il

denseur est assujetti solidement avec une tige de fer, c, c, au milieu de laquelle se trouve un anneau. Aux extrémités de cette tige s'en trouvent deux autres, rf, d, qui passent à travers deux petites glissières en fer, scellées dans le mur et munies de vis de pression. L'allonge est conique et s'élargit un peu par le bas ; son extrémité supérieure s'adapte à l'extrémité inférieure du condenseur a, et, en donnant un tour, il se y-ouvc suspendu ; un anneau de fer rivé, e, sert à la manœuvrer. Les allonges tombent souvent, mais il est facile |f de les rajuster aussitôt. Au-

tu,.': .'

a dessous de chaque allonge, JJ^^ un vase en tôle où le zinc ^ tombe, sert de récipient au métal à mesure qu'il se distille. La figure 48 représente, dans leur ensemble, la disposition des condenseurs et des allonges.

Four de réduction. — C'est une construction à deux étages, de forme octogonale.

A l'étage supérieur, A, on chauffe les creusets; dans l'inférieur, B, qu'on appelle la cave, fig. 48, le zinc se condense. Nous donnons fig. 47, à gauche de la perpendiculaire C, D, un plan horizontal du fourneau à ras du sol ; et à droite de C, D, un plan horizontal suivant la ligne E, F, de la figure 48, qui passe par la sole de l'étage supérieur : comme le fourneau est symétrique, il suffit d'en donner la moitié. Les fondations de la cave sont comprises dans un carré de 4™, 88 de côté : ô, è, sont des piliers verticaux

Fig. 46. Condenseur, à une échelle double de celle des flgures 47 et 48.

en briques ; c, c, des ouvertures ménagées pour arriver facilement aux condenseurs ; elles sont voûtées près du sommet de la cave ; il existe une de ces ouvertures pour le service de chaque série de tubes. Sur la plate-forme de Télage supérieur s'élèvent huit piliers ; d, d, e, e^ représentent quatre de ces piliers. Le foyer

B«k«ll« mUwUvÊm i •«,••1 par Mè«r«.

l Fig. 47. Plan horizontal du four de réduction au niveau du sol, et suivant £P, flg. 48.

traverse le fourneau de ^ en ^ ; de chaque côté , au niveau du sol , régne une sole de briques réfractaires ; chaque côté de la sole est percé de trois ouvreaux , /", /*, /, de 84 centimètres carrés communiquant avec la cave ; les creusets sont placés au-dessus de ces ouvertures. La sole de cette partie du four est supportée par des barreaux de fer qui vont de la partie supérieure du mur, a^

Fig. 48. Four de réduction : élévation et ooope Tertieato;

EXTRACTION t METHODE ANGLAISE 457

a, aux piliers opposés, b, é, fig. 47. La ligne verticale A, au centre de la fig. 48, montre à gauche, une élévation d'une moitié du fourneau , et à droite, la coupe verticale de l'autre moitié suivant une ligne passant, par le centre du foyer, à angle droit avec le grand axe de celui-ci. Extérieurement les piliers rf, e, e^ rf, obliquent, à partir de leur base E, F, en s'élevant vers le plan passant par la ligne I, K ; à partir de ce plan s'élève le cône w, ??, w, n, servant de cheminée, et qui devient cylindrique près du sommet. Des cintres, m, m, m, réunissent les sommets des piliers, t/, e, ^, rf, qui, intérieurement^ sont verticaux jusqu'à leur point de jonction avec les cintres, h, A, dont ils forment les culées. Entre chaque pilier se trouve un cintre ; il en existe donc huit : les deux cintres placés aux extrémités du foyer, ^, ^, sont un peu plus étroits que les cintres latéraux. Au niveau des culées des embrasures, A, h, s' appuyant sur les piliers, s'élève la voûte, î, î, qui surmonte le four, et dont la flèche n'est que de 0'",228. Les embrasures, ^, ^, situées aux extrémités du foyer, au-dessous des cintres, se ferment par des murs en brique, dans lesquels est réservée une ouverture de foyer, z^ et trois regards, «, «, «, qu'on bouche avec des briques mobiles. Ces regards permettent d'arrêter, avec de l'argile qu'on introduit à l'aide d'un outil, les fuites qui peuvent se produire dans les creusets faisant face au foyer. Le foyer n'a pas de porte mais seulement une ouverture, qu'on ferme en y empilant du charbon. A travers les embrasures ménagées sous les cintres latéraux, A, on introduit les creusets en les plaçant de manière à ce que le centre de leur orifice inférieur corresponde au centre de l'ouverture pratiquée dans la sole du four. On ferme alors les embrasures avec des murs grossiers en briques mobiles, 7, 7, maçonnées avec de l'argile : elles sont indiquées par des ombres, fig. 48, et remplissent le même but que les briques, «, a, a. Dans la voûte du four, /, à égale distance des piliers, e, e^ existe une ouverture rectangulaire, 0^ de chaque côté de laquelle se trouve un petit mur vertical, /?, reposant sur la voûte même; ces murs latéraux, j9, sont réunis en, ^, par un mur transversal s'inclinant du

