MÉTHODE BELGE

Cette méthode a été employée pour la première fois dans les environs de Liège, au commencement de ce siècle, de 1804 à 1805 (*) : on traitait exclusivement des calamines qui s'y rencontraient autrefois en dépôts assez considérables. La construction du four et les appareils de distillation sont au fond restés les mêmes jusqu'à ce jour, bien qu'ils aient subi dans quelques usines, de très-légères modifications.

Nous avons examiné et comparé bon nombre de descriptions de ce procédé, et nous avons eu à notre disposition les croquis cotés (1 ) de l'un des meilleurs types de la Vieille-Montagne. Des usines à

(*) C'est à l*abbé Dony que rindustrie e»t redevable de ce procédé, qu*il découvrit fortuitement daus des circoastances qu'il est intéressant de rappeler.

Parmi les divers appareils qu'on avait construits, se trouvait une espèce de four à réverbère, où l'on cherchait à réduire la calamine par une simple fusion. Mais comme on n'obtenait aucun résultat, on supposa que la température était trop faible, et un ouvrier imagina, pour l'élever, de mélanger du charbon au minerai. Afin d'examiner ce qui se passait dans le four, on avait percé dans une de ses parois une ouverture à laquelle on avait adapté un pot à fleurs au fond duquel, on le sait, existe d'habitude un petit trou. On vit bienté^, non sans quelque surprise, le zinc venir se condenser en gouttelettes brillantes, h. la surface interne de ce vase, la plus proche de la paroi, et se réunir à la partie inférieure; le condenseur était trouvé et l'on était dès lors en possession du principe qui indiquait la voie qu'on a suivie depuis lors dans la construction des fours liégeois, que nous connaissons aujourd'hui. Que depuis, les fours et les itibes ou condenseurs aient changé de formes et de dimensions, quelquefois même sans utilité, le système rencontré par l'abbé Dony,^t amélioré, grâce aux efforts et à la persistance de Mosselman, qui coniiuua son œuvre, et auxquels la Belgique doit la création d'une de ses industries, devenue entre toutes, si florissante, — n'a été perfectionné, si ce mot est permis, que dans quelques détails insignifiants, car on n'a rien changé à la méthode primitive. Tel changement qu'on a préconisé , ces derniers temps, le four à 90 creusets par exemple, au lieu de 42 à -i6, avait déjà été construit à Moresnet, dès l'année 1817. (Les traducteurs).

(1) Ces dessins sont dus à l'obligeince de M. Eckhart. M. Thum a récemment publié une description des usines et des procédés delà Vieille-Montagne, dont nous avons fait notre profit. Ueber den Zinkhûttenbetrieb der Altenberger Getelltckaft, par l'ingénieur W. Thum, herg, u. hiiitenm. Zeit. 1859-1860.

zinc considérables, renfermant à la fois des fourneaux belges et silésiens, ont été établies, il y a peu de temps près de Swansea, par M. Hussey Vivian, En 1 848, il existait des fourneaux anglais, belges et silésiens, dans les usines exploitées alors par feu M. Vivian, mais nous n'avons vu fonctionner que les premiers. Les gravures explicatives de cet ouvrage ont été exécutées sur les dessins d'un des

Pig. «9.— Four belge. Élévation de lace. Le four est représenté rempli partiellement de creuseto; J» espaces rectangulaires ombrés indiquent les compartiments rides.

plus grands fours belges qu'on ait encore établis; nous avons tout lieu de les croire exactes. La réduction s'opère dans des creusets en argile réfractaire, fermés à un bout et ouverts à l'autre qu'on appelle la bouche , ou mieux la gueule. A la gueule , s'ajuste un tube d'argile ou de fonte, c'est le condenseur, àl'extrémité duquel s'adapte un tuyau en tôle.

Creusets et allonges. — Les creusets sont cylindriques, e^ e, e, figures 69 et 71. Ils sont composés des mêmes matières, et façonnés dans des moules construits sur le même principe que ceux de la méthode silésienne. Les tubes d'argile, ou condenseurs, ont la forme et les dimensions représentées dans la fig. 71.

