CUISSON DES BRIQUES

Les briques se cuisent soit en plein air, soit dans des fours.

1096. Cuisson en plein air. — La cuisson en plein air dite à la volée ou en tas s'applique à la préparation des briques communes, principalement dans le Nord de la France et en Belgique. On établit un massif rectangulaire avec des briques crues, préalablement séchées par une exposition à lair libre, pendant un temps variable. On réserve, dans la base du massif, des carneaux dans lesquels on place le combustible nécessaire à l'allumage.

On dispose les briques de champ et en ménageant des vides destinés à permettre à la chaleur de se répartir, aussi bien que possible, dans toute la masse. Entre chaque assise de briques, on étend une couche de houille maigre. La couche inférieure, une fois enflammée, allume la couche immédiatement supérieure, comme dans les fours à chaux à stratification de combustible. On règle le travail de façon à rester toujours maître du feu. On a soin de mettre une charge de combustible plus forte le long des bords du massif, et on garnit l'extérieur d'une couche d'argile et de paille coupée, afin de réduire l'arrivée de l'air, ce qui permet de maintenir le feu dans le voisinage des parois. Lorsque le massif est exposé à l'action des vents, on dispose, en avant de lui, du côté d'où vient le vent, de< paillassons qui servent de paravent, La pluie vient souvent aussi gêner la cuisson.

Les produits obtenus par le procédé à la volée sont très irré-

guliers et généralement de qualité inférieure. Les briques du pourtour du massif, celles des premières rangées inférieures et supérieures ne sont jamais cuites ; pour réduire le déchet, on les met de côté, afin de les réutiliser dans une cuisson ultérieure.

1096. Cuisson des briques dans les fours. — Le four Je plus simple est une enceinte rectangulaire surmontée d'un toit. On range les briques de la partie inférieure de manière à former un caniveau assez vaste pour qu'on puisse y effectuer la combustion des fagots, lorsque les briques sont cuites au bois. Au-dessus, on dispose les briques en ménageant les vides nécessaires pour répartir dans la masse, aussi également que possible, la flamme et les gaz chauds de la combustion. On a aussi établi des foyers à houille avec grilles, voûtes et carneaux de répartition des gaz.

Malgré toutes les précautions prises, on conçoit que les briques du bas qui sont exposées au contact de la flamme soient bien plus fortement chauffées que celles du haut. Aussi sont-elles souvent trop cuites et vitrifiées, alors que celles du haut n'ont pas subi une cuisson suffisante. Pour diminuer cet inconvénient, on place à la partie haute du massif des tuiles, des tuyaux de drainage, moins épais que la brique et plus faciles à cuire. Quand on emploie ce genre de fours, on ne peut pas éviter que, pendant une grande partie de l'opération de la cuisson, les gaz s'échappent à une température éle* vée, ce qui constitue une perte sensible. De plus, après la cuisson, on perd encore la chaleur emmagasinée dans les briques cuites.

Pour opérer dans des conditions plus satisfaisantes et plus économiques, on a songé à effectuer méthodiquement le chauffage, en faisant absorber par les produits nouvellement enfournés la chaleur emportée par les gaz de la combustion, tandis que la chaleur contenue dans les produits déjà cuits sert à échauffer Tair nécessaire à la combustion. Le four fonctionne d'une manière continue, n'ayant d'autres pertes de chaleur que celle nécessaire au fonctionnement de la cheminée et celles qui »ont

inévitablement dues à la radiation et à la conductibilité des enveloppes du four ainsi que du foyer.

Trois systèmes de fours peuvent être employés :

1® Four à foyers successifs;

2® Four à chariots mobiles ;

3* Four à foyer mobile <

1097. Four & foyers sucoessifs pour la cuisson des briques, tuiles et autres produits céramiques ordinaires ou réfractaires. — Les figures 6^6 représentent en plan et en coupe verticale les dispositions du four. Les briques ou matières céramiques à cuire sont disposées dans la galerie annulaire A A, recouverte d'une voûte en briques percée d'un certain nombre d'orifices, par lesquels on introduit le combustible dans le four. Dans le mur extérieur sont pratiquées des ouvertures BB, au nombre de douze dans la figure, servant à Tenfournementetau défoumement. La galerie AA est mise en communication avec la cheminée D par douze carneaux G débouchant dans la chambre à fumée F et qui peuvent être fermés à volonté par des obturateurs. La cheminée D est, sur une partie de sa hauteur, divisée en quatre compartiments, par deux cloisons perpendiculaires. Chaque compartiment communique avec la chambre à fumée par un conduit spécial.