dedans au dehors. En plaçant en travers de Touverture, o, une grande plaque, r, on obtient un tirage marchant dans le sens indiqué par la flèche ; ce tirage se règle en déplaçant la brique, s. L'espace ouvert, faisant face à o, est maçonné à partir du sommet de la voûte inférieure, h. jusqu'au cintre, m, ainsi qu'on le voit en, t^ t, t\ on ménage, au-dessus et en face de e>, une ouverture rectangulaire, y, servant au chargement des cornues 6, e. Une dalle mobile en argile réfractaire, t;, s'appuie sur r; son extrémité inférieure repose sur une saillie, x, qui se trouve dans la partie la plus élevée de la voûte h : cette dalle v, taillée en biseau à chaque extrémité, permet à la flamme s' élançant de l'ouverture o, de jouer librement en arrière et en avant de la dalle r, et de s'échapper par le cône. Une barre de fer w, supporte la maçonnerie en briques placée au-dessus de l'extrémité supérieure de l'ouverture y. Cette construction se répète entre tous les piliers latéraux, excepté pour ceux qui sont aux extrémités du foyer : il existe donc dans la voûte, /, six ouvertures semblables, o, dont une au-dessus et en face de chaque creuset. Les piliers sont solidement soutenus par des sommiers en fonte, 5, 5, qui s'ajustent aux angles ; leur base est scellée dans les briques du sol et leur extrémité supérieure, reliée au sommier opposé par un tirant en fer forgé. On a omis à dessein ces tirants dans la figure pour éviter toute confusion ; les briques formant les voûtes, A, ont été supprimées, par le même motif, dans la coupe verticale. Il est presque inutile de faire remarquer que les parties du four exposées à une haute température, sont exclusivement construites en briques réfractaires.

Fabrication des cornues ou pots. — Ces appareils sont fabriqués par les ouvriers de l'usine même. La matière première se compose de :

Argile de Stourbridge, première qualité, 350 kil.; argile de Stourbridge, deuxième qualité, 250 kil.; débris de pots de verrerie, 150 kil.; débris de vieux creusets à zinc, 300 kiL; ensemble 1 ,050 kil, , représentant la quantité nécessaire à la fabrication de trois creusets. Débarrassés des matières vitreuses

Fig. 49. Moule k creusets.

et autres qui peuvent adhérer à leur surface, les débris des vieux pots sont réduits en poudre grossière, mélangés d'une certaine quantité d'argile nouvelle et pétris avec de l'eau , jusqu'à la consistance voulue.

Le moule conique , servant à la fabrication des creusets, consiste simplement en un fort baril en bois, défoncé des deux bouts, fig. 49; il se divise en trois segments égaux ; les douves de chaque segment sont reliées entre elles par des lames de tôle clouées à chacune des extrémités.

