DATES
- CONSOMMATiONB.
FER produit.
nsB AO Hiixm.
Charbon.
Fonte.
Rognores et
ferrtllles.
Toui.
Fonte.
Cbtrbon.
Septembre j 843.
Octobre 1842. .
bect.
kll.
iS6.65i
kll.
kil.
i9>io4i
kil.
kil.
bect
On consomme donc à peu prés 56 hectolitres de charbon (13g kil.) pour 100 de fer on barres. Cette consommation en charbon est trèsfaible , mais il est à remarquer que la consommation en fonte et ferraille est un peu plus considérable que celle ordinaire (i ,33o à i ,35o). La ferraille et les rognures éprouvent à peu près le même déchef que la fonte pour se transformer en fer forgé dans les feux d'affinerie.
Examen des gaz qui se produisent dans le foyer.
Après cette description de l'affinage, j'arrive à Tcxamen des gaz qui se produisent dans le foyer.
La détermination de la composition des gaz qui circulent dans les diâérentes régions du feu , offre de plus grandes difficultés et présente bien plus d'incertitude que celle dés gaz du haut fourneau. La grandeur des dimensions de celui-ci permet de reconnaître et de classer nettement les réactions qui s'opèrent dans chacune de ses parties. Les changements de composition du courant gazeux qui s'élève dans le fourneau par tranches parallèles se déduisent facilement de l'analyse des gaz pris à des hauteurs déterminées—» au-dessus de la tuyère^ mais on conçoit facilement qu'il n^ peut pas en être de môme dans un foyer d'affinerie. ParmS. les molécules d'air projetées avec une vitesse de 100 mètre» par seconde, les unes suivent leur direction initiale jusqu'au contrevent , tandis que d'autres vont s'échapper en
divergeant de tous les points du feu. Toutes n'éprouvent donc pas les mêmes modifications chimiques.
La composition moyenne du gaz qui sort du foyer d'affinerie parait aussi, à priori, devoir être très-variable aux différentes époques de l'opération. Ainsi, au commencement de raffinage, les tuyères sont recouvertes de o"*,3o à o",4o d'épaisseur de charbon frais. Pendant le travail .de la pièce, tout le charbon est en menu, et son épaisseur au-dessus des tuyères ne dépasse pas o"*,io. On verra effectivement que ces deux circonstances font varier considérablement la composition du gaz pendant la durée de raffinage.
Pour avoir du gaz provenant d'une partie déterminée du feu d*affinerie, j'employais un canon de fusil muni intérieurement d'un tube de porcelaine , et préparé comme je l'ai indiqué dans mon travail sur les gaz des hauts fourneaux (p. aSp). On introduisait cet appareil dans le foyer, de façon à ce que son extrémité se trouvât dans une position déterminée. Dans l'autre bout du canon de fusil on faisait plonger le tube qui communiquait avec le flacon aspirateur destiné à recueillir le gaz. Les procédés que j'ai suivis pour le transvasement et l'analyse des gaz ne difièrent pas notablement de ceux que j'ai décrits avec détail dans hk^ii précédent Mémoire (p. 263).
J'ai seulement modifié, de la manière suivante, la méthode que j'avais suivie pour recueillir le gaz dans le flacon
aspirateur. Le flacon A, dans lequel arrive le gaz à analyser, porte un ro-
r— ^ i-j binet à trois branches,
\ l \A 1 1 m, n, 0, qui s'ajuste au
tube en verre traversant le bouchon par un tube en caoutchouc , et on maintient feclui-ci dans une position verlicalt' en l'entourant d'une feuille métallique. L'extrémité 'n communique par un tuyau de caoutchouc np avec un flacon
aspirateur B semblable au premier; m s'ajuste à un tube en plomb qui va plonger dans le courant de gaz sortant du canon de fusil. Le flacon A est exactement rempli d'eau et d'huile ; B est rempli d'eau. On place chacun d'eux dans un seau qui contient assez d'eau pour baigner la tubulure inférieure que Ton débouche. Quand le tube en fer et le tube de plomb sont mis en place, on ouvre les robinets m, n. Le flacon B se remplit, et Fair des tubes se trouve remplacé par des gaz du foyer. On ferme alors n, et on ouvre le robinet o, au moyen duquel on remplit l'aspirateur A.
L'extrémité du canon de fusil restait ouverte toutes les fois que le gaz en sortait librement. Dans le cas contraire, on y adaptait un bouchon fermant bien et traverse par le tube en plomb. Le flacon B sert alors à enlever à la fois Tair contenu dans le canon de fusil et celui qui remplit le tul^ en plomb.
Dans toutes mes analyses , j'ai dosé Tazote par difiereuce. Son dosage direct a été effectué dans chaque expérience en suivant le procédé décrit (p. 269), et le nombre obtenu a servi de vérification à l'analyse. J'indique ce résultat à la suite des données de chaque expérience.
