ûtf

et on prévoit aisément ce qui arrivera : le courant de gaz se concentrera généralement vers l'axe du four, parce qu'en raison de la forme conique ou hémisphérique de la voûte qui supporte les matériaux calcaires, c'est là que l'intervalle entre les extrémités de la charge est le plus petit. Vers la circonférence, au contraire, l'espace resté libre s'échauffera peu à peu par la conductibilité et le rayonnement latéral; l'air atmosphérique ne pouvant s'y maintenir en équilibre, à cause de sa diminution de densité, s'échappera tangentiellement au courant central et se renouvellera, soit par les fissures des parois, soit par le contour de l'orifice supérieur, ainsi que nous avons essayé de le représenter, fig. 3,

Néanmoins, à mesure que la durée du chauffage augmente, t' approche de t, B — B' de zéro, et on rentre dans le cas des parois cylindriques avec une température à peu près constante; mais il faut remarquer qu'alors la calcination est très-avancée, ou même terminée, dans les parties centrales, et que, pour éviter les incuits d'une part, on s'exposerait d'autre part aux inconvénients de la surcalcination.

Des fours à parois rentrantes.

§ 25. Quelle que soit la hauteur de charge du four, les gaz brûlés, en arrivant à l'orifice supérieur, ne peuvent être refroidis au-dessous de 0°, puisque par hypothèse ce terme exprime la température atmosphérique. Ainsi donc, la section

d'écoulement ne doit être réduite dans aucun cas à moins de b = Bx-^,

OU, si l'on prend 900° pour température initiale de la flamme, a t devient 0,00375 x 900 = 3,375, et i = 0,228 x B. Il nous serait facile de rapporter des exemples de fours ayant un rétrécissement semblable, sinon même plus considérable; mais voyons seulement ce qui en résulte.

Dès le commencement du chauflTage, l'orifice supérieur fait diaphragme par rapport au reste du four, et ne peut plus laisser passer un égal poids de gaz dans l'unité de temps, à moins d'une accélération de vitesse; or, l'expérience démontre que, sous une pression génératrice donnée, la vitesse à l'orifice est indépendante de l'étendue de cet orifice, tant que la vitesse dans le canal même est trcs-faible; qu'ensuite celle-ci venant à augmenter, la première, il est vrai, varie suivant la grandeur de l'orifice (Péclet), mais dans une progression qui ne suffit pas à beaucoup près pour compenser l'effet du décroissement de section *. Ainsi donc, la puissance du foyer diminue, et, le tirage devenant moins actif, la combustion se fait dans des circonstances moins favorables pour l'élévation de

1 En conservant les mêmes de'nominations que dans les paragraphes précédents, et appelant d le diamètre de la section re'tre'cie , m le coefficient de la contraction des gaz , n un nombre constant pour des parois de nature donnée , on démontre aisément ( voir l'ouvrage de M. Péclet) que le rapport de la vitesse réelle à la vitesse the'orique est de la forme :

tandis qu'on avait auparavant : K = n 1 / — .

Pour comparer les poids de gaz écoulé dans les deux cas, toutes choses

KB ,

restant égales d'ailleurs, reprenons la formule y = y g H ( § 19 ) ; appelons jP* et P les valeurs particulières que prendra y, en éliminant et

température de la flamme et pour l'effet utile. Remarquons encore que la capacité du four décroît plus rapidement que la surface des parois à échauffer, puisque ces deux quantités considérées dans une même tranche horizontale sont proportionnelles , l'une au carré, et l'autre à la première puissance du diamètre.

Sans doute ces inconvénients ne sont pas très-graves; mais ils font sentir qu'il serait tout au moins inutile de prendre pour l'orifice supérieur une section égale à 0,228 x5, ou à plus forte raison moindre que cette même quantité, et qu'en se rapprochant davantage du cas des parois cylindriques, on peut avoir encore un chauffage suffisamment uniforme, et augmenter en même temps le tirage et la capacité du four. Le moyen terme à saisir entre ces deux limites ne saurait être fixé à priori. Pour le moment, nous nous bornerons à dire qu'il dépend de la hauteur de charge, de l'état de division du calcaire, de sa texture et de sa vitrescibiiité.

Des renflements entre les orifices extrêmes.

526. II ne serait pas moins difficile de calculer la grandeur de toute autre section horizontale du four, ou, autrement dit,

remplaçant B par { /sr d!^ dans le premier cas , et par { «ar Z)^ dans ie second , il viendra :

et par suite :

px. n ' ^ f 1^ -\- D

Si l'on ne'glige la contraction de la veine fluide , ce qui suppose m = 1 , et si l'on prend la valeur de n relative aux parois en terre cuite , on aura seulement:

P^ = P 1/ formule où 1 'on voit que diminue par

rapport à P, à mesure que — est plus considérable, c'est-à-dire à mesure d

que le re'tre'cissement augmente.

t\e Faire connaître un mode rigoureux pour tracer la courbe de raccordement d'un orifice à l'autre. Néanmoins , on peut donner à ce sujet quelques indications importantes.

Et d'abord, supposons qu'on veuille établir des renflements entre les extrémités de la cbarge : il arrivera, ou que le renflement se fera sentir par des changements brusques de direction , comme dans les figures 4 et 5 , ou qu'il se prolongera par une courbure bien régulière et diminuera en se rapprochant des orifices, comme dans la figure 6. Parcourons ces différentes hypothèses.

Quand des gaz s'écoulent dans un canal libre renflé entre ses extrémités, l'expérience démontre que non-seulement il y a ralentissement de vitesse dans les parties correspondantes au renflement, mais encore qu'il y a augmentation dans le produit de l'écoulement, parce que tout ralentissement de vitesse diminue les frottements et laisse à la pression génératrice du mouvement une plus grande partie de son effet théorique. Dans un four rempli de pierres calcaires , quoique les frottements soient plus considérables, cette circonstance n'est pas de nature à modifier la loi que nous venons d'énoncer. Jusquelà rien ne s'oppose donc à l'adoption des parois à renflement; mais les considérations suivantes nous semblent péremptoires :

1° Les filets fluides arrivant à la section inférieure du renflement ne peuvent changer instantanément de vitesse et de direction ; il faut un certain temps pour vaincre la force d'inertie. Par la même raison, en arrivant à la section supérieure, ils ne peuvent davantage reprendre instantanément ni leur vitesse ni leur direction primitive. Ainsi donc, le renflement aura d'autant moins d'influence sur les gaz que sa hauteur sera moindre et son diamètre plus grand, et, dans le cas des fig. 4 et 5 , ie courant , au lieu de suivre le contour ab c d, prendra une direction plus intérieure a h' c d. Par cela même, le calcaire contenu dans le segment ah c h' s'échauffera difficilement.

2° Le même raisonnement n'est plus applicable au four

représenté par la figure 6 ; mais une objection qu'on peut faire également à ce dernier et aux deux précédents, c'est qu'une section aa' plus grande que la base hb' ne subit que ia même durée de feu et ne reçoit que des gaz moins oliauds, ce qui est un contre-sens. Aussi, de deux choses l'une, pour compléter la calcination en aa' , il faut prolonger outre mesure la combustion, exposer la base hb' à un grand excès de température et à une surcaïcination inévitable , ou bien, pour conserver ces dernières parties, laisser beaucoup d'incuits dans les premières.