A la jonction de chaque segment, indiquée par le trait foncé jonction du milieu de la figure 49,^deux mentonnets, faisant saillie sur l'épaisseur du bord de l'un, s'adaptent dans des entailles pratiquées à cet effet, dans l'épaisseur du bord opposé. Le baril est maintenu par deux cercles en fer : le plus petit n'étfmt pas assez grand pour glisser sur la partie supérieure du creuset, les douves une fois enlevées , il s'ouvre et se ferme au moyen d'une gâche et d'une fiche.

Le moulage se fait à la main, et à l'aide de maillets de bois et d'autres instruments appropriés à ce travail, progressivement, jour par jour, en commençant par le fond et en travaillant tout autour du baril ; le fond du creuset se Fi«- w. Appareil seryan

à fabriquer les creuMitB.

travaille avec une batte de mouleur.

Pour faire le haut du creuset, on emploie l'appareil figuré cidessus par la gravure 50 : c'est une tige carrée de bois, a, de 0'",051 sur0°*,03l, avec un pied en bois. Sur cette tige glisse un disque en bois, 6, dont la circonférence est biseautée ; et sur ce biseau, on applique l'extrémité la plus étroite, </, d'une série de

morceaux de bois, e^ dont on entoure tout le disque : Textrémité la plus large des pièces, e, e^ repose sur le bord supérieur du creuset.

Le disque, ô, est soutenu par des crochets en fer, c, c\ une série de trous, placés dans la partie supérieure de la tige a, permet de hausser ou de baisser le disque à volonté. Les pièces, <?, <?, une fois en place, .forment une pente inclinée sur laquelle on modèle la partie supérieure du creuset. Le moulage terminé, on détache les crochets, et le disque en descendant, permet d'enlever les J3 pièces, €, e. Puis, à l'aide d'une pièce de bois ronde, on égalise Touverture centrale, on enlève le moule et on laisse H H le creuset se sécher lentement. 11 est

toujours nécessaire d'avoir en réserve, dans un endroit sec et chaud, à proximité du four de réduction, un bon approvisionnement de creusets, car il faut se garder de les employer trop tôt après leur fabrication. La valeur d'un creuset est d'environ 3^^^2B. Lorsque le four est froid et qu'on doit employer un creuset neuf, on prend un des segments du moule sur lequel on le couche sur flanc, comme dans un berceau, et on le traîne ainsi jusqu'au four.

L'orifice inférieur, d'un diamètre de

0",175, se fore à l'aide d'un trépan en

forme de trident.

0 n enduit l'extérieur des creusets de vase de rivière qui, sous

l'influence de la chaleur se transforme en couverte; cette vase

pr ovenant d'une rivière où la marée monte très-haut, contient siins

Pig. 51 . Chariot de chargement.

aucun doute du sel marin, ce qui explique le vernissage. On place les creusets sur la sole recouverte d*une légère couche d'argile et de creusets calcinés, et après avoir reconstruit les murs 7,7, fig. 48, on chauffe lentement. Quand il est nécessaire, pendant le travail, de remplacer un creuset fendu ou rongé, par un creuset neuf, il faut d'abord le chauffer, au rouge dans un four spécial; ensuite on le met en place à l'aide de l'instrument tracé, fig. 51 ; c'est une sorte de grande pince en fer, montée sur roues avec laquelle on le manœuvre.

Charge des creusets et conduite du four. — Une fois les condenseurs bien garnis d'argile, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur, ce qui se fait en les plongeant dans un mélange d'argile délayée dans l'eau, on les fixe solidement au fond des creusets. La charge de six pots est de 1,000 kil. de blende grillée, dont le rendement varie de 300 à 400 kil. de zinc brut.

On ferme l'orifice inférieur de chaque creuset avec quatre ou cinq morceaux de vieux bois ; on charge ensuite deux mesures de coke, une de tout venant et une de menu ; puis quatre mesures de . blende grillée et autant de coke, en couches alternées; chaque cornue contient donc cinq mesures de gros coke, une de menu et quatre de blende qui ne sont mélangés qu'au moment de l'emploi. Le chargement achevé, on met en place les couvercles des creusets et on les lu te.