Gaz aspirés pendant le forgeage du fer. ( Première période de l'affinage, )
Les trois expériences qui suivent ont eu pour but de reconnaître la composition du gaz pris dans la partie du foyer où Ton placée le fer à souder 5 elles ont donné les résultats suivants :
Gaz pour 1 analyse i*^S565 i"S5o5 i**S5o5
Baromètre o"»,736 o°>,732 o",736
Thermomètre i5",5 17° 20%4
Oaz ramené à o« et à o™,76o ... i"',435 i^'S36o i^'SSSS
vr rr gr
Acide carbonique 0,44? o,364 0,207
Produits /Eau 0,008 0,010 0,004
delà I Acide carbonique. . 0,229 o,335 o,546 combustion. [ Oxygène absorbé. . . » o , 1 26 0,194 Axote dosé directement pour 100 j 74,9 78,9 72,9
volumes de gaz sec | 75,6 » 71,5
On déduit de ces nombres :
Ikcide carbonique i5,73 i3,5i * 7,70
Dxyde de carbone 8,06 12,44 20, 3 1
Hydrogène. 0,70 0,90 0,37
Azote... 75,51 73, i5 71,62
ioQ,oo 100,00 100,00
(1) . Le canon de fusil est enfoncé dans le feu de façon k cè que son extrémité se trouve à peu près vis-à-vis des tuyères et en contact avec la face du lopin tournée vers le vent. — Le gaz est pris quelques instants après l'introduction du lopin dans le feu. Le tube de fer est chauffé au blanc et brûle à Fair quand on le retire; Taspiration n'a duré que deux minutes.
(2) . Gaz pris dans la même position que le précédent. Le canon de fusil longe la face du lopin exposée au vent ; mais il est enfoncé à une profondeur un peu moindre que dans l'expérience (1). Le tube est chauffé au blanc quand on le retire.
(3) . Gaz pris entre les deux lopins , à peu près à la hau*teur de leur face supérieure et vis-à-vis des tuyères. Le tube de fer est chauffé au blanc , mais il ne donne pas d'étincelles à l'air comme dans les deux expériences précédentes; il a séjourné dans le feu pendant trois minutes.
L'aspiration des gaz, dans cette partie du foyer où la température est évidemment la plus élevée, ne m'a paru possible que pendant le commencement du chauffage dea lopins. Lorsqu'il y a déjà des scories fondues dans le feu, elles sont projetées par le vent et viennent obstruer rapide-
ment le tube aspirateur. Cette circonstance m'a fait manquer plusieurs expériences.
Dans la description que j'ai donnée plus haut de l'affinage, j'ai indiqué quelle était ^ dans le foyer, la position constante du fer à chauffer par rapport aux tuyères. On voit, d'après les expériences qui précèdent, que cette position correspond à une transformation déjà complète de ^ Foxygène de l'air en acide carbonique. Lorsqu'on s'éloigne ^ un peu de la face inférieure du prisme quadrangulaire qui forme le lopin, tout en prenant le gaz le long de la face^^
verticale qui fait face aux tuyères, on voit l'acide carbo
nique se changer progressivement en oxyde de carbone. L^»> maximum d'acide carbonique correspond à la position de»* la face inféiieure du lopin , position qui parait être aussi 1» Heu du maximum de température , car l'ouvrier retourna ^ plusieurs fois sa pièce pour que chacune de ses faces y soi-^S successivement placée.
L'emploi de deux tuyères légèrement divergentes a pouB— r but d^ augmenter la largeur de la lame d'air et l'étendue d. -~m lieu du maximum de température. Cette innovation e^st maintenant généralement adoptée dans les forges de Franch^B- Comté.
Dans les trois expériences qui suivent, on a analysé d«s gaz aspirés dans le voisinage de la fonte placée au contreven. t. Voici les données de ces expériences :
Gaz pour l'analyse i''%5oo i"S485 i"S565
Baromètre o«,73i o",736 o"»,734
Thermomètre ig» 2a**,5 17^6
Gaz ramené h o** et à o*,76o. . . i"S349 i''S329 i^^\^20
Acide carbonique o,o44 <n<>44 ^^^^
Produits (Eau 0,021 0,026 o,oi5
delà \ Acide carbonique. 0,780 0,733 0,681
combustion, l Oxygène absorbé. 0,294 » »
Dosage direct d*azote pour 100 j 66,6 68,4 70,1
volumes gaz sec \ • 67, i •
ËUes donnent les nombres suivants ;
Acide carbonique. . i >64 i ,67 6, i5
Oxyde de carbone 29 9 20 27 , 85 24,11
Hydrogène i , 92 2 , 44 > » 3o
Azote 67,^4 68,04 68,44
(4)- La prise de gaz a lieu au moment où l'on rapporte feu le premier lopin provenant de l'étirage de la loupe, ^ouze minutes après que l'on a rendu le vent au foyer. Le «anon de fusil toucbe la gueuse le long de la face tournée Ters le vent.
( 5 ) . Pris comme le précédent le long de la gueuse , à sa partie inférieure, du côté des tuyères ; on vient de rapporter au feu le second lopin, 16 minutes après la reprise de l'opération.— Le canon retiré du feu est chautTé au rouge-cerise* (6). La prise de gaz a lieu 18 minutes après qu'on a rendu le vent. Les deux lopins sont au feu et non étirés. — Le tube en fer est enfoncé le long de la face de la gueuse exposée au vent, et son extrémité se trouve à peu près visà-vis des tuyères. Il est chauffé au blanc naissant quand on le retire.
En cherchant à répéter ces expériences, à une époque un peu plus avancée de l'affinage , lorsque la fonte est déjà en partie fondue dans le creuset , je n'ai pu obtenir de résultat ^ le tube en fer s'obstrue très-rapidement par les scories que projette le vent.
Une expérience faite pendant le forgeage de la loupe , en prenant le gaz dans le foyer à la hauteur et vis-à-vis des tuyères et à 0°*, 10 environ de distance de la gueuse, a fourni
les données suivantes :
Gaz pour l'analyse i^'S49^
Baromètre 0^,7 35
Thermomètre. i8°,2
Gaz ramené à o" et à 0^,760 i^",35i
