PROCÉDÉS UE FABRICATION

sur un support, goudronnés en dedans et en dehors , et pourvus d’une soupape de sûreté.

3û. Le régulateur à frottement (pl, III, fig. 4) est un cylindre bien alésé ou une boite prismatique , contenant un piston chargé d’un poids proportionné à la vitesse que l’on veut donner au vent. Au fond se trouvent deux ouvertures, l’une donnant l’entrée à l’air; l’autre, établissant la communication avec la buse. Ces ouvertures sont sans soupapes , mais le conduit qui amène l’air est pourvu d’une soupape adaptée le plus près possible du soufilet. Par cette disposition, le porte-vent forme un prolongement du régulateur ; au contraire, il formerait un espace nuisible dont l’air reviendrait au soufilet, si une soupape était appliquée au régulateur.

En sortant du soufflet, l’air est soumis à une pression plus forte que dans le régulateur, autrement ilnepourrait y pénétrer; d’ailleurs le régulateur doit fournir du vent au foyer pendant le temps de l’aspiration. Il faut donc que sa capacité soit plus grande que celle du soufflet , et, au premier abord, il semble qu’elle devrait être aumoinsdouble. Mais l’air n’étant pas comprimé dans le soufilet au moment où l’aspiration est achevée, et l’espace nuisible occasionnant une diminution d’effet, il suffit que la capacité du régulateur soit égale à une fois et demie celle du soufilet.

Lorsque pour une capacité donnée le régulateur est étroit, le piston éprouve des déplacemens considérables. Les frot- Icmens qui ont lieu pendant lesmouvemens du piston produisant des variations dans la pression de l’air, il convient de réduire autant que possible l’étendue decesmouvemens, en donnant la plus grande largeur au régulateur. L’uniformité du jet dépend de l’air du piston.

DANi LES FORGES.

L’effet de la machine peut quelquefois être augmenté ou diminué par des causes fortuites, et par suite le piston pourrait être jeté hors du cylindre ou tomber sur le fond du régulateur. On prévient le premier de ces accidens au moyen de soupapes de sûreté qui s’ouvrent lorsque le piston est arrivé à une certaine hauteur, le second à l’aide de supports établis dans l’intérieur du cylindre.

La grande largeur des cylindres, leur prix élevé, la difficulté de les établir, les pertes de vent qu’ils occasionnent, ont fait restreindre l’application des régulateurs k frottement aux machines soufflantes de force moyenne ; les régulateurs é eau sont employés de préférence pour les grandes machines.

36. Le rcgulateur à eau est formé d’une caisse renversée, le fond en dessus, dans un bassin qui contient de l'eau jusqu’à une certaine hauteur, posée sur des chantiers, pour que cette eau pénètre dans son intérieur, et fixée de manière à ne pouvoir s’élever; son fond est percé de deux ouvertures, l’une recevant l’air du soufflet, l’autre communiquant avec la buse.

Lorsque l’air comprimé du soufflet arrive dans le régulateur, l’eau s’abaissant sous la caisses’élève danslebassin, et la différence de niveau qui s’établit mesure la pression de l’air. Pour un même abaissement dans la caisse , l’élévation dans le bassin est d’autant plus grande, que l’intervalle entre l’ime et l’autre est plus petit. Ordinairement on fait la lame d’eau comprise entre la caisse et le bassin égale à celle qui est sous la caisse , et l’on regarde l’air comme suffisamment comprimé pour un haut fourneau , quand la différence de niveau est de 1”‘,10, si l’on emploie le coke, et 0",65, si l’on emploie le charbon.

54 PROCÉDKti UE FABRICATION

On a reproché aux régulateurs à eau de donner un air moins propre à la fusion des minerais que celui des régulateurs secs, parce qu’il se charge d’humidité; de nombreuses expériences ont prouvé que cette objection était sans fondement.

VITESSE qu’il convient DE DONNER AU COURANT d’aIR;

ÉVALUATION DU VOLUME d’aIR FOURNI.

36. La quantité absolue de chaleur produite par la combustion complète d’un charbon est la même , soit que ce charbon brûle vite , soit qu’il brûle lentement. Mais l’effet à produire dans les travaux métallurgiques ne peut être obtenu qu’autant que la combustion s’opère avec une intensité et une vitesse convenables. Ln vent rapide brûle , dans un temps très court, une grande masse de charbons légers, et produit subitement une chaleur très forte ; mais cette chaleur ne se communiquant pas instantanément au minerai, une partie du calorique est entraînée par le courant d’air sans être utilisée. Au contraire, un vent faible soufflant sur un charbon compacte ou sur du coke , n’en consume, dans un temps donné, qu une trop petite quantité; la chaleur ne s’élève pas au degré convenable, et quelque prolongée qu’elle soit, elle ne produit pas l’effet demandé : le volume d’air fourni ne peut alors compenser le défaut de vitesse; il faut, pour accélérer la combustion que les couches en contact avec le combustible embrasé soient renouvelées plus fréquemment. Il importe donc de régler, d’après la nature du combustible employé , la vitesse de l’air , c’est-à-dire la pression à laquelle il est soumis dans la machine soufflante , puisque, à ouverture égale de buse, sa vitesse dépend de cette pression. Celle-ci

DANS LLS FORGES.

doit être réglée par l’expérience , pour chaque espèce de charbon et chaque nature de feu ; ensuite elle ne doit pas varier, et s’il est nécessaire d’augmenter le volume d’air, il faut accélérer le mouvement de la machine soufflante, en même temps qne l’on agrandit l’orifice de la buse.

