i5oo

Quantité de cha-\ leur utilisée dans! Air et gaz les fours, en ad-| à o^. . .

mettant que la)

température dulAiretgaz courant s^abaisse] à 3oo^.

J'ai supposé, pour calculer les nombres contenus dans la dernière colonne du tableau , que la température des gaz , après leur combustion, pouvait s'abaisser à i,5oo degrés parle contact des matières placées sur la sole du four.

Je ferai remarquer de plus que les nombres qui représentent les températures de combustion ne sont qu'approxi matifs , puisqu'ils ont été calculés en supposant les chaleurs spécifiques des gaz constantes aux différentes températures, ce qui n'est probablement pas exact.*

L'examen du tableau qui précède nous permet d'énoncer les conclusions suivantes :

i^. En produisant des gaz au moyen du charbon et de l'air froid, l'oxygène de l'air se change complètement, dans Içs circonstances de nos expériences, en oxyde de carbone. La température propre des gaz qui s'échappent du générateur est supérieure à celle de la fusion de l'antimoine.

Aussitôt qu'on introduit de la vapeur d'eau avec l'air, la proportion des gaz combustibles augmente dans le mélange gazeux, mais sa température à la sortie du générateur s'abaisse. Ce résultat est une conséquence nécessaire de l'absorption de chaleur latente produite par la décomposition de la vapeur d'eau au contact du charbon (i). La quantité de vapeur qu'on peut introduire dans le générateur est nécessairement limitée et dépend de la quantité de chaleur disponible dans l'appareil. Elle sera d'autant plus grande que la quantité de chaleur sensible apportée par

(i) En admettant, comme cela résulte des expériences (7) et (8),quela . Tftpenr d*eau produise de Tacide carbonique et de' l'hydrogène, on en déduit 4ne, pour i litre de vapeur de carbone (i'',077) , il y a 4 litres de vapeur d'eau décomposée, production de a litres d'acide carbonique et de 4 litres dliydrogène. Or, la combustion du carbone a dù, produire 7,868 unités do dialeur. Mais comme les 4 litres d'hydrogène formés dégageraient i3,52o unités par leur combustion , on en déduit que l'absorption de chaleur latente correspondante à i litre vapeur carbone, serait 4)663 unités. On peut, d'à-* près cela, calculer quel doit être l'abaissement produit, dans la tempéra-» turc du gaz sortant du générateur, parla quantité de vapeur d'eau dccom<n

l'air et la vapeur sera plus considérable. Avec de l'air et de la vapeur fortement échauffés, on peut évidemment parvenir à charger le gaz d'une proportion considérable de gaz combustibles, tout en conservant au gaz sortant une même température (240 degrés).

On trouve, en consultant le tableau, que la quantité de carbone brûlée en employant de la vapeur, est un peu moindre pour i litre de gaz produit, que si l'on n^emploie que de l'air (16, 4 au lieu de 16,9) , et en même temps que la quantité de chaleur produite par la combustion de i litr& de gaz s'élève de 1,1 3o à 1,290, c'est-à-dire de 0,12. résultat tient, comme je l'ai déjà fait remarquer, à ce qu^ la chaleur propre que conserve le gaz à la sortie du géné— rateur, dans le roulement à l'air seul, est absorbée em. partie et transformée en chaleur de combustion. La tempé— rature de combustion reste à peu près stationnaire, ce qu& l'on doit attribuer à l'élévation du chiffre qui représenta le calorique spécifique de la vapeur d'eau 5 mais pour arrîvei:* à la température de i ,5oo degrés, les produits de la combustion cèdent une quantité de chaleur qui varie de 386 à 4S 2 par litre de gaz , et l'on voit que l'avantage est encore ici du côté du gaz produit avec la vapeur d'eau.