Au début de l'opération, la vapeur qui s'échappe par les condenseurs donne une flamme colorée en brun^ dont l'éclat augmente graduellement et finit par devenir bleu clair; cette nuance indique qu'il est temps d'ajuster les allonges ; mais avant de les fixer, il faut plonger leur extrémité la plus étroite dans un mélange d'argile et d'eau. Le zinc ne tarde pas à se condenser et tombe dans les vases placés pour le recevoir.

Quelquefois, un condenseur s'obstrue, surtout à sa jonction avec l'allonge; le chauffeur détache alors cette dernière, et s'efforce d'enlever avec des pinces, l'amas de zinc qui s'.est formé et, s'il ne peut y parvenir, il fait fondre le métal avec une barre de fer rouge. Le

gaz qui s'échappe par les allonges, composé surtout d'oxyde de carbone et d'un peu de vapeur de zinc, prend souvent feu, l'ouvrier doit l'éteindie de temps en temps; ce gaz en s'éteignant, peut, au contact de l'air atmosphérique, former un mélange détonnant, qui s'enflamme par instants, en produisant un bruit sourd, qui résonne à travers la cave. Quand une allonge vient à tomber, la vapeur qui s'échappe du condenseur brûle avec la flamme caractéristique du zinc; mais, généralement, la flamme qu'on voit à l'orifice des allonges, est bleue, comme celle de l'oxyde de carbone.

On met d'habitude 67 heures pour réduire 1 ,000 kil. de blende grillée, soit 0,20 d'une quinzaine de travail. Le rendement moyen peut s'élever à 400 kil ; mais il dépend nécessairement de la qualité du minerai et des accidents qui peuvent survenir pendant la durée de l'opération. Néanmoins, il est admis qu'un four peut produire une tonne de zinc par semaine.

On emploie, comme combustible, un mélange de charbon gras et de charbon à longue flamme, qu'on place sur une couche de scories de houille, comme dans les fours à cuivre. La quantité de charbon consommée dans les usines de Morriston varie de 22 à 27 tonnes par tonne de zinc, et aux usines Mine-Royal, on t'évalue généralement à 24 tonnes. Il convient de remarquer que la dépense de houille n'augmente pas en raison de la richesse du minerai; au contraire, à poids égal, la réduction du minerai pauvre demande plus de charbon que celle du minerai riche.

Un four est desservi par trois ouvriers ; pendant toute la durée de l'opération, le feu doit être soigneusement entretenu, et la chaleur graduellement augmentée. 11 faut visiter souvent les creusets et en boucher toutes les fissures avec de l'argile réfractaire, sous peine de perdre beaucoup de zinc. Quand le métal cesse de couler ou qu'il ne sort plus des allonges que par intervalles éloignés et goutte à goutte, c'est un indice qu'il faut renouveler la charge, car ce qui peut rester encore dans le minerai occasionnerait une dépense sans compensation.

Il faut alors enlever les couvercles des creusets et détacher les

condenseurs. On débarrasse ensuite avec soin l'intérieur des pots de tous résidus ou de toutes scories adhérentes, à Taide d'outils en fer qu'on introduit dans Tintérieur^ soit par Porifice inférieur, soit par Torifice supérieur. Ce nettoyage terminé, on répète Toporation comme au début.

Refonte du zinc brut. — Le métal s'obtient en masses formées par l'agglutination des particules de zinc qui tombent des allonges, et quelquefois il se produit des stalagmites de métal de O'^ySO à 0™,60 de longueur. Dans cet état, le métal s'appelle zinc brut [rough zinc). On le fait fondre dans des vases en fonte, en l'agitant et en l'écumant tout le temps ; puis on le coule dans des lingotières ouvertes, en fer. Les crasses ou sweeps contiennent beaucoup de zinc métallique; elles sont repassées de nouveau avec le minerai.

Prix de revient. — En 1859 et les deux années précédentes, la dépense variait de 300 à 350 fr. par tonne. Voici, pour une production de 692 tonnes de zinc, et, d'après les comptes annuels, quelles ont été les dépenses de fabrication :