Dans la grande galerie AA, à gauche de chacune des portes, et à droite de chaque carneau, se trouvent deux pilastres qui supportent un arc doubleau. Cet ensemble forme un cadre en saillie contre lequel on peut placer un registre en tôle en deux ou trois pièces, qu'on introduit ou qu'on retire à volonté par les portes BB. Ce registre étant placé, l'air affluent et les gaz de la combustion suivent pour se rendre à la cheminée le circuit indiqué par les flèches.

Supposons que le four soit en pleine activité et dans Tétat représenté sur la figure, le carneau 12 est seul ouvert, tous les autres sont clos et l'air entre par les portes des chambres i et 2, en appelant chambre l'intervalle entre deux arcs doubleaux consécutifs. On enfourne dans la chambre n** i, dans celle n^'a, on défourne ; et toutes les autres sont remplies de produits. Ceux

contenus dans les chambres 3, 4, 5 et ti sont cuits et en refroidissement; ceux des n" 7 et 8 sont en plein feu et c'est par les orifices de la voûte correspondant à ces deux chambres

Fig. fii6.

qu'on introduit le combustible. Les chambres de 9 & 12 sont chauffées graduellement par les produits de la combustion qui ne conservent, à leur sortie par le carneau la, que la chaleur nécessaire pour, assurer le tirage de la cheminée.

On r^le la marche du four pour que le grand feu passe d'une chambre à la suivante en vingt-quatre heures.

t>54 CHAUFFAGE DES GAZ, DES LIQUIDES ET DES SOLIDES.

• Le second jour, la chambre n* a est en chargement, la n** 3 en défournement, de i k y les chambres sont en refroidissement, 8 et 9 sont en grand feu et celles de lo à i en chauffage. Le carneau de fumée de la chambre i est ouvert, le registre en tôle est placé entre i et 2, les portes des chambres 2 et 3 sont seules ouvertes et ainsi de suite. On met donc douze jours pour faire le tour du four.

On voit, d'après cela, que la brique reste pendant quatre jours en chauffage, deux jours en grand feu et quatre jours en refroidissement graduel. De plus, on met un jour pour enfourner et un jour pour défourner le contenu d'une chambre.

Sous les ouvertures ménagées dans la voûte de la galerie de cuisson, on dispose, pendant Tenfournemcnt, les produits à cuire, particulièrement les briques, de manière à former des gradins sur lesquels le combustible menu tombe et brûle comme sur une grille.

Ce système de four a été inventé en 1 866 par M. F. Hoffmann, l'économie considérable de combustible qu'il a donnée, comparativement aux fours intermittents et qui peut s'élever jusqu'à y 5 p. 100, a rendu son emploi général dans toutes les briqueteries et tuileries importantes.

La disposition de ce four est évidemment très convenable au point de vue de l'économie de combustible, mais elle présente rinconvénient grave d'exiger une production régulière, ce qui ne s'accorde guère avec les besoins du commerce. En matière industrielle, en effet, il faut pouvoir proportionner la production aux demandes.

1098. Pour continu Boupry. — Des perfectionnements ont été apportés à ce four, notamment en France, par M. Bourry.

La forme ronde a été remplacée par une forme rectangulaire moins encombrante et plus économique comme construction et, dans certains cas, on a substitué au chauffage direct à la houille ou au coke, le chauffage au gaz de gazogène.

Les figures 627 représentent, en plan et en coupe, un four de ce genre. Les chambres de cuisson forment deux galeries parallèles AA, réunies à leurs extrémités par deux conduits

plus petits A' A', permettant d'obtenir une circulation continue, comme dans le four circulaire. La cheminée de fum^e D est extt^rieure au four auquel elle est reliée par un conduit souterrain faisant suite au cameau F. A l'autre extrémité du massif sont placés des gazogènes G dont les gaz combustibles s'écoulent par lesconduits HH. Les puits de chauffage, par lesquels on jette

dans le four UofTmann le combustible solide, sont remplacés ici par des tuyaux ou brûleurs en terre réfractaire MM ayant des ouvertures ïi différentes hauteurs. Les brûleurs sont reliés aux conduits HH au moyen de tuyaux en tôle L que l'on déplace k mesure de l'avancement du feu dans les galeries A. Des regards N permettent de surveiller et de régler la cuisson.

