CHAPITRE ni

DE l'emploi des FOURS À CHAUX, ET DE LEUUS RÉSULTATS.

De la marche suivie dans ce chapitre.

§ 46. Dans ce troisième chapitre, nous ne suivrons pas, pour l'emploi des fours à chaux, la même marche que dans Je deuxième ; elle nous entraînerait dans des détails et des

répétitions inutiles. Nous allons au contraire considérer tout d'abord le four n° 6 modifié; nous prendrons ses résultats pour terme de comparaison ; nous y joindrons successivement ceux des autres fours, les observations auxquelles ils conduisent, et les questions qu'ils nous ont servi à résoudre. Seulement nous réunirons dans le quatrième chapitre tout ce qui concerne lu cuisson de la brique et du plâtre , dans les fours n"' 3, 4, 5 et 7.

Four n» 6 modifie. — De la manière de le charger.

§ 46. Pour mettre en activité le four à chaux, la première opération consiste à le charger : cette opération est toute simple en apparence ; elle nécessite cependant quelques explications sur le volume des matériaux et sur leur arrangement.

Le calcaire est exploité comme le moellon ordinaire, c'està-dire en fragments de dimensions extrêmement variables : les uns sont de la grosseur du poing, tandis que d'autres ont de ©"jie à 0™,20 d'épaisseur. Afin d'éviter de nouveaux frais de main-d'œuvre, nous avons admis en principe qu'on emploierait ces matériaux tels qu'ils sortent de la carrière, et nous avons fait voir que la différence inévitable de température entre les deux extrémités de la charge donnait un moyen tout naturel de compenser le décroissement de température par le décroissement de volume des fragments calcaires, en plaçant les plus gros à la partie inférieure, et les plus petits à la partie supérieure. Outre cela , dans une même section horizontale, les parties voisines de la circonférence s'échauffent un peu moins vite que les autres; et il est bon d'y avoir égard, en rejetant vers le centre les blocs les plus volumineux. On arrive encore au même but, en disposant un certain nombre de rondins à la base de chaque compartiment, en les espaçant d'environ 0'",40 à 0"',50, et les inclinant de manière à faire cheminées d'appel vers les parois. Mais il faut éviter d'en placer à i'opposite de l'entrée du foyer inférieur, parce que la direction du courant d'air fioid y pousse toujours la flamme

un peu plus qu'ailleurs. Par la même raison, cette partie doit toujours être chargée comme le centre du four.

Quant à la voûte qui soutient la charge dans chaque compartiment, on n'a pas besoin de cintre pour l'établir : on procède par assises horizontales , de telle sorte que chacune soit en saillie sur celle qui précède, et offre un plan de pose légèrement incline. Il en résulte une espèce d'ogive. Sa hauteur sous clef ne dépend pas seulement du diamètre de la grille, mais encore de l'adresse du chaufournier. Dans le compartiment inférieur, par exemple, nous l'avons vue rarement moindre que 1"',50 à partir de la grille. Mais ce qui importe davantage , c'est que pour former les pieds-droits de la voûte i on choisisse des blocs volumineux, parce que leurs parties centrales, plus lentes à s'échauffer, restent à une température moindre que celle qu'acquerraient de petits matériaux , ce qui les préserve mieux de la vitrification; qu'ensuite, pour les rangs les plus inclinés et les plus voisins de la clef, on choisisse des pierres longues et anguleuses, afin que la voûte soit solide et en même temps très-perméable à la flamme. Cette dernière condition est nécessaire surtout au côté antérieur du four.

Enfin , quand il y a lieu d'utiliser des incuits provenant d'anciennes opérations , il faut toujours les placer vers la circonférence des parois, dans la partie basse de la charge; avitrement, s'ils couvraient tout une section , ou s'ils étaient rassemblés dans les parties hautes, la chaux, qui s'en détache par l'humidité au commencement du chauffage, obstruerait les interstices réservés pour l'écoulement de la flamme , et compromettrait la fournée tout entière.