Le seul inconvénient que présente la vapeur d'eau consiste, comme nous l'avons vu, dans le refroidissement qu'elle occasionne devant la tuyère et qui peut être tel , que

posée dans les eipériences 6 (p. 5o6). En effet, la quantité de carbone, brûlée par la vapeur d*eau , a été de o***,o28, puisqu'il y a eu o'**,o56 d'tcide carbonique produit. La quantité de vapeur d*eaa décomposée a été 4 X o,0!i8 = o***,i lî , et Tabsorption de chaleur correspondante

La quantité de chaleur sensible apportée par la vapeur, qui était chaiiiKe à 25oo, sera 0,112x0,686x250=19,2. En admettant o,35o pour la quantité do chaleur prise par un litre do gaz pour s'échauffer de i degré,

on trouve que rabaissement de température sera: ' °q 350^'*'^^'^°^ nombre qui ne diffère pas beaucoup de celui que donne TexpériMice et qui serait la différence entre 5oo^ et 2/|0<'.

des matièreis fusibles à une température basse , comme les scories de forges , ne s'y fondent plus. Si Ton n'employait que des charbons très-purs, comme le charbon de bois, cette circonstance serait peu importante, parce qu'il n'en résulterait pas d'engorgement dans le générateur de gaz, mais il n'en serait pas de même pour des menus charbons ou pour des combustibles minéraux. Au reste, il me parait facile de maintenir devant la tuyère une température très-élevée, tout en conservant au produit gazeux sa richesse en principes combustibles. Il suffirait , pour cela , d'introduire la vapeur par un orifice particulier situé à o™,4o ou o™,5o au-dessus de la tuyère à air; son effet chimique serait le même. Seulement il y aurait un abaissement brusque de température dans la région du fourneau où la vapeur serait introduite et qui devrait être d'autant plus éloignée de la tuyère à air, que la transformation de l'oxygène de l'air en oxyde de carbone, au moyen du combustible employé, serait moins rapide. L'action de la vajpeur d'eau sur la température de la colonne ascendante serait tout à fait comparable à celle que produit la distillation du bois et qui détermine aussi un abaissement brusque dans la chaleur propre du courant.

Il y a nécessairement avantage à ce que la chaleur sensible du courant de gaz combustible , à sa sortie du générateur, soit aussi faible que possible. On évitera ainsi la perte de chaleur qu'éprouverait le courant avant d'arriver au four, et la quantité de chaleur qu'il pourra • prendre à la flanune perdue du four sera d'autant plus grande que sa température initiale aura été moins élevée. Cette quantité de chaleur, ainsi que celle prise par l'air comburant, forment une fraction assez considérable de la •chaleur de combustion totale. La température de combustion croit rapidement à mesure qu'on augmente la quantité de chaleur sensible apportée par l'air et les gaz. Il eu est de même de la quantité de chaleur utilisée sur la sole.

( 5io )

La vitesse Réchauffement des corps solides qui s*y trouvent placés, croit aussi avec une très-grande rapidité, à mesure que la différence entre les températures de combustion et la température limite qu'il s'agit de produire augmente.

J'ai indiqué 3oo degrés pour la température de l'air. Il est facile d'arriver à ce degré de chaleur dans l'appareil placé à la suite du four, mais il ne serait pas .convenable de le dépasser. En élevant davantage la température, les tuyaux de fonte rougissent et le métal se détache par écailles; il y a de même une oxydation assez considérable à l'inlérieur des tuyaux. La température des gaz peut être facilement portée à 3oo degrés, et on pourrait peut-être dépasser cette limite, parce qu'il n'y a pas à craindre d'oxydation à l'intérieur des tuyaux.

