quelquefois en amas et en masses, rarement en filons. Les terrains houillers sont de deux espèces, l’une formée de grès et de schistes, l’autre de calcaire.
Dans les terrains de la première espèce , la houille est de meilleure qualité et en bien plus grande quantité que dans ceux de la seconde; elle parait aussi d’une formation plus ancienne.
Les couches de houille alternent avec celles de schiste et de grès, suivant les mêmes inQezions que ces roches, et se présentant dans toutes sortes d’inclinaisons ; leur nombre s’élève quelquefois jusqu’à soixante , et leur puissance varie depuis 0 1 jusqu’à 12 mètres.
20. Les minéralogistes reconnaissent plusieurs espèces ou variétés de houilles, d’après des caractères assez difficiles 4 déterminer avec précision, n’ayant d’ailleurs que peu ou point de rapport avec les qualités utiles de ce combustible , et dont il n’y a pas lieu de s’occuper ici.
Relativement à l’emploi que l’industrie peut en faire , on distingue deux espèces de houille ; la houille grasse et la houille maigre.
La houille grasse (charbon collant, charbon maréchal, shmit-coal des Anglais) appartient exclusivement aux terrains de schistes et de grès. Elle est légère, assez friable, très combustible , brûlant avec une flamme blanche et longue , laissant peu de résidu, et produisant une chaleur très forte. Elle se gonfle au feu, semble presque se fondre
et s’agglutine facilement ; elle forme ainsi, en avant de la tuyère , une voûte sous laquelle le fer est également chauffé , cl qui ne s’écroule point quand on le retire pour le forger et quand on le remet au feu. Toutes ces propriétés la rendent très propre au travail de la forge.
Les houillères de Saint-Etienne, Rive-de-Giers , Givors, Valenciennes, Littry, etc., fournissent de la houille grasse.
La houille compacte doit être regardée comme une variété de cette espèce ; elle est d’un noir un peu grisâtre et terne, légère (sa pesanteur spécifique est 1,23), solide sans être dure. Elle se laisse tailler et polir; on en fait des vases et divers ornemens. Elle brûle avec une flamme brillante, produit pou de chaleur, et laisse, au plus, 0,03 de résidu. Elle ne s’est encore trouvée , avec quelque abondance, que dans les comtés de Lancastre et de Rilkenny; les Anglais la nomment cannel-coal.
La houille sèche ou maigre est plus pesante et plus solide que la houille grasse; sa couleur noire est moins foncée , sa surface et sa cassure sont quelquefois très éclatantes; elle s'enflamme plus difficilement que la houille grasse; elle se gonfle très peu au feu, ne se colle jamais ; elle produit une flamme bleuâtre accompagnée d’une fumée âcre ou fétide , et laisse plus de résidu.
La houille sèche se trouve ordinairement dans les formations calcaires, et quelquefois dans Icsformalionsschisteuses ; elle est très répandue en Pi’ovcnce , aux environs de Marseille, d’Aix et de Toulon. Elle est presque toujours accompagnée de pyrites, qui, en se décomposant, exposent au danger des inflammations spontanées dans les magasins ou dans l’intérieur des mines, et dont la présence la rend impropre au traitement des minerais de fer. Elle
PROCÉDÉS DE FABBICATIOM
ne peut convenir que pour le service des foyers dont l'unique objet est de cbaulTer.
21. On peut carboniser, pour les transformer en coke , les houilles grasses ou sèches , en exceptant toutefois celles qui contiendraient beaucoup de pyrites ou de substances terreuses ; on doit également rejeter la houille éclatante C variété de la bouille sèche) quand elle est pure, parce qu’ alors elle est incombustible , même à la chaleur qu’on peut produire avec les machines souillantes ordinaires. Les charbons provenant des houilles grasses sont plus légers, plus inflammables que ceux donnés par les houilles sèches , par suite de la propriété qu’ont les houilles de la première espèce de se gonfler par la carbonisation , et de devenir ainsi plus poreuses. Le coke extrait des houilles maigres, est compacte, pesant, et ne brûle qu'à une température élevée : lorsque ce coke n'est pas chargé d’une trop grande quantité de matières terreuses , il développe , à volume égal , plus de chaleur que celle de la bouille grasse, lorsqu on lui fournit un courant d’airproportionné à sa densité.
22. La carbonisation de la houille s’opère en meules ou dans des fourneaux. Les meules sont tronc-coniques ou semi-cylindriques. Après avoir disposé les fragmens de houille suivant la forme qu’on veut donner à la meule, on les couvre de paille ou de feuilles et ensuite de terre ; les meules tronc-coniques sont allumées au moyen d’un vide ménagé suivant l’axe du cône; les meules semi-cylindriques, par une galerie horizontale pratiquée aussi suivant l’axe ; on dirige le feu en faisant des ouvreaux dans la
couverture. En terminant les meules par une couche de houille menue, on peut se dispenser de les couvrir de paille et de terre , et on évite la nécessité de pratiquer des ouvreaux. On arrête la combustion en jetant de la poussière de coke sur les parties de la meule où la flamme cesse de se montrer , et qui se couvrent de cendres blanches ; on laisse ensuite étouffer pendant douze ou quinze heures.