II est cependant une remarque essentielle à faire en ce moment, c'est de ne pas confondre ce que nous appelons la" base de ia charge avec la base même du four, La distinction est évidente quand la pierre calcaire est supportée par une voûte en arc de cercle très-surbaissée. Si ia voûte est conique ou en ogive, il peut y avoir quelque incertitude; mais on ne s'écartera guère de la vérité en prenant pour base de la charge une section horizontale un peu au-dessous de ia cief de la voûte , et considérant les rampants de cette voûte comme une enveloppe du foyer proprement dit. Alors l'intervalle de ces deux sections , le rapport de leurs grandeurs et ia manière de les raccorder, se rattachent à l'examen de la construction même du foyer.

Du tracé des parois.

527. Ayant admis en principe que ies parois du four doivent être rentrantes depuis ia base jusqu'à l'extrémité supérieure de la charge, on peut prendre pour raccorder ies diamètres dans un même pian vertical , soit une ligne droite , soit un arc de cercle ayant son centre sur le diamètre ou en dessous du diamètre de la base, soit enfin une courbe en partie concave vers i'axe et en partie convexe. II s'agit de déterminer ie système le plus convenable.

En général, le foyer est concentrique avec les parois du four-, raisonnant donc dans cette hypothèse, ies filets fluides

qui s élèvent des divers points de la base hh' (fig. 7) tendent h s'écouler dans la direction de la pression génératrice du mouvement, c'est-à-dire verticalement; mais à cause du refroidissement qu'ils éprouvent par le contact de la pierre calcaire , ils se contractent et se rapprochent de l'axe. Donc, quelle que soit la courbe décrite alors par les filets extrêmes en b etb' , comme le changement de direction n'est jamais instantané, cette courbe aura un élément commun avec les verticales b a, b' a', ou perpendiculaire à bb' . D'autre part, à l'orifice &<?', si les gaz s'échappent immédiatement dans l'atmosphère, c'est-à-dire dans UO milieu complètement libre, ils n'auront plus besoin que d'une section d'écoulement beaucoup moindre; ils tendront à se contracter très-rapidement vers l'axe, et par conséquent les filets extrêmes, en o et o', suivront certaines directions inclinées o c , o' c'. Donc, il convient que le dernier élément de la courbe des parois soit tangent à ces mêmes directions. On voit en résumé que la courbe de raccordement des points b et o , par exemple, doit être perpendiculaire à la base bb', et couper sous une direction inclinée l'orifice oo'; conditions qui peuvent être remplies en faisant passer un arc de cercle par les points b eto, et prenant son centre sur le prolongement de bb'. On opérerait de même pour raccorder les points b' et o'.

Si, au contraire, en s'élevant au-dessus de l'orifice, les gaz repassaient presque aussitôt dans un autre milieu de même nature, comme serait, par exemple, un deuxième four concentrique avec le premier; alors, dans l'intervalle de ces deux fours, le courant ne pourrait pas varier sensiblement de forme , et les filets fluides extrêmes en o et o' s'écarteraient peu de la direction verticale ; par conséquent le dernier élément de la courbe devrait aussi être vertical. Pour satisfaire à cette nouvelle condition, il suffirait d'imaginer au-dessous de oo' un col droit û mm' o' (fig. 8), de raccorder les points m et m' avec ceux de la base b et b' , comme dans la figure 7 , puis de faire disparaître les jarrets en m et w' par des arcs de cercle c o, c' o ayant leur centre sur le prolongement de o o'.

Quant au contour d'une section horizontale quelconque, la forme circulaire est évidemment la plus convenable; car c'est elle qui renferme la plus grande surface dans les moindres limites, et qui par conséquent perd le moins de chaleur pour une contenance donnée. C'est elle en outre qui présente le plus de résistance à la poussée du dehors au dedans, et peut-être même le plus de chances pour l'égale répartition de îa chaleur , du moins dans les parties voisines du foyer et exposées au rayonnement.

Du chaufifage dans le sens de la hauteur du four.

5 28. Passons maintenant à l'examen d'une nouvelle question , celle du chauffage dans le sens de la hauteur du four.

En se rappelant les lois de transmission de la chaleur entre les gaz et les corps solides , lois résumées par la formule du § 3 , on voit que ia flamme doit se refroidir rapidement à mesure qu'elle s'élève, et céder des quantités inégales de chaleur dans des espaces parcourus égaux; d'où résulte que la vitesse du chaufTage diminue en raison de la distance au foyer. Sous une chaudière à vapeur, par exemple, la flamme et la surface de chauffe en un point quelconque restent constamment aux mêmes températures respectives, parce qu'on dépense en vapeur d'un côté tout le calorique qu'on reçoit de l'autre. Alors il est possible de calculer le décroissement de température pour une distance donnée. Au contraire, dans un four, non-seulement la température de la masse augmente de plus en plus, mais encore la transmission du calorique de la surface vers le centre des fragments calcaires dépend de la conductibihté, et par suite du volume et de la texture de ces mêmes fragments. Nous tenterions vainement de résoudre un problème aussi compliqué; toutefois nous pouvons, par des considérations générales, arriver à quelques conséquences importantes dont voici d'abord l'énonce : l'efFet ntile du combustible augmente en même temps que la hauteur de charge; mais la vitrescibilité du calcaire ne permettant pas de dépasser certaines limites, d

faut profiler des inégalités de volume des pierres calcaires pour compenser les inégalités de chauffage, rafraîchir la flamme dans le foyer même par l'emploi de la vapeur d'eau , et enfin diviser le four en deux ou plusieurs compartiments, munis chacun d'un foyer.

Influence de la hauteur de charge.

§ 29. Nous avons expliqué comment il importe, pour ï'effet utile des combustibles, d'obtenir simultanément un tirage actif et un grand refroidissement de la flamme, pourvu d'ailleurs que ce refroidissement ne soit pas tellement prompt qu'il empêche l'inflammation complète des gaz de la distillation. II s'agit de faire voir jusqu'à quel point la hauteur de charge, dans un four h chaux, peut rendre ces conditions compatibles.

Le refroidissement de la flamme dépend de la durée de son contact avec la pierre calcaire ; cette durée de contact s'obtient, ou en diminuant la vitesse d'écoulement des gaz sans changer la hauteur de charge, ou en augmentant la hauteur de charge sans changer sensiblement la vitesse. Le premier moyen n'est pas admissible; car il exigerait, ou qu'on adoptât le système des fours à renflements entre les orifices , ou qu'on s'exposât à une mauvaise combustion par défaut de tirage. Quant au second moyen, si l'on se reporte aux courbes du tirage (fig. 2,522), si l'on fait attention à la manière dont ces courbes changent suivant la nature des parois, ou même, si l'on se borne pour les fours h chaux à la courbe qui concerne les parois en terre cuite, il devient manifeste que, dès le moment où ion atteint en hauteur au-dessus du combustible seulement quatre fois le diamètre d'un canal équivalent à la somme des vides, la vitesse du tirage n'augmente déjà plus que dans une progression très-faible pour des accroissements considérables de hauteur, et qu'ainsi l'effet utile d'un poids donné de gaz chauds s'améliore très-rapidement.