/, i, 2, etc.; leur section transversale est circulaire. A l'extrémité extérieure de ces tubes , on place des allonges en tôle, appelées tuyaux , dont la forme et les dimensions sont aussi repré-

Fig. 70. — Four belge. Coupe verticale suivant A B, flg. 73.

sentées dans la fig. 71, /,/,/; au centre de l'extrémité fermée de ces récipients, m, existe une petite ouverture. On a reconnu que cet appareil pouvait remp.acer , avec avantage ,

le simple condenseur d'argile déjà décrit, en usage à Stolberg. On doit, quand on remplace les vieux creusets , observer les

mêmes précautions que dans la méthode silésieime.

Description du four. — On dispose les cornues en lignes parallèles, l'une au-dessus de Tautre, dans un espace voûté, étroit, qui s'appuie sur le rebord du foyer. — Figure 69, élévation de face ; — fig. 70, section verticale, suivant la ligne AB, de la fig.

73; — fig. 71 , section verticale suivant la ligne CD de la fig.

73;— figure 72, élévation de la face sur laquelle se trouve la porte du foyer ; — figure 73, section horizontale au dessus de la grille du foyer, suivant la ligne EF de la fig. 71.

Sur la face antérieure règne une série

fig. 71. - Four belge. Coupe verticale sur G D, fig. 73. (Je plaqUCS dC fontC, lé-

gèrement inclinées en avant, a, a, a, fig. 69, 71. Ces plaques sont maintenues à égale distance, par des briques réfraclaires disposées verticalement, sur champ et à angle droit avec le long axe du foyer, ô, b, ô, fig. 69, 71 . Sur le bord supérieur et postérieur

de ces briques, à Tendroit où elles forment saillie derrière les plaques en fer, ou place presque horizontalement d'autres briques, c, c, Cj etc. , fig. 71 . Les bords antérieurs de ces dernières reposent sur les bords postérieurs des plaques de fer, comme on le voit fig. 71.

On obtient ainsi une série de compartiments rectangulaires, pouvant contenir chacun deux creusets. Le mur postérieur du four présente une série de banquettes saillantes sur lesquelles reposent les culs des creusets, d, dj d, etc., fig. 70, 71. On donne aux creusets une légère inclinaison vers l'avant, e, e, e, fig. 71. Au moyen de cette disposition, toutes les scories qui peuvent se produire pendant la marche du four, glissent de la partie la plus chaude vers la partie la plus froide, où elles sont moins nuisibles. On lute soigneusement, avec de l'argile, les interstices autour de l'orifice des creusets/ de manière à empêcher, aussi complètement que possible , l'accès de l'air extérieur. Au sommet de la voûte, /, /", fig. 69, 70, 71, se trouvent trois carnaux, ^, g, g, qui débouchent dans la cheminée h.

On engage les condenseurs ou tubes d'argile, î, i, i, fig. 7 1 , dans la gueule des creusets, puis on les lute ; la partie anté- p.^. ,, p,„, ^^,^, Eiéyation à rexrieure repose sur des briques, k, k, k. ''''^'' ^''' '^ '' ^"^ '" '''''' Immédiatement au-dessus du foyer et reposant sur ses parois se trouve un rang de creusets épais, vides, o, fig. 71, qui agissent comme un écran, afin de protéger, contre la trop grande chaleur de celte partie du four, le rang de creusets immédiatement

486 FAimiGATION DU ZLNC

placés au-dessus. Au dessous et à l'avant de la sole, se trouve une fossé, n, fig. 71, qui sert de récipient aux résidus des creusets. Toutes les parties intérieures du four sont construites en bonnes briques réfractaires; le fourneau est solidement maintenu par des armatures et des tirants en fer. Les fours de réduction forment ordinairement un massif de quatre fours accolés, desservis par une cheminée divisée en quatre compartiments et placée au centre du massif au sommet des pieds droits. '

Le fourneau représenté ici, diffère beaucoup, quant à la grandeur et aux dimensions, de celui de Moresnet, décrit et figuré par

Bckttlle laétrl^M* : 9m,99 par Hièlp*.