23. Les fourneaux dans lesquels s’opère la carbonisation de la houille, ont des formes variables ; quelquefois on se sert de fours de boulangers, à voûte surbaissée, où la flamme s’échappe par une cheminée. Ceux qui paraissent présenter le plus d’avantages sont les fourneaux clos, avec combustion intérieure d’une partie de la charge. On les fait ordinairement de forme ronde , se rétrécissant vers le haut; on leur donne de à 2"*, 20 de diamètre, et de
2”‘,60 à 2“,80 dehauteur intérieure. Leur ouverture supérieure, qui a environ 0“,95 de diamètre , peut se fermer avec une plaque en fonte. Au milieu de la sole est une grille placée au-dessus d’un cendrier ; dans l’une des faces, on ménage une ouverture qui sert pour le chargement du fourneau, et que l'on ferme, lorsqu’il est en activité, avec des briques soutenues en dehors par un battant de porte en fer. Toute la maçonnerie du fourneau est en briques réfractaires , et consolidée par des bandes de fer. Dans le pourtour sont quatre rangées d’évents de 0",0ù0 de diamètre { ce sont ordinairement des tuyaux en fonte ; la rangée inférieure , composée de six évents , est au niveau du sol ; les autres sont éloignées entre elles et de celle-ci de0",50. Dans la partie supérieure, est adapté un tuyau en fonte de O", 20 à 0"’,26 de diamètre, qui prévient les explosions en recevant les vapeurs , et qui les conduit dans
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un récipient où elles sont utilisées pour des produits qui sont étrangers à notre objet.
On met du bois sec sur la grille, on charge le fourneau, on ferme et on Iule l’ouverture supérieure , puis on allume le feu par la grille. On laisse ouverts les évens inférieurs, et on bouche tous les autres ; lorsque le feu se présente aux évens de la seconde rangée , on ouvre ceux-ci et on ferme ceux du bas, et l’on agit de même pour chacune des rangées supérieures. Lorsque tous les évens sont fermés, on laisse le fourneau pendant douze heures en cet état , puis on en retire le coke encore incandescent, et on l’éteint en l’arrosant d’eau.
24 . La quantité de coke, en poids, qu’on obtient de cent parties do houille varie entre 60 et 70.
En général , la houille augmente de volume en se carbonisant ; mais cette augmentation est moins considérable dans les fourneaux que dans les meules. Il y a cependant des houilles sèches qui conservent le même volume dans les meules , e! en perdent dix et même 16 p. 0/0 dans les fourneaux.
Il convient de car'ooniser dans les fourneaux les houilles bitumineuses etnon collantes; la houille collante, s’agglutinant dans les fourneaux, doit être carbonisée en meules, mais en meules couvertes en terre , afin d’en obtenir des charbons plus denses ; enfin la houille sèche se carbonise avec succès en meules couvertes de frasil.
25. On distille aussi la houille dans des vaisseaux clos , chauffés extérieurement. Ce procédé dispendieux n’est employé que lorsqu’il 5”agit de recueillir les autres produits de la distillation. On en retire plus de coke en poids
I)A.\'S LES FORGES
que par les autres modes de carbonisation : mais il reste plus chargé de soufre et il fournit moins de chaleur : en général il est d’une mauvaise qualité , et il ne peut guère servir que pour les usages domestiques.
26. Le bon coke ne possède ni V éclat vitreux, ni Y éclat gras ; il est mat dans sa cassure, ou montre tout au plus Y éclat soyeux. La grosseur des morceaux de coke prouve en faveur de leur pureté : c’est en général d’après la masse des cendres et le volume des fragmens qu’il faut juger la qualité.
Le coke, comme le charbon de bois, est très hygrométrique ; il peut absorber de 30 à UO p. 0/0 d’eau ; il est donc important de l’emmagasiner. La même précaution n’est pas nécessaire pour la houille ; toutefois il est bon de la tenir à l’abri de la pluie, et môme du soleil.
Onestime que, dans les hauts fourneaux à volumes égaux l’effet du coke est .à celui du charbon de bois : : 2 : 1.
et à poids égaux : ; 2 : 3.
Ces rapports approximatifs varient nécessairement avec les natures des charbons comparés. L’infériorité du coke à poids égaux provient sans doute de ce qu’on ne lui fournit pas un courant d’air proportionné à sa densité.
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