D'après cela, étant m*iître d'augmenter le refroidissement delà flamme, ce refroidissement peut-il aller jusqu'à nuire au

tirage? C'est un doute qu'il est facile de dissiper, du moins sous le rapport purement théorique. En efi'et , la pierre s'échauffe assez promptement à la surface, à cause de son peu de conductibilité et de chaleur spécifique; les gaz aussi sont peu conducteurs; et, comme on le sait par les lois du refroidissement, ils émettent une proportion de chaleur d'autant plus faible que leur température est moins élevée; or, dès le moment où ils sortent à 100°, on voit par la courbe du § 20 que le tirage est déjà plus des -j du maximum, et presque égal à celui qui correspond à 700". Ainsi donc s'il sufiit dans ce dernier cas , il doit suffire aussi dans le premier.

Enfin, par cela même que les surfaces voisines du foyer rougissent promptement, elles laissent aux gaz de la distillation ia facilité de s'enflammer complètement.

Jusque-là rien ne s'oppose à l'adoption du moyen précédent, celui d'une grande hauteur de charge, pour améliorer l'effet utile du combustible. Mais faisons remarquer, d'autre part, que les inégalités de température entre la base et l'orifice supérieur du four ne diminuent qu'à mesure qu'on approche de la température même de la. flamme; qu'alors les calcaires ocreux ou argileux sont vitrifiables; et que par suite, dès que la base arrive au terme de surcalcination, il faut retrancher, comme excédant au moins inutile, toute la hauteur où la calcination n'est pas encore terminée. On peut donc poser en principe que moins la température finale doit être élevée, moins il faut de hauteur de charge; qu'il en faut d'autant moins que les corps à échauffer sont plus fusibles, moins pour une argile ocreuse que pour un calcaire mélangé, moins pour celui-ci que pour un calcaire pur. On sent ainsi combien il serait important d'avoir des moyens d'obvier à l'inégale répartition de la chaleur dans le sens vertical.

De la division du four en compartiments munis de foyers.

§ 30. Le premier qui s'offre à l'esprit consiste à faire un triage de la pierre calcaire telle qu'elle sort de la carrière, à

rassembler les plus gros fragments vers la partie basse de la charge, et les plus petits vers la partie supérieure (^2). Néanmoins l'avantage qui en résulte est assez borné; car il faut éviter, d'une part, les blocs trop volumineux; par exemple ceux qui excèdent 0"',20 d'épaisseur, parce que leur surface serait surcalcinée avant que le centre eût atteint le degré convenable de chaleur; et, d'autre part, les fragments trop menus , parce que leur cassage exige une main-d'œuvre trèsdispendieuse.

Un second moyen consiste à modérer la grande chaleur qui se manifeste jusqu'à une certaine distance du foyer, en introduisant de la vapeur d'eau; et ce moyen devient admissible si l'on constate que l'action chimique développée sur le carbonate de chaux compense ce qu'un abaissement de température fait perdre en effet utile.

Mais ce qu'il y a de préférable, c'est d'employer un système de four à compartiments; c'est-à-dire d'établir d'abord un premier four avec une hauteur de charge ordinaire; puis un second sur le prolongement des mêmes parois, muni également d'un foyer; de telle sorte que le feu devant cesser d'une part, on puisse le continuer de l'autre, et achever ainsi la calcination.

De là à utiliser encore la chaleur que conserve le premier four, et qu'on laisse généralement se dissiper en pure perte , il n'y a qu'un pas; il suffit que le second foyer soit disposé de manière à tirer de l'air atmosphérique par l'ouverture du foyer inférieur. Cet air s'échaufïè fortement avant d'arriver au combustible; il donne à la flamme un accroissement considérable de température et accélère la calcination. Mais, par cela même, la hauteur de charge ne doit pas être égale dans les deux fours

1 L'idée des fours à compartiments superpose's paraît être due à un faïenrier d'Apt (Bulletin de la Socie'te' d'encouragement, 7^ volume). Le peu de renseignements que nous avons trouve's à ce sujet nous apprennent que chaque compartiment avait un foyer exte'rieur où i on introduisait di-

Enfin, il serait possible d'élever un troisième, peut-être même un quatrième four concentrique avec les deux premiers, et suivant le même mode de rétrécissement dans les dimensions transversales; mais il faut remarquer que la diminution de capacité de ces fours, et la nécessité d'élever les matériaux à une grande hauteur, finissent par rendre l'avantage peu sensible. L'expérience d'ailleurs, ainsi que nous aurons occasion de l'expliquer, fait reconnaître qu'il est certaine limite qu'on ne saurait dépasser.

Formes diverses de fours soumis à des expériences comparatives.

§ 31. II nous reste à résoudre plusieurs questions qui, par leur complication ou par leur nature même, échappent aux moyens analytiques, et d'autres enfin qui ne sont que la recherche du meilleur mode d'application des principes précédemment développés. Nous avons dû pour cela faire des expériences comparatives sur diverses formes de fours, dont nous allons donner succinctement la description, et discuter les résultats généraux, en renvoyant tous les détails numériques aux chapitres suivants.

Le four n" 1 (fig. 9 et 10) est un ancien four à poterie qui existait à l'époque où fut autorisée la création d'une chaufournerie dans le port de Brest (décision ministérielle du 1 8 novembre 1 8 23.) Ilest à foyer intérieur, sans grille; le bois brûle debout; la même ouverture latérale sert à l'introduction de l'air et du combustible; la section horizontale est circulaire; les parois sont rentrantes, concaves vers la base, convexes vers l'orifice, et formées par le raccordement de trois arcs de cercle ainsi disposés :

l*"" Arc, concave, rayon de 5"58;centreà 1"45 au-dessus du sol; 2* Arc, idem, rayon de 4"'00; centre à la même hauteur;

rcctement de l'air froid , et que les parois inte'rieures formaient un cylindre vertical. Une pareille disposition admissible pour la brique , où l'ine'galité de cuisson n'est pas un mal grave, ne pourrait, comme on le sent aisément, convenir pour la pierre calcaire.

3* Arc, convexe, rayon de (>"'72; centre sur le prolongement du rayon extrême du 2^ arc , et ii 5™72 du sol.

La hauteur totale du four est de 6"', 40; le diamètre à la base est de 3"', 1 5 ; au niveau du plus grand évasement, ou des centres des deux premiers arcs, 3 "',5 5; et à l'orifice supérieur l'",72. La voûte qui supporte la charge se fait en pierres calcaires, en forme d'ogive de 0'",40 d'épaisseur de pied-droit, et 2 mètres à 2"',50 de hauteur sous clef; elle est évidée vers l'entrée du foyer par la pénétration d'une autre voûte en berceau incliné. La contenance moyenne est de 26 mètres cubes; l'épaisseur des parois est de 2 mètres ; et enfin la maçonnerie est en moellon de gneiss, avec mortier d'argile vers la paroi intérieure seulement, et mortier ordinaire pour le reste.

Le four n° 2 (fig. 1 1 j, construit en 18 25 par M. Le Beurriée, qui était alors conducteur principal des travaux maritimes, a beaucoup de dispositions et dimensions communes avec le précédent. Il a même espèce de foyer, même diamètre à l'orifice supérieur, à peu près même évasement, 3"',66, et même hauteur totale, 6'", 40. Il n'en diflère essentiellement que par ia courbure des parois, formée de deux arcs concaves vers l'axe, ayant leurs centres à la même distance du sol, 2"',10, et donnant pour longueurs de rayons, le premier 13'",44, et le second 8", 10. La contenance moyenne en pierres calcaires est alors considérablement augmentée; elle est de 42 mètres cubes.