Du commencement du chauflaoe.

§ 47. Le four étant rempli de pierres calcaires, suivant les précautions précédentes, on met en place la grille et les plaques en fonte des entrées de foyers; on condamne par une double cloison, en maçonnerie de brique le vide qui est au-

dessous de l'entrée du foyer supérieur; et on laisse seulement dans cette maçonnerie un regard, que Ion débouche aubesoin, pour examiner les progrès du chaufTage à l'orifice du compartiment inférieur.

Nous n'avons plus à revenir ici sur le choix du combustible. Ainsi que nous l'avons déjà dit, ies fagots, les bois refendus sont ceux qui donnent la plus longue flamme, le moins de brasier, et qui par conséquent conviennent le mieux pour l'uniformité du chauffage , et pour atténuer i'effet de la chaleur rayonnante contre ies moeiïons calcaires des voûtes.

En allumant le feu sur la grille du compartiment inférieur, on éprouve quelquefois beaucoup de diiïicultc pour déterminer le tirage. Cela arrive surtout pendant l'été, quand l'air ambiant est échauffé par les rayons directs du soleil. L'intérieur du four étant alors plus froid , la fumée est poussée en dehors ; mais il suffit, pour obvier à cet inconvénient, d'allumer aussitôt quelques fagots dans le foyer supérieur ; par ce moyen, l'air est aspiré de bas en haut, et remplacé par d'autre moins fioid; au bout de quelques instants, le calcaire du deuxième compartiment s'échauffe assez pour que le mouvement ascensionnel continue , et le foyer inférieur peut fonctionner.

A partir de cette époque , la colonne de gaz brûlés arrive dans l'atmosphère avec une température qui augmente de plus en plus; et la grille a besoin d'être rechargée fréquemment, car le tirage approche de son maximum. D'autre part, si l'on fait attention que le combustible employé, fût-il parfaitement sec, donne à peu près moitié de son poids de vapeur d'eau, résultant de l'oxigcne et de l'hydrogène combinés avec le carbone, qu'en outre, s'il est coupé de l'année, il retient environ un cinquième de son poids d'humidité, on concevra sans peine comment toute cette eau, entraînée à l'état de vapeur, vient, dans les premiers instants, se condenser à la surface des pierres, et les mouiller complètement. Ce qui est encore caractéristique pour cette épo(jue tlu chaufragc, c'est que les pierres

ainsi mouillées deviennent noires par l'absorption du carbone contenu dans la fumée , et que celle-ci n'est plus guère colorée que par une certaine proportion de vapeur d'eau échappée à la condensation , car elle disparaît promptement dans l'espace.

Enfin c'est vers la même époque que les pierres calcaires sont toutes plus ou moins sujettes à éclater avec bruit, soit à cause de l'évaporation de leur eau de carrière, soit à cause des différences de dilatation entre la surface et les parties centrales. Avec certaines variétés de pierres, l'inconvénient peut même aller jusqu'à causer la chute des voûtes ; mais on s'en préserve, en ralentissant le feu aussitôt que ces petites explosions se répètent un peu fréquemment.

De la manière d'entretenir la combustion.

5 48. Au bout de huit ou dix heures, la dépense en combustible ne varie plus sensiblement : le mode d'alimentation de la grille reste donc uniforme, et il ne s'agit plus que d'indiquer une fois pour toutes la marche à suivre.

Les fagots que nous employons ordinairement ont à peu près 1 mètre de longueur, et pèsent de 7,5 à 1 0 kilogrammes. A chaque rechargement , on en introduit quatre au plus ; on les dispose de préférence vers le pourtour de la grille , sauf le dernier, qu'on laisse dans l'entrée même du foyer, afin que, brûlant par son extrémité la plus avancée, il fournisse de la flamme à la partie antérieure du four, et utilise les filets d'air froid qui peuvent pénétrer par le guichet de la porte, ou par (juelque défaut de fermeture.

