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température beaucoup plus élevée ; 1l recoit l’air venant

d’un soufflet, d'un ventila-

teur ou d’un gazometre.

Le cylindre en tôle, garni réfractaire, haut d'environ 27 cen-

intérieurement de terre

Fig. 101.

timètres et large de 20 centimètres, est posé sur une sorte de chaudiere en fonte, supportée elle-même par une couronne avec quatre pieds. Une plaque de fer sépare le cylindre de la chaudière; l'air est injecté dans celle-ci par un ajutage latéral et pénètre dans le cylindre par une série de trous percés sur le pourtour de la plaque. On peut donner aux trous une direction légèrement convergente et former au centre de la pla-

que un tronc de cône percé de # trous, sur lequel on place

un creuset renversé, servant de support au creuset de fusion

(Walch).

Une autre disposition donnée par Se/strüm au fourneau à vent forcé consiste en une boîte cylindrique en tôle, où l'air est introduit par un ajutage latéral (fig. 101) ; elle porte une autre boîte plus petite, de 30 à 35 centimètres de diamètre, garnie intérieurement de terre réfractaire et surmontée d'une cheminée tronc-conique également revêtue de terre réfractaire. Six où huit tuveres traversent la paroi latérale de la cuve, au centre de laquelle est placé le creuset, qui doit être toujours protégé contrele courant d'air par une couche de coke enignition de 5 centimètres environ d'épaisseur ; le fond intérieur du

creuset doit être dans la partie la plus chaude du four, vis-à-vis

des tuyères, que l’on peut observer grâce à de petites lames de verre ou de mica transparent, mastiquées sur le pourtour de la boîte dans l'axe des tuyères.

2° Fourneaux à charbon fixes.

Les fours destinés à la calcination ou à la fusion, que l’on désigne ordinairement sous le nom de fourneaux à vent, sont souvent établis dans l'épaisseur des massifs en briques qui forment les paillasses des laboratoires.

Comme exemple pour des températures modérées, nous prendrons l’un des fourneaux ordinaires de l'École des mines de Paris (fig. 102).

La cuve est cylindrique, de diamètre variable pour répondre à différents besoins (20°* ou 30%) ; le cendrier est muni d’une porte à coulisse, donnant entrée à l'air ; la grille à charbon, en fonte, peut être facilement changée et, suivant son diamètre, placée à une profondeur plus ou moins grande, afin que l’on ait la faculté d'enfoncer plus ou moins les creusets au milieu des charbons. Le tirage est obtenu tantôt au moyen d’une cheminée mobile en tôle reposant sur le pourtour de la cuve, tantôt par une cheminée fixe, réunie à la cuve par un rampant assez large. Il faut que l’on puisse découvrir le creuset, pour

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surveiller l'opération et y introduire au besoin un instrument ou un réactif, et que l’on puisse aussi chauffer plus rapidement et plus fortement, en fermant la cuve par un couvercle en tôle ou un carreau réfractaire.

La figure 103 est la coupe d'un four à vent imité de celui de l’Académie des mines de Przibram et destiné à produire des effets calorifiques plus énergiques. La cuve est à peu près carrée ; elle a environ 33 centimétres de côté et 45 centimètres de profondeur entre

le rampant, qui est incliné, et la grille formée de barreaux de fer indépendants et mobiles. Le couvercle en terre réfractaire avec armatures en fer se

soulève au moven d’une KL A ’ is ù chaîne et d’un contre- NK

DousMLeNcendrenusE ferme à volonté par une porte glissant dans des rainures. Une ouverture dans la partie antérieure permet de retirer du feu l'un des creusets, sans attendre la fin de l’opération ; cette ouverture estordinairement fermée par des briques, que l’on enlève pour faire passer la pince au moyen de laquelle on saisit le creuset.

La figure 104 représente le fourneau à vent dit four à essais de fer de l'École des mines de Paris. Le corps de fourneau est prismatique, 1l mt-

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Fig. 103.

Ceux-ci sont posés sur une grille à barreaux mobiles de 3 cen-

timètres de côté, disposée au-dessus d’un vaste cendrier de 20 centimètres de hauteur, où l'air arrive par deux larges ouvertures. Le fourneau a 55 centimètres de profondeur Jus-

qu'à la grille; il est recouvert de plaques de fonte sur les-

CSSS SSI IIPIPPRRPR PRE RRRSS DIS PPPPR D LL LL LH LL LOL LL LL

Fig. 104.

quelles glisse le couvercle formé d’une brique entourée d'un cadre en fer muni d’un anneau.

