C02+C = 2 CO

Les croquis ci-dessous donneront une idée des nouvelles dispositions imaginées par les inventeurs.

V\^. 155 cl 156. — Four Biedermann et Harvey. — Schéma du fonctionnement.

a a, air. — A, atmosphère. — c, cendrier. — C, cheminée. — G, gazogène. — L, laboratoire. — 6', sole.

A. — Description du nouveau four Siemens, Ce nouveau four perfectionné du type Siemens est dû à MM. Biederman et Harvey. Le gaz est produit dans un gazogène placé à côté du laboratoire; ce gazogène, ainsi qu'on Ta déjà dit, n'est pas uniquement alimenté d'air froid comme il arrive d'ordinaire dans ces appareils.

L'alimentation se fait d'une triple manière :

i*' — .4/1 moijen d'une partie des produits brûlés, A cet effet, les produits brûlés ne se rendent pas en totalité à la cheminée, une partie est directement injectée sous la grille dans le cendrier.

2^ — Au moyen d'air cliaud. Cet air chaud est pris directement à l'une des chambres.

Ainsi, dans le four Biedermann,on peut alimenter les gazogènes à volonté avec de l'air chaud ou des produits brûlés.

Ce dispositif, consistant à pouvoir lancer de l'air chaud à l'aide d'un

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injecteur spécial, est une modification aux plans primitifs tels que les ont publiés MM. Pouff et Head.

Dans les premiers fours, on se bornait simplement à injecter dans le gazogène une partie des produits brûlés, et c'était cette opération spéciale qui constituait le fond même de l'invention. La modification nouvelle, consistant à pouvoir alimenter le gazogène d'air chaud, a été d'une importance capitale et l'on peut dire qu'elle a transformé le nouveau four.

3<> — Un troisième injecteur placé dans le cendrier aspire de l'air froid et permet de régler plus aisément l'admission d'air et, par suite, la quantité de gaz produits ; il permet surtout de refroidir le cendrier qui ne tarderait pas à se brûler, alimenté exclusivement d'air chaud et do produits brûlés.

B. — Fonctionnement de l'appareil. — Dans la pratique des fours actuellement en usage, on procède comme il suit :

Les deux injecteurs communiquant des cendriers aux chambres sont constamment ouverts, insufflant à peu près quantités égales d'air chaud et de produits brûlés ; mais ces gaz étant l'un et l'autre à des températures trop élevées, on les dilue d'air froid, et pour cela on se sert du 3« injecteur, de façon à obtenir sous le cendrier une température d'environ 450**. Dans ces conditions, la proportion de produits brûlés Repassant sous la grille est très faible par rapport à la masse des gazéifiants, environ I/o de produits brûlés contre 4/5 d'air chaud ou froid. Le gaz produit est cependant plus chargé de CO* que celui d'un gazogène ordinaire et en contient de 9 à II 0/0. Mais, en résumé, l'allure du four est assez régulière et la consommation de houille n'est pas plus élevée que dans un four de type ancien.

C. — Critique du four Biedermann et Harvey. — Le grand avantage (le ce four paraît surtout résider dans la réunion de toutes les modifications utiles apportées successivement aux fours Siemens et que nous avons signalées dans le cours de notre étude au sujet de ces appareils, et non dans l'emploi de l'acide carbonique comme gazéifiant, ainsi qu'on le fera voir.

En ce qui concerne les pertes de chaleur par refroidissement, on peut dire que la condensation des appareils est aussi complète que possible et qu'il n'existe pas de four à régénération présentant une surface moin-

FABRICATION DBS PEBS ET ACIERS FONDUS 327

dre. Le rayonnement des gazogènes est limité à deux parois, la façade et la paroi supérieure ; celui des chambres est très diminué, car elles ne constituent plus qu'un seul groupe.

Les moyens tentés jusqu'ici pour renrichissement des gaz ont été rassemblés dans le nouvel appareil : on peut injecter de la vapeur d'eau en telle quantité que l'on jugera nécessaire, puisqu'il y a trois Kœrting pouvant fonctionner ensemble ou séparément. On peut alimenter le gazogène d'air chaud à température très élevée, puisqu'on le prend au sommet des chambres. Cette injection d'air chaud ne demande aucun carneau ni appareil spécial, il se fait par un simple Kœrllngj et encore cet injecteur est-il à deux fins, puisque son but est d'insuffler des produits brûlés.

Grâce à ce dispositif, on voit que si l'on ne se préoccupait pas de la conservation de la grille, si l'on supposait que, par un artifice quelconque, on puisse maintenir dans le cendrier une température très élevée, on pourrait n'alimenter le gazogène que d'air chaud à la température des chambres avec ou sans produits brûlés. Dans ce cas, le fonctionnement du four serait tel que tout l'air nécessaire à la combustibn, aussi bien celui qui sert à la gazéification du combustible alimentant le gazogène que l'air servant à brûler le gaz qui alimente le four, serait chaufl^é par passage dans la chambre et participerait à la régénération. — Ce serait là un avantage immense.