Ces fours sont employés de préférence aux fours Hoffmann, lorsque les marchandises à cuire souffrent du contact des cendres du combustible, comme, par exempte, les tuiles ou autres poteries. Ils sont également très usités dans les fabriques de produits réfractaires, grâce à la plus grande facilité avec laquelle on obtient des températures élevées môme avec des combustibles de qualité très inférieure.

D'après les renseignements fournis par M. Bourry, la consommittion de combustible serait en moyenne de 4» kilogr, pour

looo kilogr. de produits creux ou minces (briques creuses ou tuiles); de 5o kilogr. pour looo kilogr. de briques pleines de dimensions ordinaires et de 60 kilogr. pour 1000 kilogr. de blocs et gros produits réfractaires.

En déterminant expérimentalement les pertes de chaleur sur des fours en activité normale, M. Bourry aurait constaté que les pertes, y compris la chaleur nécessaire au tirage de la cheminée, ne dépasseraient pas i5 à 20 p. 100 de la chaleur totale dégagée par le combustible.

1099. Four & chariots mobiles. — Une autre disposition de chauffage méthodique est également employée pour la cuisson des briques. Celles-ci sont placées sur un train de chariots dans une galerie voûtée de 20 à aS mètres de long. Cette galerie est divisée en trois parties par quatre grands registres qui ferment toute la section.

Après avoir levé simultanément les registres, on peut faire avancer tous les chariots. L'air destiné à la combustion commence à s'échauffer au contact du chariot dont les briques viennent d'être cuites ; il est aspiré par un ventilateur qui le refoule dans le foyer et, de là, dans la galerie dont il parcourt toute la longueur. Il se refroidit en chauffant les produits à cuire et passe enfin dans le carneau, qui le conduit à la cheminée.

Au premier abord il semble que cette disposition doive être avantageuse, car il n'y a pas de perte de chaleur par les produits de la combustion ni par les produits fabriqués ; mais la grande surface de refroidissement du four est une cause de perte de chaleur importante. De plus, tous les axes des chariots roulant dans le feu sont rapidement détériorés. Aussi, ce système a-t-il reçu peu d'applications.

1100. Four & foyer mobile. — Une autre disposition de chauffage méthodique consiste à rendre le foyer mobile sur des rails longeant le four. Ce dernier se compose d'une galerie construite le long des côtés d'une halle rectangulaire.

En transportant le foyer en face des bouches ménagées de distance en distance et en réglant, au moyen de registres, la circulation de Tair et des gaz brûlés, on obtient un chauffage et un

CBAUFFAGE DBS SOLIDES. S!i7

refroidissement méthodiques. Ces fours sont trop compliqués et jusqu'ici n'ont pu réussir commercialement.

1101. Four 6, poteries. — La cuisson des poteries communes se fait en charge : on empile les objets les uns sur les autres. Us reçoivent directement l'action du teu, et les pièces recouvertes de vernis adhèrent quelquefois les unes aux autres. On remédie & cet inconvénient en rangeant les produits à cuire de manière à diminuer le plus possible les points de contact. La flamme enveloppe les pièces empilées, traverse les divers canaux que les poteries laissent entre elles, puis, passant par une ouverture réservée au bas du four, se rend à la cheminée.

1108. Fours & porcelaine. — Ces fours, en général verticaux et cylindriques, sont surmontés d'une coupole au-dessus de laquelle s'élève une cheminée munie d'un registre per mettant de régler le tîr^e. Ils sont divisés en deux étages par une voâte percée d'une série d'orifices laissant passer les gaz de la combustion qui circulent en montant pour se rendre à la cheminée. Les objets à cuire sont mis dans des enveloppes en terre réfrac- ^„ 6,8 taire et placés dans le

compartiment inférieur. L'étage supérieur reçoit les pièces à dégourdir et les enveloppes qui n'ont pas été cuites. . Les fours sont chaufl'és par 4i ^ ou 8 foyers latéraux ou alan-

diers. Le combustible employé est le bois ou la houille. Le chauffage à la houille est moins coûteux, mais il exige un plus grand nombre de foyers.

Le four de la manufacture de Sèvres représenté (fig. 628) est à trois étages. Les objets à cuire sont placés dans les deux compartiments inférieurs, et ceux à dégourdir dans celui du haut. Ce four est chauffé par deux étages de foyers superposée.