Le four n" 3 (fig. 12), construit vers ïa même époque que le n" 2 , ne diffère du système recommandé par MM. Donop etDebiinne [Biille/ùi de la Société d'encouragement, 1810^, qu'en ce que la voûte en pierres calcaires est remplacée par une voûte fixe à claire voie, et qu'on a établi une porte de décharge latérale, indépendante du foyer. Quant à ce foyer, il est muni d'une grille de l'",40 de diamètre, d'une ouverture de 0'",40 en carré pour l'introduction du combustible, d'une autre égale pour le cendrier et le passage de l'air froid. La distance du fond du cendrier h la grille est de O^jTO , de la

grille à la clef de la voûte 0"',85, de l'extrados de cette voûte au col droit 3™, 00, de la base du col droit à l'orifice 0"',6o. Le diamètre à la naissance de la voûte est de 1"', 70, à l'orifice de 0",70. Les parois sont formées par un seul arc de cercle de 4", 10 de rayon, et ayant son centre à 0""',75 au-dessus de l'extrados de la voûte. L'épaisseur de ces parois est de l'",50, et enfin la contenance en pierres calcaires de 9™,00.

Le four n° 4 (fig. 13J, également construit par M. LeBeurriée, au commencement de 18 26, suivant le système de M. Bonnet d'Apt i^page 44), est à trois compartiments superposés, et séparés par des voûtes fixes à claire voie. Les deux premiers ont chacun un foyer à grille dans une position excentrique au vide du four, et une hauteur de 2", 70 entre l'extrados d'une voûte et la naissance de l'autre. Le troisième, de 1"',75 de hauteur, est destiné seulement à servir de séchoir. Leur ensemble forme un cylindre droit de 2"',27 de diamètre, terminé en dôme, et laissant pour la fumée un passage de 0'",70 de diamètre.

Observations sur tes espèces de foyers employe's.

§ 32. Tels sont les fours qui existaient à Brest, à l'époque où nous avons été chargé du service de la chaufournerie, et sur lesquels nous devions porter notre attention. Les trois premiers étaient pour la calcination de la pierre calcaire, et le quatrième pour ia cuisson de ia brique. Mais , quoique ia brique exige moins de chaleur que la chaux , elle présente une particularité importante : c'est que, si l'on se sert d'argile ocreuse, son apparence extérieure et sa cassure varient suivant l'intensité du feu; qu'ensuite le déchargement, qui s'opère avec beaucoup plus de précautions que pour la chaux, permet de constater dans le four même le mode de répartition de la chaleur. Développons maintenant les conséquences auxquelles nous avons été conduit.

Dans les fours n"^ 1 et 2 , le combustible sappuie contre ios pieds-droits de la voûte en pierre calcaire. Cette dispo-

si lion semblé très-favoi ahle pour répartir à volonté le courant de flamme dans les diverses parties de la charge; mais, 1" comme rien ne force l'air à se disséminer en entrant, ce n'est que dans i'espace vide du foyer que s'opère complètement son mélange avec les gaz carbonés; 2° la vitesse même avec laquelle cet air afïlue détermine un courant principal à l'arrière du four, par suite une surcalcination dangereuse , et même une détérioration assez prompte de la maçonnerie des parois; 3° les débris charbonnés de bûches ou de fagots tombent constamment, et s'accumulent dans le foyer avec la cendre, y forment une masse difficile à consumer, encombrante et nuisible par sa grande chaleur rayonnante sur les fragments calcaires les plus rapprochés; 4° enfin, l'ouverture latérale laisse passer beaucoup de calorique ; et c'est pour y remédier en partie qu'on a coutume de réduire cette ouverture au moyen d'une dalle, ou pierre plate d'environ 0'",60 de hauteur, dressée contre la barre de fer sur laquelle les chaufourniers appuient leur fourche ou leur rable.

Dans le four n" 3 , l'air arrivant par en dessous est bien divisé par le double obstacle que présentent à son passage les barreaux de la grille et le combustible qui la recouvre; la flamme ne tourbillonne pas comme dans les n°^ 1 et 2 , elle s'élève directement; la distance O^^SS, entre la grille et la clef de la voûte, paraît bien suffisante pour ne pas refroidir trop promptement les gaz ; et on n'a plus à redouter l'excès de chauffage vers l'arrière du four, ou du moins il est à peine sensible. Le vide entre les barreaux étant convenablement réglé, le brasier reste sur la grille , et s'y consume avec rapidité par le contact de l'air affluent. Enfin, la porte qui est au-dessus du niveau de la grille, ne devant être ouverte que dans les instants oii l'on renouvelle le combustible, s'oppose efficacement à la déperdition de calorique jiar rayonnement.

Dans le four n" 4, la flamme suit une direction inclinée, pour passer du foyer à la base de la charge; durant ce trajet, elle ne se refroidit que pour échauffer les parois qui la cou-

tiennent; et celles-ci, une fois portées à l'incandescence, contribuent à rendre le foyer fumivore. Mais, pour les fours à chaux ou à briques, cette disposition n'est d'aucun avantage; car les foyers à flamme droite peuvent aussi devenir fumivores, quand les couches de calcaire ou de briques les plus voisines arrivent à la chaleur rouge; elle a même un inconvénient grave : c'est que la flamme, cherchant à s'élever par le plus court chemin, échauffe beaucoup plus la partie antérieure que le reste du four. On l'éviterait sans doute, si l'on avait plusieurs foyers semblables autour de la base; mais à quoi bon multiplier les pertes de chaleur et compliquer la surveillance ?

Conséquences relatives à la de'termination de la hauteur de charge.

§ 33. L'inégalité de répartition du courant de flamme n'est pas assez considérable dans les trois premiers fours, pour influer sensiblement sur la hauteur de charge qu'il convient d'adopter. Quant au quatrième, il eût été difficile d'en tirer quelque conclusion exacte; les résultats de la cuisson étant tout à fait médiocres, nous avons dù d'abord modifier le foyer suivant le système du four n" 3 , et supprimer momentanément les compartiments supérieurs, afin d'augmenter à volonté la contenance du premier.

Cela posé , dans les fours n°' 1 et 2 la distance de la voûte à l'orifice supérieur est d'environ 4 mètres ; or, il arrive que , malgré la précaution de réunir tous les petits fragments calcaires vers l'orifice, on ne peut obtenir dans cette partie une bonne calcination, sans rendre noire et paresseuse à l'extinction, la chaux qui forme la voûte et celle qui l'avoisine. On doit donc regarder une pareille hauteur de charge comme trop grande pour le calcaire de Brest. Le four n° 3 lui-même n'est pas complètement à l'abri de la surcalcination : néanmoins la chaux fuse avec facilité, sans déchet appréciable; et par suite la hauteur de 3 mètres n'a rien d'exagéré.

Enfin, le four n" 4 modifié comme il a été dit plus haut.

et employé pour la cuisson de la brique ocreuse, conduit à une observation intéressante; c'est que, pour éviter les mauvais effets de cuisson dus à la forme cylindrique des parois, si l'on élève la charge en tronc de cône, sans s'inquiéter du vide laissé entre elle et les parois; et si, au lieu de 2"',70 , on lui donne jusqu'à 5 mètres de hauteur; qu'alors on modère le feu , de manière à porter la durée de l'opération de quarante à soixante - six heures, on obtient une cuisson qui laisse encore à désirer, il est vrai, mais qui, en définitive, est passable, et bien supérieure à celle des premières fournées. De là résulte que la hauteur de charge peut paraître trop faible ou trop forte, suivant la manière dont la combustion est dirigée ; mais nous verrons plus tard que l'avantage qu'on retirerait de ce fait n'existe plus, quand on vient à estimer les dépenses en combustible.