Pour cette opération , on doit saisir i'instant oii il ne reste plus guère que du brasier sur la grille, et où le courant de flamme amaigri laisse apercevoir les pierres de la voûte. Si i'on tarde davantage, fair froid, qui arrive en quantité presque constante, s'échauffe aux dépens du foyer, et les pierres passent rapidement de l'incandescence au rouge sombre.

Quant au dosage, on peut souvent le réduire à trois fagots , mais très-rarement le porter jusqu'à cinq ; car l'air afiluent ne

serait plus en proportion suffisante avec la grande niasse de gaz carbonés développés tout d'un coup, à cause de Tétai de division de l'espèce de combustible employée. Quoi qu'on fasse cependant, et quoique les pierres de la voûte soient bien incandescentes, c'est-à-dire dans des conditions favorables pour rendre le foyer funiivore, on ne saurait éviter qu'au moment où ion recharge, et pendant une ou deux minutes, il apparaisse de la fumée assez abondamment. Mais cette fumée, comme nous l'avons déjà expliqué ( chap. I*"^ ) , contient beaucoup de vapeur d'eau; et il vaut mieux, pour l'élévation de température et pour l'effet utile, s'en débarrasser par bouffées , que d'une manière moins sensible, mais continue.

De l'introduction de la vapeur d'eau.

5 49. Cette dernière observation perd néanmoins de son importance, 1° quand le chauffage est parvenu dans toute la masse à un degré assez élevé pour que la décomposition commence, car alors la vapeur d'eau réagit efficacement sur le calcaire; 2° quand la décomposition est assez avancée dans la partie basse de îa charge pour que la surcalcination devienne imminente , car alors la vapeur d'eau est un préservatif, par cela même qu'elle modère fintensité de la chaleur. Il s'agit donc de savoir au contraire comment on peut introduire de nouvelle vapeur en temps opportun.

Pour cela , quelques personnes recommandent d'employer la pierre tout humide encore de son eau de carrière, ou de l'arroser quand on charge le four; mais ce qui arrive dans les premiers instants du chauffage doit suffire pour convaincre de l'inutilité d'un pareil expédient; ensuite cette eau est vaporisée bien avant qu'aucune action chimique puisse se manifester. D'autres personnes conseillent d'arroser le combustible même , ou bien encore d'employer du bois vert ; mais qu'en résulte-t-il ? L'eau, pour se réduire en vapeur, rend latent beaucoup de calorique; alors elle refroidit brusquement la flamme, et s'oppose à la complète combustion des gaz car-

honés. Deux conditions nous semblent donc indispensables: la première , c'est que la vapeur soit déjà toute formée avant de traverser la grille; et la seconde, c'est que, s'échaufTant aux dépens de la flamme avec laquelie elle se mêle, cette vapeur ne soit pas en assez grande proportion pour abaisser la température moyenne au-dessous du degré de calcination ou du rouge-blanc de la pierre, et pour empêcher le foyer d'être fumivore. Tel est effectivement le but que nous avons voulu atteindre par la disposition particulière du cendrier dans le four n" 6. Indiquons maintenant la manière de s'en servir.

Au bout de vingt à vingt-quatre heures de feu, l'incandescence s'étant propagée jusque dans le deuxième compartiment, on remplit la cuvette qui est en avant du cendrier, à un degré assez élevé pour que le liquide vienne baigner le cendrier lui-même ; ensuite on met cette cuvette en communication avec un réservoir extéi ieur, au moyen d'une petite rigole en bois, et on règle l'écoulement de telle sorte que son produit compense celui de l'évaporation. Comme on le voit, rien n'est plus simple, et n'exige moins d'attention; seulement, toutes les fois que la cendre s'entasse au-dessus du niveau de l'eau , on l'étend à l'aide d'un râble ou d'un râteau , et on la ramène dans la cuvette, où elle se refroidit complètement, et demeure jusqu'à la fin de la fournée.

Des signes auxquels on reconnaît que la calcination est termine'e dans le compartiment infe'rieur.

