CHAP. III. — CHAUFFAGE DE L'AIR A UNE HAUTE TEMPÉRATURE

peut accroître les sections en raison de la dilatation ; mais il reste toujours rinconvénient de voir Pair ne point se répartir également dans tous les tubes.

1910. Quelque soit le système d^appareil auquel on a recours, il en faut plusieurs pour chauffer de grands volumes d'air, tels que ceux qu'exigent les hauts fourneaux dont la production journalière est de 50 à 60 tonnes.

1911. On a fait un grand nombre de variantes des diverses dispositions que nous avons décrites : ainsi, on a placé les tuyaux cloisonnés en pendentifs comme les tubes Field pour chaudières à vapeur. On a cloisonné les tuyaux de Wasseralfiugen pour employer des tuyaux plus gros en y faisant faire double parcours au vent . On a aussi fait ceux-ci méplats , sans les cloisonner, et d'une hauteur à peu près égale à trois fois leur largeur, pour pouvoir leur donner, en les mettant de champ, une portée de 2'',S0 à 2°, 60; antérieurement on avait déjà modifié le système Caldér en faisant les tuyaux méplats pour obtenir plus de surface de chauffe ; dans le même but, on augmentait aussi le nombre des siphons.

1912. Appareils céramiques à air chaud. — L'effet économique de Tair chaud pour le soufflage des hauts fourneaux avait fait penser que plus haute serait la température, plus serait grande l'économie réalisée sur le combustible, mais la pratique a montré que celle-ci n'est point proportionnelle aux accroissements de température et qu'il existe une limite supérieure qu'il y a peu d'intérêt à dépasser. C'est aux environs de 700** que l'on parait devoir se fixer maintenant. Lorsqu'il s'est agi de chauffer l'air à une température supérieure à celle à laquelle on peut arriver dans les appareils en fonte, on a dû chercher à employer des surfaces de chauffe en matériaux réfractaires ; mais on ne put s'arrêter à une simple substitution aux tuyaux en fonte de tuyaux ou de caisses en poterie réfractaire, car on n'est pas encore parvenu à fabriquer des poteries imperméables à l'air, lorsqu'il est forcé surtout. La première solution qui a été fournie est celle de M. Cowper en 1857; c'était l'appUcation aux hauts fourneaux du système de régénérateur en briques proposé par le même auteur pour chauffer très-fortement l'air de combustion des fours à la houille à haute température, fours qui se transformèrent ensuite en fours à gaz avec le gazogène Siemens. Le système était donc fondé sur le jeu alternatif de deux appareils semblables, composés d'empilages de briques à claire-voie, dont l'un est chauffé par les chaleurs perdues, tandis que l'autre chauffe, en se refroidissant, l'air à échauf-

fer ; pour le chauffage de Tair des hauts fourneaux an moyen des gaz du gueulard, en admettant qu'il s'agisse de chauffer 150 à 160 mètres cubes d*air par minute, Tappareil Cowper sera constitué delà façon suivante : dans une tour cylindrique en tôle forte de 8 mètres de diamètre formant une chambre hermétique, et revêtue intérieurement d'un muraillement en briques de 0",S0, au centre, se trouve une cheminée en briques del^^^SOde diamètre et O'^^SS d'épaisseur sur 8 mètres de hauteur ; l'espace annulaire restant entre ces deux briquetages est rempli sur cette même hauteur d'un empilage de briques disposées de façon à laisser autant de vide que de plein, et à offrir un grand nombre de gaines verticales de 0*,i65 de côté; cette construction ne s'élève pas jusqu'au plafond de la tour, où eUe laisse vide une certaine capacité. Pour chauffer cette masse de briques réfractaires, le gaz et l'air destiné à le brûler arrivent à la base de la cheminée centrale, chacun par un canal qui interrompt l'empilage sur son passage ; la flamme, dans la cheminée centrale, se répand dans une capacité réservée entre le plafond de la tour et son extrémité, puis redescend par les gaines de Tempilage pour se rendre à la cheminée de tirage ; celle-ci doit être très-puissante, en raison de la somme des résistances, que les gaz brûlés éprouvent dans leur circulation ; on a vu des cheminées de 40 mètres être insuffisantes. Lorsque les briques sont arrivées au rouge dans la moitié supérieure de l'empilage,, on arrête le gaz et on l'envoie dans le second appareil, puis on lance le vent de la soufflerie dans l'appareil chaud de façon que son passage s'effectue en sens inverse de la circulation du gaz, c'est-à-dire qu'il sort par le bas de la cheminée centrale. Des mouvements de registres assez nombreux sont nécessaires à chacune de ces interversions ; ceux qui sont exposés à de hautes températures sont à circulation d'eau. L'interversion a lieu au moins toutes les deux heures ; en la faisant moins souvent, il y aurait une trop grande différence de température dans l'air entre le commencement et la fin du passage ; aussi dans les appareils usités fait-on l'interversion toutes les heures, afin de n'avoir qu'une différence de température d'environ 60'.