Conséquences relatives à la détermination du diamètre moyen, ou de la capacité du four.

§ 34. L'une des dimensions principales à déterminer, c'est le diamètre du four à la base de la charge, ou, autrement dit, le plus grand diamètre. Mais, ainsi qu'on le remarque dans les fours n"' 1 et 2 , les diamètres à la base et à l'orifice supérieur peuvent être les mêmes, et les fours très-différents, à cause de la courbure des parois. II vaut donc mieux changer la position de la question, et examiner l'influence de la capacité du four, c'est-à-dire du produit de la hauteur par la section moyenne; alors si la hauteur est un terme commun dans les fours que l'on compare, on en déduit l'influence de la section moyenne.

Faisons remarquer, en premier lieu, que les parois du four s'échauffent aux dépens de la masse calcaire; mais comme elles sont compactes, la chaleur ne s'y transmet que latéralement, et par un rayonnement de molécule à molécule. On conçoit donc que, la substance même des parois étant peu conductrice, les températures diminuent très- rapidement

en raison des distances. Néanmoins, cet effet dépend beaucoup de la durée d'application de la chaieur : pendant les premiers jours, et avec des parois épaisses, les surfaces extérieures ne varient pas sensiblement de température; au delà de ce terme, eiïes s'échauffent peu à peu, elles tendent à se mettre en équilibre avec les parties centrales, et ne demeurent stationnaires que quand elles émettent d'un côté tout ce qu'elles reçoivent de l'autre. Cela posé, quelque faible que soit la proportion de chaleur absorbée par les parois, il n'en résulte pas moins que les grands fours sont avantageux pour l'économie en combustible; car la hauteur étant constante, la capacité croît comme le carré des diamètres ou la première puissance de la section moyenne, et la surface intérieure des parois , comme la première puissance des diamètres ou la racine carrée de la section moyenne.

Cependant les quantités de chaleur perdue ne sont pas, pour deux fours inégaux, dans le rapport exact des surfaces de parois, parce que la durée nécessaire pour la calcination augmente avec la capacité. Ainsi , par exemple, le four n" 1 , dans lequel on calcine 26 mètres cubes de pierres, exige, temps moyen, quatre-vingt-treize heures de feu; tandis que le four II" 2 , de la contenance de 42 mètres cubes, exige environ cent dix-sept heures. Cette circonstance diminue un peu l'avantage que nous venons de signaler; aussi la dépense en combustible, par mètre cube de pierres calcaires, étant de 1 , 0 8 7 kilogrammes moyennement pour le premier four, est encore de 1,039 kilogrammes pour le second. Mais en comparant des fours de capacité beaucoup moindre, il n'en serait plus de même. Par exemple, le four n" 3, chargé avec des matériaux de même nature et de même volume que les précédents, consomme près de 1,900 kilogrammes par mètre cube; or; à coup sûr, une différence aussi grande ne saurait être attribuée uniquement à la différence de hauteur de charge; car, en supposant l'économie de combustible directement proportionnelle à cette hauteur, ce qui est certainement exagéré, on aurait

encore, en passant de 3 mètres à 4 mètres, y 1,900*' = 1,423^

En résumé, nous pouvons conclure que, dans les fours à cliaux, toute contenance supérieure à 26 mètres cubes, quand la hauteur de charge est d'environ 4 mètres, ou plus généralement, que toute section moyenne plus grande que 6 mètres carrés n'influe pas sensiblement sur l'économie en combustible; mais qu'en dessous de ce terme la dépense augmente de plus en plus.

Premier système de four modifie'.

§ 35. Nous allons exposer maintenant les modifications successives que nous avons faites pour arriver à un système de four plus économique, et conforme aux principes déjà développés. La première est représentée par les fig. 14 et 15, et forme le four que nous appellerons n° 5. Ce four est à parois rentrantes, à deux compartiments superposés, et à foyers intérieurs avec grille. Il ne nous a servi que pour fa cuisson de la brique; c'est pourquoi chaque compartiment est muni d'une voûte fixe à claire voie, destinée à supporter la charge. Voici ses principales dimensions :

Compartiment inférieur, grand diamètre, 2™, GO; orifice l'",40;

hauteur de charge S^jVO; Compartiment supérieur, grand diamètre, 2™,00; orifice 0™,80 ;

hauteur de charge ^"^,30 ; Partie libre au-dessus de ce dernier compartiment, 0^,T0 de

hauteur;

Distance entre la grille et la clef de chaque voûte, 0™,80 au 1*^''

compartiment et 0"',70 au 2^; Hauteur de cendriers, 0™,70 au 1*'" compartiment et 0™,60

au 2".

Les ouvertures latérales ont généralement 0'",40 en carré. î)ans le premier compartiment, celle du foyer est séparée du cendrier par une cloison en maçonnerie; mais, dans le second, c'est par une ou plusieurs plaques en fonte, mobiles dans des rainures. On les enlève au moment de charger et de décharger, et on obtient ainsi une communication facileavec l'intérieur

du four. Pendant toute ia durée de la cuisson, l'ouverture du cendrier supérieur est condamnée par une cloison en briques; car une seule prise d'air froid suffit pour les deux griiïes. Pendant la même durée, les portes de décharge, que nécessite l'emploi des voûtes fixes, sont également condamnées par deux cloisons, l'une du côté delà paroi intérieure, l'autre vers la paroi extérieure. Ajoutons enfin que la section horizontale (fig. 1 5) est composée par quatre arcs de cercle égaux , ayant chacun leur centre sur le milieu de i'arc opposé.

Ce système ne donne pas une section moyenne égale à la limite calculée précédemment (§34); néanmoins il réussit bien pour ia brique, qui exige une durée de feu beaucoup moindre que la pierre calcaire, et qui permet par conséquent de s'en tenir sans inconvénient à des capacités plus petites. Il nous a prouvé que , la cuisson étant terminée dans le premier compartiment, il suffit de quelques heures de feu pour la compléter dans le deuxième; de plus, que la seconde grille se détériore bien plus vite que l'autre, sans que toutefois cette circonstance entraine à des renouvellements trop fréquents.

Les hauteurs de charge, 2™, 70 et2'°,30, sont peu considérables ; et cependant elles ne paraissent pas susceptibles d'augmentation bien sensible, quand on ne doit cuire que de la brique. Le rapport de l'orifice à la base du premier compartiment est égal à [y^y = 0,29, nombre qui ne s'éloigne guère de ia limite inférieure 0,228 (§ 25); ia base du deuxième compartiment, qui a 2™, 00 de diamètre, excède de beaucoup l'orifice du premier, qui n'a que l'",40, et étabUt par conséquent un renflement de section proportionnel au carré du rapport de ces diamètres, etc. On conçoit donc que ce four n° 5, malgré les avantages qu'il nous a procurés, est encore susceptible de modifications importantes, s'il s'agit de l'appliquer à ia caicination de ia pierre calcaire. Tel est le but que nous nous sommes proposé en construisant ie four n" 6, dont nous allons maintenant donner la description.