Le volume d’air qui est fourni à un haut fourneau, dans un temps donné, résulte de la grandeur de la buse et de la vitesse avec laquelle l’air s’écoule par cet orifice : c’est le produit de ces deux facteurs. Le premier est donné immédiatement, le second se déduit de la pression.

87. Pour mesurer la pression elle-même, on se sert d’un manomètre ou pèse-vent. Cet instrument est ordinairement formé d’un tube recourbé en deux endroits, et présentant trois branches. La première communique avec le réservoir d’air ; les deux autres contiennent du mercure qui remplit la courbure et s’élève à une certaine hauteur ; la troisième communique avec l’air extérieur. La surface du mercure , pressée par l’air du réservoir ou de la buse, s’abaisse dans la deuxième branche et s’élève dans la troisième : la différence de niveau indique la pression.

Pour la même pression indiquée par le pèse-vent, et la même ouverture de buse , une machine soufflante produit d’autant plus d’effet, c’est-à-dire fournit à la combustion une masse d’air d’autant plus considérable, que la densité de l’air atmosphérique est elle-même plus grande. D’après les lois communes à tous les gaz, la densité de l’air est proportionnelle à la pression, et son volume, pris à zéro, augmente ou diminue de 0,00375 pour chaque degré de thermomètre centigrade. Il en résulte, par exemple, que cent mesures d’air atmosphérique , prises lorsque le mercure s’élève à 78 centimètres dans le baromètre , ne re-

36 PROCÉDÉS UK FABRICATIOK

présentenl que qualre-vingt-seiie mesures prises lorsque le mercure est à 76 centimètres ; que la même quantité d’air , prise à 20° au-dessus de zéro ou à 12° au-dessous , équivaut, dans le premier cas, à quatre-vingt-douze mesures ; dans le second , à cent cinq mesures , prises à zéro. Il faut donc , dans l’évaluation de la quantité d’air fournie à un haut fourneau , tenir compte de l’état du baromètre et de celui du thermomètre, et ramener cette quantité à ce qu’elle serait si l’air était à la densité qui correspond à une hauteur barométrique de 76 centimètres et au zéro du thermomètre.

Ces variations, qui par le seul effet de la température peuvent s’élever à 1/7 de l’effet total, montrent comment, toutes choses égales d’ailleurs, les soullicts produisent moins d’effet pendant les chaleurs de l’été que pendant les temps froids. Elles sont peu sensibles lurs<}ue les soufflets sont petits et que les charbons sont de nature à brûler facilement ; mais elles ont quelquefois une influence très marquée sur le travail des hauts fourneaux avec du coke compacte et de fortes machines souillantes.

Quant à l’humidité mêlée è l’air , les données manquent pour apprécier avec exactitude les variations qu’elle peut produire dans le volume de ce fluide ; mais on sait que ces variations sont très faibles . de sorte qu’en général il suffit de faire , dans le volume d’air déduit de l’indication du manomètre , les corrections relatives à la température et à la hauteur du baromètre.

38. Voici une formule donnée dans les Annales de chimie, tome second, qui fait connaître la vitesse de l’air en fonctions de ces diverses quantités : h étant la hauteur du manomètre, è celle du baromètre , t la température eni

degrés centigrades , on a la vitesse par seconde au sortir de la buse,

On peut aussi évaluer le volume d’air consommé d’après les dimensions et la marche de la machine soufflante. Le volume ainsi calculé doit être diminué d’environ 0,30, à cause des pertes occasionnées par les défauts de la machine. Cette évaluation est moins susceptible d’exactitude que celle qu’on obtient en multipliant l’orifice de la buse par la vitesse de sortie de l’air.

D'après les observations faites dans düFérens établissemcns , la pression mesurée au pèse-vent à mercure varie , suivant la nature du combustible :

Pour les hauts fourneaux qui brûlent du charbon de bois, de 37 à 52 millimètres ;

Pour ceux qui brûlent du coke, de 81 à 119 millimètres.

Suivant Karsten, le volume d’air atmosphérique consommé par des hauts fourneaux donnant 2,500 kilogrammes de fonte par jour est , avec le charbon de bois dur , environ de 23" cubes par minute , et avec le coke , de ÛO idem.