§ 50. Avant que la calcination soit terminée dans le compartiment inférieur, il s'opère un tassement graduel : les pierres qui forment la voûte se fendillent; les interstices diminuent; et le niveau supérieur de la charge s'abaisse d'environ 0'",50. Arrivé à ce dernier point, on peut cesser le feu. II est bon cependant d'avoir recours à des essais plus directs. Le plus simple , et , selon nous , le meilleur consiste à enfoncer une barre de fer dans la masse. Si elle éprouve une grande résistance, s'il y a choc contre les matériaux, c'est une preuve qu'il faut continuer le feu. Si, au contraire, elle pénètre aisément,

et ne fait sentir que le même efïèl qui aurait lieu dans une masse de gravier, la calcination est réellement complète. Il est encore possible de s'en assurer en retirant un échantillon de pierre , et le faisant fuser avec l'eau : mais ce moyen est moins commode pour les chaufourniers, et peut quelquefois induire en erreur, suivant ia position que la pierre essayée occupait dans le four.

De la combustion dans îe foyer supe'rieur.

§51. Pendant que i'on fait ces épreuves , on tient fermées presque totalement les entrées du foyer inférieur et du cendrier, comme si l'on voulait suspendre fa combustion ; et cette même précaution doit être maintenue, du moment où il s'agit d'achever la calcination dans le deuxième compartiment. En effet, si on laisse un libre accès à l'air froid, la flamme tend à s'échapper par l'entrée du foyer supérieur; et, à chaque lechargement nouveau , il y a non-seulement perte d'effet utile , mais encore difficulté dans le travail, et danger pour les chaufourniers. Ces inconvénients disparaissent quand on parvient à n'introduire tout au plus qu'une quantité d'air égale à celle qui pourrait pénétrer directement par le deuxième foyer ; car alors, au niveau de ce foyer, i'air extérieur a une élasticité au moins égale à celle de i air intérieur ; et il y a plus de chances pour admettre de l'un que pour laisser échapper de l'autre.

Quelques tâtonnements indiquent avec facilité la portion de J'orifice du cendrier qui doit rester libre, mais à coup sûr, dans le four n" 6, cette portion n'a pas un décimètre en carré. L'air froid y entre avec un bruissement sensible , fait disparaître en peu d'instants l'incandescence de la première voûte, et arrive au deuxième foyer, où la consommation de combustible est environ les ^ de ce qu'elle était auparavant. Les fagots brûlent debout, comme nous l'avons déjà expliqué (§ 41 ). Quant à la vapeur d'eau, celle que peut produire encore le foyer inférieur est trop peu de chose pour entrer en ligne de compte , et malheureusement nous ne connaissons pas de moyen simple et économique pour y suppléer.

Dans ce compartiment, la durée du feu est sujette à quelques variations en passant d'une fournée à l'autre , chose qui n'a presque jamais lieu dans le piemier. Quoi qu'il en soit, on reconnaît aux mêmes indices le moment où il faut cesser. On ferme alors toutes les ouvertures, afin de ne pas refioidir trop brusquement les dernières couches de pierres, dont la calcination est à peine achevée, et qui ne peuvent que gagner h ce que la chaleur prolonge son action. Au bout de dix ou douze heures, cette précaution devient inutile , et on donne un libre accès à l'air extérieur.

Résultats numériques de la de'pense en main-d'œuvre et combustible.

§ 52. Afin de ne laisser aucune incertitude sur la marche de la combustion , nous donnons dans le tableau suivant un exemple des relevés qui sont faits par le maître chaufournier. Les fagots sont marqués au fur et à mesure de leur emploi ; et ïe décompte en est arrêté heure par heure. Ces dépenses sont groupées par durées de six heures, que l'on nomme quarts, et qui correspondent aux époques où les deux chaufourniers chargés du travail se remplacent tour à tour.

Compartiment inférieur du four.

f cjuart.

4' quart.

la 2

So g cr

Ci 2

quart.

Fagots 5

Tôt» 123

Compartiment supérieur du four.