La cuisson s'effectue en deux périodes : le petit feu et le grand feu. Dans la première, on chauffe le four pendant seize à vingt heures, de manière que sa température s'élève graduellement. Lorsque le four a acquis la température convenable, la période de grand feu commence et dure pendant dix ou douze heures. Le chef enfourneur se rend compte de la marche du four en retirant de temps en temps des témoins ou montres. Lorsqu'il reconnaît que la cuisson est opérée, il fait éteindre les feux. On laisse refroidir le four et on procède ensuite au défoumement.

Les pièces décorées et peintes sont cuites dans un four spécial muni d'un moufle autour duquel circulent les produits de la combustion du foyer.

1103. Four de verrerie. — Dans les fours de verrerie, il faut une très haute température pour obtenir la fusion des produits. Comme l'ouvrier doit pouvoir à chaque instant puiser dans les pots qui renferment le verre fondu, il faut que la chambre de chauffe soit très sensiblement en équilibre de pression avec l'atmosphère, pour éviter des sorties de gaz qui gêneraient les ouvriers ou des rentrées d'air qui refroidiraient le verre. On est arrivé à réaliser ces conditions, en établissant un tirage avant la chauffe. Le foyer est très bas par rapport à la sole du fourel le. tirage résulte de la distance verticale entre le foyer et les pots. De plus, on établit, latéralement aux pots, de petites cheminées suffisantes pour évacuer les produits de la combustion qui, sans cela, sortiraient par les ouvertures et empêcheraient les ouvriers d'approcher du four. Mais l'appel de ces petites cheminées doit être juste suffisant pour atteindre ce but, car il faut éviter toute rentrée d'air extérieur, qui refroidirait les pots à verre. Ces conditions sont parfaitement réalisées dans l'industrie.

CHAUFFAGE DES SOUDES. 539

1 104. Four de verrerie, système Appert. — Le four Appert (fîg. 629] comprend deux parties ; le gazogène et le laboratoire.

Le gazt^ne est, comme tous les appareils de même genre, employé à transformer le combustible solide en combustible

Fig. 659.

gazeux. Le laboratoire est la chambre du four dans laquelle on britle, au moyen d'une introduction d'air spéciale, l'oxyde de carbone, l'hydrc^ëne et les hydrocarbures venant du gazogène. Gazogène. — Le gazogène se compose de deux foyers A directement opposés et séparés par une cloison en briques B. Chaque foyer est pourvu à sa partie inférieure d'une grille en fonte dont la pente est de o",3o par mètre; en avant de celte grille se trouve une sole réfractaire dont la pente est de i",5o par mètre et sur laquelle s'opère la distillation du combustible.

L'air admis dans le foyer du gazogène lèche la surface de la nappe d'eau du cendrier, puis traverse la grille et le combustible, en produisant d'abord de Facide carbonique qui, au contact des couches supérieures en ignition, se transforme ensuite en oxyde de carbone.

Les gaz combustibles mélangés d'azote sortent du gazogène par l'ouverture C, rencontrent immédiatement à angle droit des jets d'air chauffés à 600® environ par leur passage dans les carneaux D, et la combustion commence dans le conduit E pour s'achever dans le laboratoire.

Les carneaux D sont ménagés dans l'épaisseur des parois latérales des foyers et sont pourvus de chicanes ; ils débouchent dans une série d'autres carneaux D' réservés dans le plafond des foyers et aboutissant au conduit vertical E. Les chicanes des carneaux sont disposées de telle sorte que tous les parcours soient égaux, quel que soit le chemin suivi par l'air affluent. Ce dernier entre dans les conduits D par les orifices G, munis de registres permettant de régler la quantité d'air introduit.

En H, H..., sont placés des tampons de nettoyage, et dans le voisinage de L, L..., des voûtes destinées à maintenir le dessus du fourneau quand on démolit certaines parties de maçonnerie pour effectuer les nettoyages et les réparations.

Laboratoire. — Les gaz enflammés dans le conduit E s'élèvent jusqu'à la voûte du laboratoire et redescendent au contact des cornues. Ils longent les murs extérieurs du four, puis s'échappent par les conduits montants K partant de la sole et débouchant au-dessus de la voûte, mais en contre-bas de la hotte en tôle qui surmonte le four.

Entre les orifices K sont ménagées des ouvertures L par lesquelles afflue en grande quantité Tair extérieur qui maintient une température relativement basse dans la hotte ^t empêche la tôle de rougir.