Le rampant a 11 centimètres sur 33, et communique avec une cheminée de 20 centimètres de côté. Pour avoir un tirage ‘énergique la hauteur de cette dernière doit atteindre 12 mètres au moins. Un registre en fonte glissant dans des rainures en tôle, à ? mètres environ de hauteur au-dessus du sol, sert à régler le tirage. |

Quelle que soit la forme des fours à vent destinés à produire

de très hautes températures, il importe de réaliser les conditions suivantes. La maconnerie doit être soutenue par des armatures en fer ; la cuve, le rampant et le bas de la cheminée doivent être construits en matériaux très réfractaires ; la cheminée doit avoir au moins 10 ou 1? mèêtres de hauteur ; sa section doit être égale environ au tiers de celle de la cuve, celle-ci

étant d'ailleurs déterminée par la dimension et le nombre des creusets que l’on doit y placer ; la grille du fover doit être formée de barreaux de fer assez hauts, mobiles, mais à écartement fixe, pour que les creusets soient bien assis et ne risquent pas d’être renversés par le mouvement des barreaux qui les supportent ; les barreaux doivent pouvoir se dilater sans presser sur les parois de la cuve. Enfin, il est essentiel que l’on puisse régler la quantité d'air qui traverse la cuve, soit au moyen d'une porte à coulisse, qui ferme plus ou moins le cendrier, soit au moyen d'un registre, par lequel on réduit à volonté la section de la cheminée.

Les fourneaux à moufles destinés aux calcinations ou fusions oxydantes (grillage, incinération, scorification, coupella-

tion, etc.), présentent toujours les mêmes dispositions essentielles, qu'ils soient mobiles ou fixes ; mais ces derniers peuvent être de plus grandes dimensions et recevoir un plus grand nombre de vases à la fois, ce qui n'est pas sans importance, surtout lorsque plusieurs chimistes travaillent dans le même laboratoire ou lorsqu'un seul chimiste doit conduire à la fois un grand nombre d'opérations à la fois.

La figure 105 donne la coupe verticale de l’un des fourneaux à moufle de l'École des mines de Paris.

8° Appareils à gaz.

Le gaz de houille est distribué dans les laboratoires à l’aide d'une canalisation fixe, qui se termine en général par des tubes en fer étiré, sur lesquels on a vissé des robinets de distance en distance. Des tuyaux en caoutchouc servent ordinairement à relier ces robinets aux ajutages des appareils à gaz ; les uns et les autres sont munis à cet effet d’une série de rainures et de renflements circulaires, avec lesquels les parois élastiques du caoutchouc forment un joint étanche et assez résistant.

Les appareils à gaz sont très nombreux et très variés. Nous nous bornerons à signaler quelques-unes des dispositions les mieux conçues, répondant aux différents besoins des laboratoires d'analyse.

On se sert quelquefois des appareils de chauffage à flamme éclairante, où le gaz arrive sans mélange d'air jusqu'à une série de très petits orifices de sortie ; ces orifices sont en grand nombre à la partie supérieure d’un tube de cuivre en spirale ou de deux ou trois tubes circulaires, à quelque distance audessous du vase à chauffer. Ces appareils permettent d'obtenir, avec des flammes très basses, un chauffage très doux; dans ces conditions, la combustion du gaz se fait à l’air d’une manière complète et il n'y a pas de dépôt de charbon sur les vases.

Mais, pour un chauffage actif, on a toujours recours aux

brûleurs à mélange de gaz et d'air, dont l'invention est due à Bunsen (1855).

Brüleurs à mélange d'air et de qaz.

Nous avons déjà fait connaitre, à l’occasion des essais pyrognostiques, le principe et la disposition du brüleur Bunsen.

Nous rappellerons seulement ici que le gaz, arrivant à la base du brüleur par un petit orifice cylindrique ou, de préférence, en forme d'étoile à trois branches, entraine l'air, qui entre par deux orifices opposés et avec lequel il se mélange. La flamme qui se produit à l'extrémité du brüleur est bleuâtre,

Fig. 106.

très peu éclairante, mais très chaude, grâce à la pression et à la vitesse du gaz.

Le brüleur simple (fig. 106), sans virole destinée à régler l'admission de l'air, ne doit être employé que si le gaz arrive avec une pression d'au moins ? ou 3 centimètres d’eau, sans quoi la flamme rentrerait de l'extrémité à l’intérieur du brûleur et le gaz continuerait à brüler avec une petite flamme éclairante à la base du brüleur. Il convient de donner au tube une assez grande longueur et un diamètre assez réduit, pour éviter le plus possible ce déplacement de la combustion, qui annulerait complètement l’effetde l'appareil. La flamme bleuâtre est à peu près invariable pour un même brûleur.

Le brüleur à virole (fig. 107) permet au contraire de faire varier la vitesse et la dimension de la flamme. Une virole mobile, portant deux orifices opposés, à la même hauteur que

ceux du tube fixe, peut se placer à volonté de manière à fermer plus où moins ceux-ci où à les découvrir, ce qui permet

de diminuer la quantité d’air entrainée par le gaz. On peut

alors, en agissant sur le robinet, diminuer également la vitesse du gaz, mais à la condition de conserver une propor-

Fig. 108. Fig. 109.

tion convenable pour que le mélange ne soit pas explosif et que la flamme ne rentre pas dans le tube.

On peut, d’ailleurs, comme l’a fait Wiesnegg (fig. 108), relier les mouvements de la virole à ceux du robinet, de manière. à régler du même coup l'admission de l’air et celle du gaz.