Second système de four modifie'.

§ 36. Ce four est représenté par la fig. 1 6 ; ii est à capacité beaucoup plus grande que le précédent ; à section horizontale circulaire; à cuvette, pour faire évaporer de l'eau dans le cendrier inférieur; sans voûte fixe, mais à encorbellements, pour donner des points d'appui à la pierre calcaire. Voici d'ailleurs le détail de ses dimensions.

Compartiment infe'rienr.

La grille, surface = 3™i ; diamètre^l^jOS ;

Le pfus grand e'vasement, surface = 3"'ix3,33 = 9°"),99 ;

diamètre 1,82 X l"',9àz=3"',55; L'orifice ou l'extrémité' de la charge, surface =: 9°"i x 0,40

= 3""i,99; diamètre 0,63 x S^jôS =2'°,24; L'entrée du foyer, 0'",40 sur 0'",40 en section ;

Idem du cendrier, 0™,50 sur O^ôO; La hauteur du cendrier sous la grille, 0™,50 ; La distance entre la grille et le plus grand évasement, I'",30; La hauteur décharge au-dessus de cet évasement, 3", 00; La capacité de ce compartiment, déduction faite du vide qui est

au-dessus de la grille, 26"%5.

Compartiment supérieur : '

Le plus grand évasement, son diamètre surpasse de celui de l'orifice du compartiment inférieur, ce qui donne, ci. . . surface =3°"i,9 9 x ( J-^ ) ^ = 4""i,83 ; diamètre = j-i x 2",24=:2'",46;

L'extrémité de la charge, surface = 4""i,83 x 0,40 = I'"'ï,93;

diamètre 2"',46 x 0,63 = l^jôS ; La grille, suT[a.ce^^= i""i,Aà;d\amètre^^ = l^SS; L'espace libre au-dessous de la grille , hauteur — 0",50 ; La distance entre la grille et le plus grand évasement, 1",20 ; La hauteur de charge, 2",50;

L'espace libre au-dessus de la charge, hauteur = O^SO; diamètre supérieur = i'",00 ;

La capacité mesurée comme dans le compartiment inférieur, 10""=,50;

L'épaisseur des parois, prise perpendiculairement à la surface d'un cône qui serait tangent aux deux compartiments à la fois, — 2",00.

Cette épaisseur paraîtra sans doute exagérée, et susceptible d'être réduite sans inconvénient pour ia solidité; car on sait, par exemple , que les fours dits de campagne n'ont pour tout revêtement qu'une couche de terre végétale de 0°',50 à O^jôO d'épaisseur, maintenue extérieurement par un simple clayonnage; mais alors la charge repose totalement sur le sol. Nous ferons remarquer en outre que le compartiment inférieur du four n" 6 a été construit en reprise dans le massif de l'ancien four n° 1. Quant au deuxième compartiment, on a fait seulement les enveloppes intérieure et extérieure en maçonnerie de O^jôO d'épaisseur, et on a damé de la terre végétale entre deux : cela n'a pas empêché que les parois fussent lézardées de part en part, dès la première fournée. Un autre four à compartiments, construit dans les environs de Brest, par l'un de nos amis, avec cette double enveloppe, et un remplissage en terre végétale, mais isolé de toute espèce de coteau ou terre-plein, s'ouvrait tellement qu'on fut obligé de le consolider par plusieurs contre-forts. En définitive , il est donc préférable de pécher plutôt par excès que par défaut de maçonnerie.

Diverses dispositions de ce four n° 6 ont également besoin d'être motivées; et, comme les changements ultérieurs que nous avons faits ne portent pas sur elles, nous allons de suite entrer dans les détails nécessaires.

De la grille.

§ 37. L'expérience indique comme une proportion convenable pour bien diviser l'air froid , retenir tout le charbon , et ne laisser tomber que la cendre, un intervalle de 0",01 entre les barreaux, et une épaisseur de 0™,03 environ; de sorte que le vide est \ du plein, ou \ de la surface totale. Ensuite, chaque barreau a pour section transversale un triangle allongé en forme de coin; il repose par ses extrémités sur farête correspondante à l'angle le plus aigu ; et pour cela on lui donne de la stabilité au moyen de deux crossettes tournées

en sens contraire, et ayant de saillie précisément ce qu'il faut pour régler la distance d'un barreau à i'autre. Cette disposition est préférable à celle des barreaux carrés posant sur leur diagonale; parce que, dans ce dernier cas, les vides s'agrandissent rapidement, pour peu que le fer soit oxidé par l'action du feu. Enfin, toutes les fois qu'ils ne doivent pas être exposés à une forte incandescence, le fer fondu peut remplacer avec avantage le fer forgé; il est moins oxidable et moins dispendieux.

Lesfig. 1 7, 1 8 et 19 représentent en plan, élévation et coupe, à l'échelle de ^ centimètre pour mètre, l'un des barreaux du four n° 6, Trois semblables mis bout à bout forment le diamètre de la grille inférieure. Toutefois, on doit laisser à chacun un jeu d'environ 0",01 , afin d'éviter les déformations qui résulteraient de l'allongement par la chaleur ( dans les fonderies, on compte ordinairement que le retrait des objets moulés est d'une ligne par pied, ou 0'°,007 par mètre).

Au premier aperçu, on pourrait croire qu'il suffit de changer le rapport du vide au plein, de l'augmenter, par exemple, pour que sur une surface donnée de grille la quantité de bois brûlé augmentât proportionnellement : mais les principes développés au commencement de ce chapitre démontrent que la puissance du foyer est subordonnée particulièrement à la forme du canal d'écoulement et à la température des gaz sortants. Dès lors, il suffit que la grille laisse assez de vide pour ne pas forcer l'air affluent de prendre à travers les barreaux une vitesse beaucoup plus grande que dans le four même, comme cela a lieu par Tinterposition d'un diaphragme dans tout canal rempli d'un fluide en mouvement; car cette accélération de vitesse ne compense pas l'effet de la réduction de section, et nuit par conséquent à la puissance du foyer. On doit ajouter encore que plus la grille GG' ( fig. 20 ) serait petite par rapport à la base de la charge BB' , plus l'uniformité de chauffage serait difficile; car les gaz chauds ne pouvant perdre que peu à peu leur excès

de vitesse, formeraient un courant principal vers l'axe. Au contraire, une grille oîi la vitesse serait plus faible qu'en BB' serait sans aucun avantage , et même générait pour l'établissement des pieds-droits et le surbaissement de la voûte en pierres calcaires.

Cela posé, voici comment nous avons déterminé, dans le four n" 6 , le rapport entre ces deux grandeurs. L'air pur s'échauffe déjà en traversant la grille; néanmoins, comme avec un bon tirage et un foyer bien construit on peut utiliser les \ de l'oxigène, et même au delà, il n'y a rien d'exagéré à supposer que cet air subit encore au-dessus de la grille un accroissement de température de 800° lo); il se dilate alors à peu près dans le rapport de 1: 0,00375 x 800,

ou de 1 : 4 : or les vides de la grille sont précisément \ de sa surface, il faut donc que ceux qui se trouvent entre les pierres calcaires à la base B B' donnent une section égale à la surface même de la grille, La proportion du vide au plein est chose assez variable, suivant le volume des matériaux et le soin mis dans leur arrangement; mais nous avons admis qu'il en était ici à peu près comme pour les maçonneries, où 1"'' de moellon de grosseur ordinaire peut contenir, sans changement sensible de volume, O""", 30 de mortier: alors, représentant par B la section de la base de la charge, le vide sera 0,30 x 5; or ce vide est égala la surface de la grille; donc celle-ci étant prise pour unité, on aura: B — ^ - = 3,33; donc enfin les diamètres seront entre eux comme les racines carrées des surfaces, ou :: 1 : 1,82.