Fig. 78. — Four belge. Coupe horizontale suivant E F, fig. 71.

M. Thun. 11 contient 78 creusets, sans compter ceux du rang inférieur; il a environ 3", 30 de longueur, et 3", 85 de hauteur, de la sole à la clef de la voûte; et 1'",20 de profondeur, mesuré à rintérieur : celui de M. Thun ne contient que 61 creusets, sans compter les creusets vides du rang inférieur; il a environ 2", 40 de longueur, 3"", 15 de hauteur, et l'",95 de profondeur intérieure. Les creusets du premier rang, ont i ",05 de long, et 0",20 de diamètre extérieur; et ceux du dernier ont 0'",97 de longueur seulement, et0",20 de diamètre intérieur.

Le tube en argile et l'allonge en tôle employés à Moresnet diffèrent, quelque peu, de ceux qui sont représentés dans nos gravures. Dans le four de l'oresnet, les trois tablettes supérieures, a, (1, etc. sont en fonte.

En 1857, on a essayé à Angeleur, au moyen d*une hotte en tôle placée au-dessus de la face antérieure du four, et dont Textrémité communiquait à la cheminée, par un large tuyau en tôle, de récolter les vapeurs de zinc qui, malgré les allonges adaptées aux tubes, s'échappent dans l'atmosphère. Cette tentative n*a pas réussi ; on ne recueillait pas de quantité appréciable d'oxydes, et les ouvriers souffraient énormément de la chaleur.

Nous empruntons, au mémoire de M. Thum, quelques détails sur l'exploitation des fours belges en 1 857.

Le seul minerai traité à Moresnet est la calamine ; on la grille dans des fours circulaires de V^jW de diamètre au gueulard; de 2^j9& de diamètre au ventre, qui est située à a'", (4 du sommet; son diamètre au fond, où se trouvent quatre ouvreaux servant à retirer le minerai grillé est de 4"',70. Le fond du four, haut de l'^^OS, est conique; du sommet du cône au gueulard, la hauteur totale du four est de 5"*, 35.

Le minerai est cassé en morceaux d'une grosseur moyenne de 0"',15; la charge se compose de couches alternées, de houille sèche de qualité inférieure, et de minerai. On retire le minerai calciné de quatre à six fois par vingt-quatre heures, et pendant cette période on passe en moyenne 25,000 kil. de calamine. La consommation de houille représente 3 à 4 pour 1 00 du minerai calciné. Le menu recueilli dans la préparation du minerai, est calciné dans des fours à réverbère. On a recours, dans ce but, à de grands fours à deux soles superposées, ainsi qu'à des fourneaux plus petits, chauffés par les gaz perdus des fours de réduction : ils sont installés au sommet et un peu à l'arrière de ces derniers.

La construction des fours à double sole ressemble à celle des fours de grillage décrits précédemment. Les soles légèrement elliptiques ont 5 mètres de longueur sur 2"', 20 dans leur plus grande largeur. On sèche d'abord le minerai sur le sommet du four, puis on le fait tomber, à l'aide d'une trémie, sur la sole supérieure , où il est chauffé et soigneusement râblé pendant six heures, après quoi, on le fait passer sur la sole inférieure, où il est calciné de nouveau pendant

le même temps. Un four de ce genre calcine en 24 heures environ 8,000 kil. de calamine.

On broie Targile et la calamine à Taide de meules verticales en fonte, accouplées, qui roulent sur des plateaux en fonte. Ces meules ont l'^yOO de diamètre et environ O^^db de table; elles pèsent chacune 3,200 kil. Une paire de meules peut, avec une dépense de 3 chevaux de force, broyer en douze heures, de 4S,0O0 à 18,000 kil. de calamine calcinée, et autant d'argile.

