AN LS BR OUAN AL TASRINE
Le quartz augmente leur infusibilité en constituant une sorte de squelette solide, qui empêche l'argile ramollie de se déformer. Mais il n'augmente pas de même leur résistance à la corrosion ; les substances ou les mélanges que l’on cherche à fondre, étant généralement basiques, tendent à se combiner avec la silice et agissent ainsi comme dissolvants sur la pâte siliceuse des creusets. Des argiles très alumineuses, sans
mélange de ciment quartzeux, et battues avec soin pour former.
une pâte bien compacte,sont parfois recherchées comme résistant mieux à la corrosion, sinon pour les creusets de laboratoires, qui sont beaucoup trop exposés aux changements de température, du moins pour ceux des verreries, qui sont maintenus longtemps à une très haute température, en contact avec du verre en fusion et de composition basique.
Pour certains usages, on se sert, comme ciment, de graphite, parfois d’anthracite pure ou de coke bien calcinmé, que l’on incorpore à l'état de poudre fine dans la pâte liante d'argile ; on emploie, pour 1 partie d'argile, 2 parties de graphite et mème jusqu'à 3 et 4 parties, lorsque le graphite est luimême naturellement mélangé d'argile. De semblables creusets sont fabriqués depuis longtemps en Angleterre et à Passau; depuis quelques années, ïls se font aussi dans de très bonnes conditions dans l'usine Muller, à Ivry, près Paris. Ils résistent, mieux que les creusets à ciment quartzeux, aux variations rapides de température et à la corrosion par les verres ou les scories basiques. [Hs sont d’ailleurs d'autant plus réfractaires, que le graphite est lui-même infusible et n’est pas, comme le quartz, susceptible d'entrer en combinaison avec l'argile sous l’action de la chaleur. Mais ils ont sur les oxydes métalliques une influence réductive qui ne permet pas de les employer à tous les usages ; il en est, au contraire, pour lesquels ils conviennent mieux que les creusets ordinaires, notamment la fusion des métaux, des alliages, des aciers, etc.
On se sert quelquefois, au laboratoire, de creusets taillés dans des charbons de cornues à gaz, dans des morceaux de charbon de bois, ou bien encore formés par la carbonisation
d'étuis préparés à l'avance avec du sucre ou avec du coton cardé imprégné de colle d’amidon. Mais ces creusets ne sont employés que pour quelques usages spéciaux et on leur préfère habituellement les creusets brasqués, dont nous parlerons dans un instant.
Essai des creusets d'argile. — Lorsqu'on veut essayer les creusets de terre, on doit le faire au point de vue des qualités qui sont particulièrement utiles pour l'usage auquel on les destine; car toutes les qualités ne peuvent se trouver réunies et sont parfois incompatibles dans une certaine mesure. Berthier les a très bien résumées de cette facon :
« Pour être parfaits et pouvoir servir indistinctement à toutes sortes d’usages, les creusets devraient remplir les quatre conditions suivantes : 1° supporter sans se casser ni se fêler de très brusques changements de température ; 2° être infusibles; 3° n'être attaquables que le moins possible par les substances en fusion qu'ils doivent contemir; 4° être imperméables aux liquides et aux gaz. »
Le degré d’infusibilité se constate par des expériences directes et autant que possible comparatives ; on chauffe dans un fourneau à vent, à une température très élevée, un creuset dont on connaît les qualités avec un creuset appartenant à une livraison nouvelle que l’on veut essayer; on v ajoute un morceau anguleux du même creuset, pour constater si les angles s’arrondissent sous l’action de la chaleur, si la pâte se fritte à la surface, si elle devient translucide ; mais surtout on compare la facon dont les deux creusets se seront comportés au feu et se seront ou non déformés et affaissés.