D'après M. Boistel, cet appareil contient 225""* de maçonnerie de briques réfractaires, ce qui fait 1"*,800 de briquetage et 18 à 20 mètres carrés de surface de chauffe pour un mètre cube d'air à chauffer par minute.

Cet appareil est d'un nettoyage extrêmement difficile, surtout quand les parois des gaines sont faites en briques alternativement

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saillantes et rentrantes, comme le veut Fauteur, pour créer des chicanes, et augmenter la surface de cliaulBe. La haute température qui règne dans la partie supérieure de Tempilage, la seule accessible, y scorifie les poussières amenées par les gaz, de sorte que toutes les trois semaines, le nettoyage, devenu alors nécessaire, ne peut s'effectuer que par la démolition d'une partie de l'empilage et sa recons* tructioji en briques neuves ; aussi, quand deux appareils suffisent au service, faùl-il absolument en avoir un troisième de rechange pour les arrêts de nettoyage.

1913. Cet inconvénient, qui est aussi une cause de variation dans la chauffe, et par suite dans la température de Tair , a provoqué la disposition imaginée en 186S par M. Whitwell, maître de forges à Stockton-on-Tees ; elle a pour objet de faciliter le nettoyage des surfaces de chauff'e, elle est appUquée actuellement de préférence à la précédente. Pour obtenir le résultat proprosé, au lieu d'empilages à claire-voie, on a disposé dans la tour en tôle des murs droits et verticaux, parallèles entre eux, dans les intervalles desquels la flamme et Tair passent alternativement par une série de montées et de descentes successives. Il faut des appareils à jeu alternatif, comme dans la disposition Cowper. La figure 480 est une coupe verticale et la figure 481 une coupe horizontale, les flèches indiquent la circulation du gaz pendant la chauffe, a est la conduite du gaz, munie en b d*un registre qui, ouvert, livre le gaz par la baie c dans le premier compartiment qq, q'q' ; en w, m.., sont des caniveaux munis à l'intérieur d'un registre pour fournir Tair de la combustion ; la circulation des gaz brûlés se fait daçs les neuf compartiments successifs x, x..,f formés parles cloisons transversales qu'entre-toisent de distance en distance des cloisons perpendiculaires Mies en plan ; les gaz sortent en g pour gagner, par le carneau z, la cheminée commune à un groupe d'appareils. En A;, A;, sont des tampons hermétiques, garantis par des briques /, /, pour le nettoyage ; en df, ^ d'autres tampons semblables situés sur un des côtés de la tour, au bas de chaque compailiment, servent également au nettoyage. Pendant la chauffe, les registres ueie sont fermés; quand elle cesse, on ferme le registre b du gaz et on abaisse le registre r (à eau) qui interrompt la communication avec la cheminée ; cela fait, on ouvre le registre e qui amène le vent froid, et le registre (à eau) u, qui donne issue an vent chaud par les tuyères. La circulation du vent se fait dans un sens inverse de celle du gaz. Arrivé à la fin de la période de passage du vent, on ferme les registres u et e; mais avant

d'ouvrir ceux des gaz, afin de donner une nouvelle chaude au four, il faut ouvrir une soupape pour y rétablir la pression atmosphérique. Un appareil, qui chauffe à 700° ou 800", 100"° d'air par minute, a une hauteur de 0",70 et un diamètre de 6", 10 ; il présente à peu près 1",50 de briquelage et 7"*,5û de surface de 'chauffe par mètre cube d'air à chauffer à la minute. Dans cet appareil la surface de chauffe rend plus que dans le précédent : cela tient principalement

F,g. t80et 4SI.

à ce que dans ce dernier ni le gaz ni l'air ne peuvent se répartir inégalement dans 80 ou 100 orifices d'une assez grande dimension qui sont offerts à leur passage, comme cela arrive dans les précédents.

Le nettoyage de l'appareil Whitwell s'opère par les baies munies de tampons kk et dd; mais ce nettoyage ne saurait s'exécuter en