Des orifices late'raux du foyer.

5 38. L'espace libre qui est directement au-dessous de la grille doit avoir un orifice latéral pour le passage de l'air froid nécessaire à la combustion, de Feau à réduire en vapeur, et pour i'enlèvement de la cendre. On recommande quelquefois de prendre la section de cet orifice égale à la somme des vides de la grille; mais il est aisé de voir qu'une aussi forte proportion est inutile. En effet, soit G la surface de la grille, et par conséquent

G Y celle des vides; si l'on admet le coefficient 0,65 pour la contraction des filets de gaz à travers la grille, et la température de 200° pour leur échaufTement dans la même circonstance, il suffira de prendre

î ^ ^ 0,65 X , , 0,003*75 X 2oo = 0'09 X G, pour avoir le même produit d'écoulement sans accélération de vitesse. Ainsi, avec une grille de 3""i,00 l'orifice du cendrier deviendra: 0,09 x 3,00 = 0""*,2 7. Dans le four n" 6, nous l'avons pris égal à 0°"',25 ou à un carré ayant 0'",50 de côté. Nous ajouterons encore qu'il est indispensable de le munir d'une porte en tôle, ou d'un simple panneau en bois, pour faire Foffice de régulateur pendant que la combustion s'opère dans le foyer supérieur.

L'ouverture par laquelle on introduit le combustible n'a que 0'",40 en carré, et elle est séparée de celle du cendrier, dans les deux compartiments du four, par des plaques en fonte qu'on enlève, de même que les grilles, aux époques de chargement et de déchargement. Comme moyen de fermeture , une porte en tôle suffit à la rigueur; mais elle se brùle et se déforme assez vite. Le système suivant (fig. 21 et 22), nous a beaucoup mieux réussi. C'est un châssis de 0", 1 1 d'épaisseur, dont toutes les arêtes sont des barreaux en fer forgé, de 0'",02 d'équarrissage, et dont tout le vide est maçonné en briques posées à plat avec un mortier d'argile et de plâtre; seulement vers le centre on ménage un petit guichet de 0",05 à O^jOG de diamètre, par lequel on observe au besoin ce qui se passe sur la grille. Une bande de fer méplat porte les gonds de ce châssis , et lui sert d'encadrement : on la scelle dans une feuillure extérieure à l'entrée du foyer, et assez grande pour abriter du calorique rayonnant tout ce qui est fer. Avec ces précautions, les portes de four durent infiniment, sans autre réparation que celle des enduits.

De l'intervalle entre la grille et le plus grand diamètre du four.

§ 39. A O^jlO ou O^jlô au-dessus du niveau de la grille.

et dans tout son pourlour, on commence à élever les piedsdroits de la voiite en pierre calcaire, qui doit supporter toute la charge. Ces pieds-droits ne sont guère échauffés que par le rayonnement du foyer : il ne faut donc pas que leur épaisseur excède celle qui est nécessaire pour la solidité de la voûte, par exemple 0"',30 à 0°',40, Quanta la distance entre la grille et la clef de cette voûte , elle doit être réglée de telle sorte que la combustion des gaz carbonés ne soit pas interrompue par un refroidissement trop prompt. Sous ce rapport , mieux vaudrait pécher par excès que par défaut de hauteur; mais d'un autre côté, c'est à peu près au niveau de la clef que doit se trouver le plus grand évasement du four , puisque c'est là que la flamme vient d'un espace libre, ou en partie libre, dans un autre espace totalement rempli de moellons calcaires : alors il est h craindre qu'en reportant cet évasement très-haut, le massif des pieds-droits et des reins de la voûte , devenu trèsconsidérable , ne laisse beaucoup d'incuits. Dans le four n" 6, nous nous sommes borné à 1"',30. Il ne serait guère possible, d'ailleurs, d'établir solidement une voûte en moellons, avec une moindre hauteur de flèche; et l'examen des fours précédents nous démontre que celte même hauteur est suffisante pour le développement de la flamme. La portion correspondante des parois a la forme d'un talon renversé ; elle, se compose de deux arcs de cercle dont l'un, inférieur, tourne sa convexité vers l'axe du four, et dont l'autre se raccorde tangentiellement avec la partie supérieure des parois. On satisfait par ce moyen aux conditions d'éviter les changements brusques de direction, et de diminuer le volume de pierre qui n'est échauffé que par la chaleur rayonnante. '

Observations sur le mode de transition d'un compartiment à l'autre.

§ 40. Le rapport entre l'orifice et la base de chaque compartiment est beaucoup plus grand dans le four n" G que dans les premiers, à l'exception du n" 4, qui ne saurait entrer en ligne de compte. Dans ceux-ci, en effet, il s'éloigne peu de la

fimite 0,228 (5 25), tandis que clans le n" 6 il est égal à 0,40, Mais il faut observer que les hauteurs de charge sont différentes^ et que, dans le n" 2, si, à 1°' au-dessous de l'orifice, c'est-à-dire en laissant encore à peu près même hauteur de charge que dans le n° 6, on évalue le diamètre, on trouve environ 2'",40; parconséquentia section correspondante est à la base : : (2,4 o)^ : (3,62)^•: 0,44 : 1.

De ce rapport dépend surtout la capacité que l'on peut donner au compartiment supérieur, et par suite presque tout l'avantage du système de superposition. En effet, à cause de l'espèce d'étranglement de section qui existe à la hauteur de la grille et qui est indispensable pour supporter les pieds-droits de la seconde voûte en pierres calcaires, il est évident que les gaz chauds doivent changer davantage de vitesse et de direction, à mesure que le compartiment supérieur présente un évasement plus considérable ; par conséquent l'uniformité de chauffage y devient de plus en plus difficile. Si l'on opère sur de la brique, comme dans le four n" 5, l'inconvénient n'est pas très-grave ; mais avec de la pierre calcaire il n'en est plus de même : l'inégalité de chauffage occasionne des iucuits, et, nous devons ïe dire, tel est le cas du four n" 6. Outre cela, aucun barreau de fonte ne peut servir de grille, et résister même une seule fois à îa violence du feu ; les barreaux en fer forgé ne sont point fusibles , il est vrai, mais ils se déforment et se brûlent très-promptement : il devenait donc urgent de modifier les dispositions représentées par la figure 16, pour passer d'un compartiment à l'autre. Dans ce but, nous avons fait plusieurs tentatives dont il nous reste à rendre compte.

Modifications à introduire dans le système de la fig. 16.

§ 4 1 . Ce qu'il y a de plus simple consiste d'abord à laisser brûler le combustible debout, comme dans les fours n°' 1 et 2, et appuyé sur la chaux même du compartiment inférieur. L'air qui arrive de bas en haut à travers cette chaux suffit pour la préserver de la vitrification , et pour empêcher l'accumulation

du brnsier. Mais on observe alors que , le tassement produit par la calcination du calcaire faisant Laisser d'environ O^jGO le niveau supérieur, une certaine portion de parois se trouve à nu au-dessous de l'encorbeilement qui porte la deuxième voûte, et exposée à l'action immédiate d'une chaleur très-vive; de là des dégradations assez promptes. Cet inconvénient vient donc se joindre à celui de l'inégalité de chaufFage, mentionné pîus haut ; et c'est pour y obvier que nous avons modifié le four comme l'indique la figure 23, état dans lequel il nous a servi presque constamment.