Le brûleur de Bunsen a été appliqué à un grand nombre d'appareils, soit en modifiant la forme du bec, soit en groupant une série de becs en vue d’un mode de chauffage spécial.

Le brüleur peut être couché et recourbé (fig. 109) de facon à avoir peu de hauteur et à pouvoir être introduit sous des vases à supports peu élevés (Berthelot).

Il peut recevoir des couronnements ou têtes de becs (fig. 110) destinés soit à étaler La flamme et à lui donner une faible épaisseur, soit à la diviser en une série de petits jets verti= caux où horizontaux, qui permettent de chauffer moins fortement et sur une plus grande surface, soit à la couvrir d’une toile métallique, avec laquelle il est possible de réduire encore davantage la vitesse du courant gazeux dans le brûleur et d'obtenir une flamme plus courte.

Le groupement de trois brüleurs Bunsen, aboutissant dans

une couronne creuse (fig. 111), donne une flamme circulaire très commode pour chauffer vivement un creuset où une capsule de dimensions ordinaires. C’est ce qu'on nomme souvent le bec Berzélius.

On y adapte ordinairement un support à trois branches horizontales, sur lesquelles on peut placer une cheminée en tôle à

créneaux: Vcetle = — EE cheminée sert à Pig. 111.

la fois à protéger

la flamme contre les courants d’air, en la rendant ainsi plus: régulière et plus fixe, et à porter le triangle, sur lequel on pose le creuset ou la capsule.

On peut chauffer de plus grandes surfaces (comme celles de grandes capsules ou de fioles de dimensions quelconques), en employant des fourneaux en tôle ou en fonte, qui servent de supports aux vases et dans lesquels se trouvent, à une profon-

nn.

| il | ï LL 1) | y 5 4 | \

lig. 112 Fig. 113.

deur convenable, soit une série de becs Bunsen, soit un brùleur à couronne construit surle principe du brûleur de Bunsen. C’est ce qu'on trouve réalisé dans les modèles de Wiesnegg (fig. 112) et de Bengel (fig. 113). Dans l'un et dans l’autre, le

gaz d'éclairage arrive par un ajutage horizontal, auquel est adapté le tuyau en caoutchouc; l’ajutage s'ouvre dans un tube plus large et muni en dessous d’un trou circulaire assez grand pour l'admission de l'air; le mélange des deux gaz s'effectue dans le tube et, en présentant une allumette, on enflamme tous les jets, dont on règle la hauteur avec le robinet. On est exposé à une rentrée de la flamme et à une combustion au bout de l’ajutage, si l'on cherche à trop réduire la longueur de la flamme. Quand on l’éteint tout à fait, on entend une petite détonation, due à l’inflammation du melange de gaz et d'air dans l'intérieur du tube où se fait le mélange.

Le groupement des brüleurs à flamme aplatie est utilisé pour le chauffage des tubes et des moufles.

Les grilles à gaz, ] que, lon emploie

constamment "au

RAR jourd'hui pour les | CE analyses organiques et qui servent aussi

dans les analyses

Fig. 114. minérales pour obtenir, soit des distillations, soit des combustions ou des combinaisons à haute température, sous l'influence d'un courant gazeux approprié, sont composées d'une rampe horizontale (fig. 114), portant une série de brüleurs Bunsen ; ces brûleurs sont terminés par des becs aplatis, donnant lieu à une flamme à peu près ininterrompue sous le tube à chauffer, qui, de plus, est protégé contre les courants d'air et le rayonnement par quatre rangées de pièces en terre réfractaire de forme convenable. On peut obtenir à volonté une intensité de chauffage différente d’une partie à une autre du tube, en agissant sur les robinets des brûleurs, qui sont indépendants.

Les moufles en terre de petites dimensions peuvent très

bien être chauffés au moyen d’une série de becs aplatis, prenant naissance sur une rampe placée dans la direction de l’axe du moufle (fig. 115). Les flammes peu épaisses et parallèles entre elles donnent une combustion plus complète et une température plus élevée que les flammes cylindriques; elles sont d'ailleurs enveloppées par la chemise cylHindrique du fourneau avant de se rendre à la cheminée, ce qui facilite beaucoup le chauffage du moule ; on laisse la porte fermée aussi longtemps que possible, pour empêcher les déperditons de chaleur.

Ces fourneaux servent aujourd'hui très souvent pour l'incinération des filtres, le grillage des matières et mème la coupellation du plomb.

Les fourneaux à ‘moufles, du système Perrot, sont de plus grandes dimensions et disposés différemment) ; le moufle est entouré, non seulement par l'enveloppe concentrique du four, mais par une première chemise en terre réfractaire de forme cylindrique, dont l’axe se confond aussi avec celui du moufle (fe 146):

La paroi postérieure du four est percée d'un trou assez large, vis-à-vis duquel viennent se placer les extrémités convergentes de six tubes recourbés, fonctionnant comme des brüleurs Bunsen. Ces tubes sont fixés sur le compartiment supérieur d'une boîte en tôle, dans lequel on règle l'entrée de l'air par un tiroir unique. À la base de ces tubes se trouvent autant