Une critique qui a bien son prix concerne la présence des injecteurs qui sont fort onéreux en eux-mêmes, s'usent rapidement et exigent une chaudière consommant de la vapeur ; aussi beaucoup d'industriels préfèrent-ils encore le tirage naturel.

Remarquons que l'ensemble des dispositions adoptées dans la construction de ce four à gaz constitue un progrès très réel résultant cependant de la mise en œuvre d'une idée qui, sans être absolument fausse, est du moins d'une valeur et d'un intérêt très douteux et que nous allons examiner.

D. — De remploi de l'acide carbonique comme gazéifiant. — Malgré tout l'intérêt qui s'attache à cette question, nous ne pouvons donner ici qu'une idée générale destinée à montrer la fausse voie dans laquelle, au point de vue théorique, se sont engagés les inventeurs.

(( La promesse de 50 0/0 d'économie sur le combustible était fondée (( sur le fait que, d'après la réaction bien connue : C0* + C = 2C0,

« remploi de l'acide carbonique permet avec un même poids de cliaru bon de donner un volume d'oxyde de carbone double de celui que « donnerait l'oxygène. Le fait est exact et il faut convenir avec « MM. Siemens que, pourvu que le four ait une température suffisam- (( ment élevée, il n'y a pas impossibilité à alimenter les gazogènes de « produits brûlés et qu'on peut obtenir par là une quantité de gaz plus « grande, le gaz pouvant d'ailleurs être aussi riche qu'avec un gazo- « gène ordinaire. Mais, MM. Siemens ne se sont pas préoccupés de voir (( où était emprunté cet excédent de calories disponibles à la sortie des « gazogènes, lequel ne peut évidemment venir du combustible ; ils ont « admis qu'il était puisé dans la chaleur perdue des fumées, et là est « le point faible du raisonnement.

« Ces calories sont, en réalité, empruntées au four même pour lui être « rendues immédiatement, parcourant ainsi un cycle fermé, sans aucun « avantage, ni pour la température du four, ni pour la récupération. La « quantité d'acide carbonique envoyée dans la grille ne modifie en rien « celle qui s'échappe par la cheminée, les fumées ne dépendant évi- (( (lemment que du. poids de houille brûlée. L'acide carbonique sous- <( trait aux fumées retourne au four et doit toujours s'échapper par la « cheminée, et (en supposant le cas de la gazéification par CO* seul) « il en résulte que chaque molécule de carbone passe deux fois dans le (( four, que la masse des fumées se trouve doublée, comme Test la « masse du gaz combustible. »

« Il y a là deux effets qui se détruisent. Les inventeurs ont cherché, « par l'emploi de l'acide carbonique, à récupérer la chaleur sur une <( partie des produits brûlés d'une quantité précisément égale à celle (( qu'on peut détourner de la cheminée, l'effet est donc nul : la régéné- « ration du carbone n'existe pas. » (Annales des Mines y loc. cit., pai^e 126).

Article 4 — Le four Martin proprement mT

L — Le laboratoire

Le four Martin proprement dit comprend :

Le laboratoire, Les piédroits, La voûte.

FABHICÂTION DES FERS KT ACIEUS FONDUS 329

Le laboratoire est la partie du four où sont placées les matières à échauffer et à fondre et dont il faut provoquer la réaction ; c'est là où s'élaborera Tacier.

Ce laboratoire présente la disposition commune à tous les fours à

Fig. 157. — Vue extérieure du four Martin.

réverbère : il se compose essentiellement de plaques de sole en fonte sur lesquelles se place un revêtement réfractaire spécial.

Nous supposerons pour Tinstantce revêtement constitué en matériaux siliceux ; il sera question des revêtements basiques et neutres quand nous traiterons de la déphosphoration.

La sole est ordinairement divisée en quatre parties soutenues par trois piliers disposés de telle sorte que Fair puisse circuler librement au-dessous et combattre réchauffement intense auquel elle sera soumise en cours de travail.

Les dimensions de la sole varirnl entre des limites assez larges ; certains fours peuvent contenir jusqu'à 30 tonnes d'acier et même plus; d'autres en contiennent à peine 2 à 3 tonnes.

Pratiquement, le rapport de 1 2 environ entre la largeur et la longueur du laboratoire semble admis dans les fours récents. La longueur utile entre autels y est rarement inférieure à îj mètres pour des fours de iO tonnes.

Un certain espace est toujours réservé entre le niveau inférieur des orifices d'arrivée de gaz et d'air, et la ligne d'affleurement normal du bain. Cet espace appelé autel sert à protéger l'appareil siliceux des orifices contre les atteintes accidentelles de la scorie.

La sole est, en somme, une sorte de bassin que la nappe de flamme

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pourra approcher à la distance convenable d'après l'inclinaison même des orifices d'arrivée d'air et de gaz.

Voyons comment se fait la sole en vue d'une opération.