La résistance aux changements de température s'essaye en préparant dans un fourneau à vent un feu ardent de charbon et de coke, où l’on fait un trou central ; on y introduit le creuset froid, on le retire quand il est au rouge blanc et on le soumet à un courant d'air froid ou au vent d’un soufflet. S'il s'est bien comporte à cette première épreuve, sans cassure, n1 felure, on le chauffe de même une seconde fois et on le plonge dans
l’eau, puis on le remet au feu. Enfin, pour compléter l'essai et s'assurer si ces brusques passages du chaud au froid n’ont pas produit de gerçures invisibles, mais laissant passer les matières fondues, on le chauffe de nouveau et on y fond très rapidement de la litharge, qui ne doit pas filtrer au travers du creuset aussitôt après la fusion.
Les bons creusets résistent à ces épreuves, lorsqu'ils ont été chauffés au blanc sans éprouver aucun commencement de fusion; mais 1l est rare qu'ils résistent, si l’on a poussé jusqu'au ramollissement.
On apprécie, par comparaison, le degré de perméabilité de deux creusets de même grandeur en les remplissant d’eau et tenant compte du temps qu'ils mettent à se vider; mais la perméabilité aux liquides n'a pas une bien grande importance au point de vue pratique; elle fournit seulement une idée sur la porosité probable des creusets et la facilité plus ou moins grande avec laquelle ils se laisseront pénétrer par les substances en fusion.
La résistance à la corrosion par les fondants est au contraire une qualité nécessaire pour les opérations les plus fréquentes auxquelles sont employés les creusets d'argile. On l’apprécie ordinairement en faisant fondre de la litharge dans le creuset que l’on veut essayer, et la maintenant fondue jusqu’à ce qu'il soit traversé; on note la durée de l'essai et on considère ceux qui résistent le plus longtemps comme les meilleurs pour de semblables fusions, soit qu'ils doivent contenir de la litharge ou des fondants alcalins, du cristal, du verre, ete.
La litharge, dans cette expérience, se comporte non seulement comme un liquide auquel la porosité du creuset livre passage, mais Comme un agent chimique énergique, tendant à dissoudre la silice et les silicates terreux, qu'elle transforme en silicates fusibles.
Les cendres des combustibles étant souvent alcalines, calcaires ou ferrugineuses, ont sur les creusets une action corrosive du même genre que celle de la litharge, quoique beaucoup moins énergique; on peut donc dire que les creusets, qui
durent le plus longtemps à l'essai par la Htharge, sont aussi ceux qui seront le moins entamés par les cendres des charbons dont ils seront entourés dans les foyers.
Creusets brasqués. — Dans quelques circonstances spéciales, pour éviter l'attaque des creusets d'argile par les substances en fusion, on leur fait un revêtement intérieur avec une substance de nature différente et moins exposée à la corrosion. Une mince couche de craie sert à protéger quelque temps un creuset contre l’action dissolvante de la litharge; on se sert, dans le même but, de sanguine, c’est-à-dire d'oxyde de fer argileux à grain très fin, qui forme facilement un enduit à la surface des vases en argile; d’autres fois, on fait avec de la magnésie ou de l’alumine légèrement humide une sorte de brasque, qui protège assez bien les creusets contre l’action corrosive des oxydes métalliques ou des silicates basiques.
Mais la brasque la plus employée est celle que l’on fait avec le charbon de bois réduit en poudre. Le terme creusets brasqués désigne toujours des creusets garnis d’une couche de charbon, qui forme en quelque sorte un second creuset de nature différente à l’intérieur du creuset d'argile. Celui-ci sert à la fois de moule pour la préparation du creuset de charbon et d'enveloppe protectrice; il est soutenu à son tour par la brasque, lorsque, dans le fourneau, il se ramollit à température très élevée et tend à s’affaisser sous son propre poids, celui de son couvercle et celui du combustible, dont il est parfois chargé.
La brasque a d’autres avantages encore : elle ne se fendille pas, ne se laisse pas traverser par les substances fondues et protège ainsi d'une part les parois de terre contre toute corrosion et d'autre part la substance vitrifiée elle-même contre tout mélange avec la matière du creuset; après refroidissement il est facile, en général, de retirer de la brasque devenue pulvérulente la petite masse vitrifiée et de la peser séparément, ce qu’on ne saurait faire avec un creuset nu, où la matière fondue adhèérerait fortement aux parois, qu’elle aurait attaquées plus ou moins profondément.