Les creusets se font à la main ; un ouvrier peut en fabriquer de 18 à 20, par jour. Après le séchage et la cuisson, préis à servir, ils coûtaient, en moyenne, de 2 fr. à 2^,10 la pièce. Dans les usines d'Angeleur et de Saint>-Léonard, en Belgique, les creusets se font de la manière suivante : un moule cylindrique, divisé dans sa longueur en deux segments égaux pouvant se relier solidement cntr'eux , est rempli jusqu'à ras du bord d'argile, et placé sous une machine à forer qui évide l'intérieur. Deux machines peuvent faire environ 260 creusets, en douze heures. Le prix du creuset, après séchage et cuisson, n'est que de 1^%60. Un ouvrier peut établir, en douze heures, de 100 à 110 tubes d'argile ou condenseurs, coûtant en moyenne, deO^SIi à 0^,16 chaque. A la même époque, en 1857, la tonne des meilleures briques réfractaires valait 55'*^, 1 9.

Chargement. — On humecte, avec un peu d'eau, la calaaiine finement pulvérisée qui contient à peu près 50 pour 100 de zinc métallique^ et on la mélange intimement avec des matières carbonacées; on charge avec ce mélange les creusets deux fois par jour, matin et soir. La matière carbonacée se compose d'escarbilles et de la houille la plus sèche, à laquelle on peut ajouter avantageusement la moitié de son poids de poussier de coke; ces matières doivent être aussi pures que possible de soufre. Avant de charger un creuset, on en retire le tube dont on racle le résidu intérieur, en même temps on enlève autant qu'on le peut les scories adhérentes au creuset Les matières tombent en sortant dans le crassier, n, fig. 71, d'où elles sont ensuite transpor-

EXTPIAGTION : BIETHODE BELGE 499

tées au dehors. Pour charger les creusets les plus élevés^ les ou-

vriers se servent d*ane plate-forme mobile , munie de marches, qu'ils avancent près du four.

Après le chargement, le tube, enduit d'argile, s'ajuste à la gueule du creuset et on le cale en dessous avec une brique, k^ fig. 71. Les allonges en tôle se placent sur les tubes, dès que les vapeurs de zinc commencent à se montrer. Au bout de six heures de marche, la plupart des tubes sont remplis de zinc liquide, qu'on retire avec un petit grattoir. Cette opération se répète chaque fois avant de procéder à une nouvelle charge.

Les creusets fendus ou percés se remplacent par des creusets neufs préalablement chauffés jusqu'au rouge blanc dans un four voisin. Le remplacement des creusets a généralement lieu tous les matins.

Les rangs inférieurs des creusets exposés à une plus haute température que les rangs supérieurs, reçoivent une plus forte charge. Les creusets de la zone inférieure du four reçoivent généralement de 1 2 à 12"^ 50 et celles de la zone supérieure de 6 à 7 kil. chaque. On charge ordinairement, dans ces derniers, les minerais les moins riches et ceux qui contiennent beaucoup de matières basiques coamie l'oxyde de fer qui, à une haute température, attaquerait les creusets, ainsi que les matières très-zincifères qui, par suite de leur richesse, abandonnent leur métal à une chaleur moins intense. Ces matières se composent principalement des résidus provenant des oxydes de zinc, traités dans le fourneau Montefiore, et des croûtes d'oxyde qu'on détache des tubes, où, avec le temps, elles pourraient s'accumuler au point de les obstruer.

Pour détacher plus facilement ces crasses, on a l'habitude, avant de mettre les tubes en place, de les enduire à l'intérieur d'un lait de chaux.

Dans un four tel que celui que nous avons décrit, on traite en 24 heures,àMoresnet, 4,200kil. déminerai, dont le rendement moyen en zinc, avec un minerai titré à 60 pour 100, est de 450 à 470 kil. y compris les oxydes recueillis : on transforme la plus grande

partie de ces oxydes en métal, à l'aide du fourneau Montefiore. Le rendement réel du minerai est de 38 à 39 pour 1 00.

Le tableau suivant donne la moyenne du rendement d*uD four belge pendant 24 heures; cette moyenne est calculée sur les résultats obtenus à T usine de Moresnet, pendant les quatre premiers mois de 1 857.

TABLBAU DBS CONSOMMATIONS ET DE LA PBODUGTION

CBAMSB.