La quantité de chaleur non utilisée pourra encore être employée : i** à produire de la vapeur pour le générateur; a® à chauffer cette vaj)eur, ainsi que l'air employé à la production du gaz , afin de pouvoir augmenter la proportion de vapeur injectée.

a**. Les gaz produits avec le bois cru ne possèdent à leur sortie du générateur qu'une température très-peu élevée : il ne serait donc pas convenable d'employer ici de la vapeur d'eau. Leur composition nous apprend que si l'on parvenait à les débarrasser des produits liquides de la dis-* tiUation du bois , ils développeraient par leur cooibustion une température supérieure à celle des gaz du charbon. C'est * la présence de ces matières qui s'oppose à ce qu'on puisse obtenir de l'emploi du bois , dans les fours à réverbère , une température très-élevce , parce que l'can j domine et que sa chaleur spécifique est très-considérable. Je crois qu'on pourrait arriver sans diflBcnlté à dépouiller le gaz du bois de la presque totalité de ces produits, en les faisant dr-» culer, avant de les employer, dans des chambres et des conduits d'un volume suffisant pour déterminer la oondensation des vapeurs. Ce serait en même temps un moyen fort

(5ii)

économique et fort simple de préparer l'acide acétique du bois et le goudron qui pourraient alors devenir des produits accessoires importants. Il ne me parait pas douteux, d'après les résultats qui précèdent, que la transformation du bois en gaz ne puisse être substituée avec une grande économie à l'emploi direct de ce combustible, dans toutes les circonstances où l'on a pour but de produire une température très-élevée.

3^. La composition des gaz produits avec la tourbe est bien (ïifférente de celle des gaz de la distillation du bois , et j'ai attribué ce résultat inattendu à ce que la transformation de l'acide carbonique en oxyde de carbone n'était pas encore complète , lorsque la colonne ascendante arrive dans la région de la distillation. En augmentant la hauteur du générateur ou en diminuant la, vitesse de la colonne ascendante , il est bien probable qu'on arriverait à séparer nettement les deux zones et à obtenir des résultats semblables à ceux fournis par le bois. On serait donc conduit à substituer la combustion des gaz produits par la tourbe , après condensation des vapeurs, à sa combustion directe sur la grille ' du four à réverbère.

J'ai constamment cherché, dans toutes les expériences qui précèdent, à produire des gaz par l'action directe de l'air seul ou mêlé de vapeur d'eau sur le combustible en excès. La distillation des combustibles en vase clos produit aussi des gaz, mais elle laisse un résidu qui renferme ordinairement la plus grande partie du carbone qu'ils* contienip» nent. Ce moyen ne permettrait donc pas de transformer complètement le combustible en gaz. En outre, le service des appareils serait fort incommode, et il serait très-difficile de faire pénétrer jusqu'à leur centre la quantité de chaleur nécessite pour eflectuer la distillation.

( 5ia ) Note citée page 488.

Roulement du fourneau dÀudincourt marchant au bois et au charbon ou au charbon seul.

Le tableau suivant indique les résultats du roulement du haut fourneau d'Audincourt quand il consommait du bois et du charbon ou du charbon seul. Le haut fourneau avait été remis en feu en février i84i 9 et son roulement a été arrêté le i*^*" octobre 184^.

A cette époque le haut fourneau d'Audincourt avait comme dimensions principales les dimensions suivantes :

Hauteur totale du fourneau 1 1 ,00

Hauteur de la cuve 8,67

Diamètre au gueulard o ,66

Diamètre au ventre 2,33

Largeur de Touvrage o>45

(De la tuyère au contrevent.)

Les fig, i, 2, 3, (p. 292), représentent une coupe de Tàppareil prise à la hauteur de la tuyère et deux coupes verticales, Tune par un plan passant par la tuyère et Taxe, l'autre par un plan perpendiculaire à ce dernier.

On voit par ce tableau que 2**, 34 de bois n'équivalaient qu'à 6 hectolitres de charbon ou environ o,25 de leur volume, en comparant les résultats du mois de janvier à ceux du mois d'août. La comparaison du mois de février avec le mois de septembre donne encore des résultats moins favo* rables à l'emploi du bois.

L'hectolitre de charbon pesant 23o kilogrammes et celui delà braise 180 kilogrammes, on voit que la consommation en charbon, pour le mois d'août, n'a été que de 98 pour 100 de fonte.

ToUU des nolnei .

Mine en roche.

j in oc 00 g eo trt r*»

^ co co co co

Mine en grains.

. 0 ïp m

ja 0 » Oi a>