Dans ce four, les creusets sont enveloppés par les flammes et ne présentent aucune ouverture à l'intérieur du four ; chacun d'eux communique avec l'extérieur au moyen d'un orifice débouchant dans une fenêtre par laquelle on vient puiser le verre.

CHAUFFAGE DES SOLIDES. -S*i

La température varie dans les difTérentes parties du four, mais ne dépasse pas lôoo*.

La voûte du laboratoire est très surbaissée, et, en se dilatant sous l'action de la température élevée à laquelle elle se trouve soumise, tend à renverser les murs extérieurs du four. Pour ■ s'opposer à cet effet, on garnit l'appareil de forte sarmaturcs M qui maintiennent les maçonneries.

1106. Four & recuire les fils de fer et d'acier. — r.e four(fig. 63o), étudié par M. Bourry en 1888, se compose d'une série de chambres A, disposées concentriquement Coi^b e-m Coupe m-n autour d'un conduit vertical K et dans chacune des- (pielles on place une chaudière métallique mobile B recevant les fils de fer à ■ ■ recuire. Chaque cuve est fermée par un couvercle en fonte F, percé d'im orifice P qu^on peut fermer au moyen d'une soupape conique, et «ommunique par un conduit doublement coudé ECD avec la partie supérieure de la suivante. Chaque cuve peut être mise successivement en communication soit avec la cheminée, soit avec le gazogène, an moyen des tuyaux Fig. 63o. pivotants J et M. ■

Le fonctionnement est le mftmc que dans le lour Hoffmann. L'air servant à la combustion du gaz est appelé par le tirage de lacfaeminée, ilpénètre dailsune chambre A par l'ouverture P, descend dans cette chambre, passe dans le conduit ECD et redescend dans la chambre voisine, ctc;.; Il s^échauffe ten-rofroi-

dissant les chaudières B, ainsi que les parois des chambres et il arrive chaud à la partie supérieure de la chambre dans laquelle on introduit par le tuyau M le gaz combustible venant d'un gazogène. La combustion s'effectue en ce point et les gaz brûlés s'échappent par le bas de la chambre et circulent dans les chambres. suivantes qu'ils échauffent en se retroidissant euimêmes jusqu'à ce qu'ils rencontrent le tuyau mobile J qui les conduit à la cheminée. Un diaphragme mobile H placé au point convenable dans le conduit C empêche la circulation de lair de s'effectuer dans le sens inverse de celui qui vient d'être indiqué. Lorsque le recuit des produits placés dans la chambre  estterminé, on déplace les conduits mobiles J et M ainsi que le diaphragme H pour que le chauffage se produise de la même manière dans la chambre suivante et ainsi de suite. Il faut de dix-huit à vingt-quatre heures pour opérer une rotation complète.

Le four à recuire de M. Bourry. a permis de réduire très notablement les dépenses auxquelles donnait lieu le recuit tel qu il était pratiqué précédemment.

1106. Four à réverbère. — Un four a réverbère se compose d'un foyer surmonté d'une voûte qui s'infléchit au-dessus d'une partie plane ou formant cuvette appelée sole et sur laquelle se trouve le corps à chauffer.

Il faut développer dans le foyer une température aussi élevée que possible. On y gagne sous le rapport du temps, parce que le chauffage est d'autant plus rapide que la différence entre la température du four et celle du corps à chauffer est plus grande; d'ailleurs, ce mode de fonctionnement est plus économique.

S'il faut chauffera i4oo" et si on peut avoir des gaza i8oo',

on ira au moins deux fois plus vite qu'avec des gaz à 1600, parce

que la différence de température sera double dans le premier

cas ; de plus, l'utilisation sera plus grande. D'un côté elle est

„ « 1800— lioo J ,, . , 1600— i4oo J , proportionnelle à ^ , de 1 autre, à jr : dan^

le premier cas l'utilisation obtenue est presque le double de ce qu'elle est dans le second.

1107. Foyer & tuyère. — Quand la température doit iMre

localisée, on se sert de bas foyers, de fours à creuset ou à tuyères. Si Tair y arrive chaud, la température peut s'élever considérablement.

La proportion de cendres contenue dans le combustible a une grande influence sur la température obtenue et, lorsque le combustible est trop impur, on a avantage à le transformer dans un gazogène pour l'employer sous forme de gaz..