Ayant fait disparaître de cette manière le rétrécissement brusque qui existait entre les deux compartiments, on peut augmenter la hauteur de la charge inférieure, pour compenser à peu près l'effet du tassement; mais il est à cette augmentation une limite remarquable, sur laquelle nous reviendrons tout à l'heure.

Modifications au même système, dans îe cas de la cuisson simultanée de briques et de chaux,

§ 42. La difficulté de la transition d'un compartiment à Fautre disparait totalement quand les circonstances permettent de cuire tout à la fois de la brique et de la chaux. Ce cas ayant lieu à Brest, nous y avons consacré un de nos fours, et voici comment nous procédons:

Ainsi que le représente la figure 24, on supprime toute espèce d'encorbellement, et on modifie la courbure des parois ( 5 27 ), de manière à reporter en BB^ l'ancien orifice AA^ , en lui conservant le même diamètre, 2"',24; puis on construit, pour soutenir la charge du deuxième compartiment, une voûte fixe à claire voie, comme dans le four n° 5. Cette voûte est en briques réfractaires ; elle a une flèche de O^jGO, une épaisseur à la clef de 0™,36 , aux naissances de 0,'°60 , et elle a la forme d'un berceau cylindrique dont les arêtes génératrices sont horizontales. Si l'on ne surveille les ouvriers dans sa construction, ils manquent rarement de poser les

claveaux par pleins et vides alternatifs sur une même ligne,, parce que cette marche est la plus facile ; afors, quand la voûte est incandescente, les claveaux glissent sous la charge qu'ils supportent, les vides s'effacent, et la voûte tombe. Rien de semblable n'arrive quand, au contraire, on a soin d'établir des arcs pleins, comme s'ils devaient résister chacun isolément, puis de les contre-bouter dans le sens des génératrices horizontales par un certain nombre de claveaux de remplissage. Dans la figure 25, qui représente l'extrados de la voûte, les arcs pleins ont 0'",25 d'épaisseur, et les intervalles vides 0"',20 environ. Enfin, ia hauteur de charge du deuxième compartiment se trouvant un peu réduite, on supprime, par compensation, le col ou espace vide qui était au-dessus de la section AA^, dans le but d'abriter les matériaux soumis à la calcination.

Observations sur l'emploi de ee dernier four.

§ 43. D'après ces dispositions, le compartiment inférieur chargé jusqu'en BB^ contient 30,""'5 de pierres calcaires, et le compartiment supérieur, 2,900 carreaux de 0™,20 de côté, et O'^Oô d'épaisseur, ou, ce qui est équivalent, 9'"" de pierres calcaires. Uu pareil surcroît de charge dans le compartiment inférieur n'empêche pas de se servir du deuxième foyer, parce qu'après la calcination, le niveau BB^ descend d'environ 0'",70; mais il donne lieu à des remarques importantes. l°Pour compléter la calcination entre BB*^ et le niveau habituel AA*, il suffit de quatre heures de feu tout au plus : or l'influence de la vapeur d'eau produite dans le cendrier inférieur peut , pendant le même temps, préserver de la vitrification la base de la charge; mais, 2", cette circonstance, qui est très-favorable pour l'effet utile, entraîne dans un inconvénient grave. Le tirage, d'abord aussi actif que dans le four n° 6 , diminue peu à peu ; la fumée se charge de carbone ; à la partie supérieure du deuxième compartiment, on voit que les interstices vides s'engorgent de suie , et au bout de vingt à vingt-quatje heures

ïl n'esl plus possible de soutenir le feu : toute la flamme sort par i'entrée du foyer. Ce phénomène a également lieu, et au même degré, soit que le deuxième compartiment contienne de la brique ou de la pierre calcaire. Néanmoins, en ne renouvelant pas le combustible et en laissant la porte du foyer ouverte pour donner un libre accès à l'air extérieur, cet air s'échauffe fortement à la base du four, vient brûler la suie; et, au bout d'une demi-heure environ, on peut recommencer îefeu; le tirage reprend de l'activité.

Ainsi donc, une charge totale d'environ 7'",00 de hauteur refroidissant la flamme à une basse température pendant une durée assez longue, provoque l'accumulation de la suie et empêche par ce fait même d'adopter de grandes hauteurs, comme on eût été porté à le faire, d'après les considérations développées dans les § 29 et 31 ; ainsi, dans le cas particulier du four n" 7, il faut arrêter la charge en CC^ , c'est-à-dire à O'",50 environ au-dessous de BB^, ou bien faire porter la diminution sur le deuxième compartiment, et ne pas excéder alors l'ancienne limite de charge aa'.

Tant que ce dernier compartiment ne sert que pour la cuisson de la brique, on peut à la rigueur se dispenser de faire du feu dans le second foyer; et la voûte fixe à claire voie réussit très-bien. Mais en remplaçant la brique par de la pierre calcaire , il ne faut pas moins de 15 à 16 heures de feu : alors les arceaux plus vivement chauffés prennent beaucoup de retrait; le four, au contraire, s'ouvre par l'action de la chaleur et delà charge; la voûte s'affaisse et devient promptement hors de service. Le mieux est donc de ne cuire que de la brique au-dessus de cette voûte , et de recourir au four n° 6, modifié conformément à la figure 23 , quand la fournée doit être tout entière en pierre à chaux.

Des abords du four.

§ 44. Après avoir ainsi analysé tout ce qui concerne la forme de nos fours, nous allons ajouter quelques mots sur i'arrangement de leurs abords.

Le four n" 6, que nous prendrons pour exemple, est adossé à une terrasse de 7"" de hauteur; d'un côté, on arrive à cette terrasse par une rampe de 3" de largeur, destinée principalement pour les voitures qui amènent la pierre calcaire ; de l'autre côté , c'est un magasin voûté faisant plate-forme à 2", 10 en contre-bas de îa terrasse, et donnant aux chaufourniers assez d'espace pour déposer les matériaux et le bois nécessaire au chaufiage du compartiment supérieur. On monte à cette plate-forme par un escalier construit dans le pignon du magasin ; de là un second escaher communique à la terrasse , et de la terrasse un troisième s'élève jusqu'au niveau de l'orifice du four. Enfin i'abord du foyer inférieur est encaissé à 0™,50 en contre- bas du sol naturel, ou à 1™ au-dessous du plan de la grille , de sorte que les hommes ne sont pas obligés de se courber d'une manière fatigante pour surveiller et alimenter la combustion.

Quelques-unes de ces dispositions sont déjà représentées sur les figures 16 et 24, mais nous y joignons ( figure 25 ) un plan général sur l'échelle de l/2 centimètre pour mètre; et nous dirons, pour l'intelligence de ce dernier plan, que le mur d'enceinte, tracé à 4™ de distance, soutient une couverture en appentis qui se prolonge jusqu'à 0'",60 de la paroi antérieure du four, et qui procure ainsi un hangar très-commode pour abriter îcs ouvriers, le combustible approvisionné pour la nuit, et la chaux pendant la durée des livraisons.