Les creusets brasqués peuvent donc rendre d'excellents services, mais à la condition que l’action réductive du charbon ne soit pas nuisible. Elle est quelquefois indifférente et, d’autres fois, fort utile; car, lorsqu'on veut exercer une réduction sur des oxydes métalliques, elle dispense de les mêler avec du charbon ou d’autres réducteurs qui, employés en excès, comme cela est toujours nécessaire, empêcheraient le métal de se rassembler en une masse unique et bien fondue.
Nous reviendrons plus loin sur ce procédé de réduction.
La préparation des creusets brasqués se fait au laboratoire et, en général, peu de jours avant de les employer. On se sert uniquement de charbon et non d'un mélange de charbon et d'argile, comme on le fait dans les usines métallurgiques pour obtenir une brasque dure, parce que ce mélange ferait perdre les avantages que l’on recherche, en mettant l'argile au contact de la matière vitreuse.
Les morceaux de charbon, choisis bien propres et exempts de substances étrangères, sont écrasés au pilon et réduits en poudre, que l’on passe au tamis fin ou même au tamis de soie et que l’on humecte d’eau à plusieurs reprises en la remuant à la main, jusqu'à ce qu'elle ait assez de consistance pour se pelotonner un peu, sans adhérer aux doigts.
On mouille le creuset jusqu’à une faible profondeur en le plongeant dans l’eau pendant quelques instants seulement; puis on y met de la brasque, sur 1 centimètre de hauteur environ et on la tasse avec un pilon en bois, en tenant le fond du creuset appuyé sur un sol bien résistant: on donne de l’autre main des coups d'abord très modérés, puis de plus en plus forts, jusqu’à ce que le charbon ne puisse plus se comprimer davantage: on fait ensuite une seconde couche de brasque, qu'il faut lier à la première en traçant à la surface de celle-ci de nombreuses raies avec la pointe d’un couteau.
La deuxième couche, de même épaisseur que la précédente, est battue au pilon, de la mème facon, jusqu’à refus. On continue ainsi à former des couches de brasque peu épaisses, bien cohérentes entre elles et aussi dures que possible, surtout
près des parois, Jusqu'à ce que le creuset soit entiérement rempli.
On creuse alors en plusieurs fois dans le milieu de la brasque un trou conique au moyen d’un couteau effilé, en ayant soin de laisser au fond une épaisseur suffisante de brasque, au moins égale à celle qu'on laisse sur les côtés. La dimension du trou et celle du creuset lui-même sont réglées par le volume des matières à y introduire pour la fusion; il y a intérêt à ne pas exagérer la grandeur des creusets, afin de pouvoir mieux les chauffer, et il convient de conserver en général environ 1 centimetre d'épaisseur à la couche de brasque. La forme de la cavité est à peu près semblable à celle du creuset luimême (fig. 144); quelquefois cependant plus allongée vers le fond (fig. 145), si l'on veut que la masse de métal ou de matière vitreuse puisse être plus facilement cassée, après avoir été, s’il y a lieu, nettovée et pesée.
Pour effacer les aspérités de la brasque qui pourraient retenir des grenailles isolées de la masse principale, on polit les parois du trou à l’aide d’une baguette de verre arrondie, s’il est de petite dimension, ou, plus ordinairement, avec un tube bouché bien épais ou emmanché d’une baguette de bois, de manière à pouvoir frotter partout, en appuyant fortement. [1 faut que les parois arrivent à être complètement lisses et presque luisantes. On augmente encore l’'adhérence en humectant la surface avec un peu d’eau sucrée ou d'huile.
Les creusets brasqués peuvent être conservés quelque temps, surtout dans un lieu humide. Mais la brasque s’égrène aisément quand elle est sèche; dans ce cas, 1l faut l'humecter d’un peu d’eau avant d'y toucher ou prendre de très grandes précautions pour y introduire les matières à chauffer, sans qu'elles touchent à la brasque, dont elles entraineraient des parcelles.