COMBUSTIBLES FOSSILES
83. On désigne , sous le nom général de combustibles fossiles, des combustibles tels que les lignites, les houilles, et les anthracites qu'on trouve dans le sein de la terre en couches plus ou moins épaisses. Malgré le nom qu'on leur donne souvent de combustibles minéraux, ils ont une origine végétale, et proviennent, comme nous l'avons déjà dit, de la transformation de végétaux sous l'action du temps et de la pression.
Les caractères de certains lignites se rattachent d'assez près à ceux du bois et de la tourbe pour qu'on puisse établir une série de combustibles, variant d'une manière insensible, dans leur aspect et leur composition chimique, depuis le bois jusqu'à l'anthracite, qui ressemble à une véritable roche noire. L'ordre dans
lequel ces combustibles se rangent dans cette série est jusqu'à un certain point celui de leur succession géologique.
On conçoit d'après cela qu'il est impossible d'établir pour ces combustibles une classification basée sur des caractères bien tranchés. On a dû se borner à donner aux différentes variétés des désignations indiquant leurs caractères principaux. Ces désignations varient du reste suivant les pays, d'après la nature spéciale des combustibles qu'on y exploite.
24. En France on distingue généralement, dans les combustibles fossiles, les espèces suivantes, que nous classons par ordre géologique en commençant par celles qui se rapprochent le plus du bois :
Lignite ligneux ;
Lignite parfait ;
Houille sèche à longue flamme ;
Houille à gaz (grasse à longue flamme) ;
Houille grasse maréchale (ou de forge) ;
Houille demi-grasse;
Houille maigre à courte flamme ou anthraciteuse ;
Anthracite.
86. Ldc^tes. — Les lignites servent de transition entre le bois et la houille.
Le lignite ligneux appartient à des terrains très modernes , et on retrouve encore, dans les moins décomposés, la forme des végétaux qui leur ont donné naissance.
La composition du lignite ligneux sec et débarrassé de cendres varie dans les limites suivantes :
Carbone
Hydrogène
Oxygène et azote
La proportion d'hydrogène en excès sur celui qui est nécessaire pour former de l'eau avec l'oxygène du combustible varie de 1,5 à 2 p. loo.
Le lignite pur et sec soumis à la distillation laisse une proportion de charbon de 35 à 4o p. loo. Il y a donc 60 à 65 p. 100 de matières volatiles.
La proportion de cendres est ordinairement de 2 à 6p. 100; elle atteint quelquefois 10 p. 100.
Le lignite ligneux, conmie la tourbe, dégage en brûlant une odeur pyroligneuse désagréable. La puissance calorifique est un peu plus grande que celle de la tourbe; elle varie de 4 000 à 4800.
26. Le lignite parfait est celui dans lequel on ne trouve aucune partie ligneuse. La décomposition deâ végétaux est assez complète pour leur donner presque Taspect rocheux de lahouille.
La composition chimique, cendres déduites, varie dans les limites suivantes :
Carbone» 70 à 74 p. 100
Hydrogène 5 5,5
Oxygène et azole 20 25
L'hydrogène en excès est de 2 k 3 p. 100.
Les lignitcs parfaits brûlent bien avec une flamme longue et blanche, qui est en général un indice de la présence d'une forte proportion d'oxygène ; mais ils n'ont pas de tenue au feu, ils passent vite parce qu'ils ne font pas de coke. La fumée conserve encore un peu l'odeur de l'acide pyroligneux.
La puissance calorifique du lignite parfait ordinaire est de 5 5oo à 6 600 suivant sa composition. Certains lignites gras renfermant plus d'hydrogène produisent de 7000 à 8000 calories.
Soumis à la distillation, le lignite parfait laisse dégager 5o à 60 p. 100 de matières volatiles, et il reste par conséquent ^o à 5o p. 100 de charbon.
27. Houilles. — Dans les houilles la décomposition végétale est plus avancée que dans les lignites, et il ne reste plus de traces de l'origine végétale.
Les houilles ont des variétés très nombreuses, ayant chacune
des qualités particulières qui permettent de les employer pour les usages les plus divers. A raison de leur abondance et de leur grand pouvoir calorifique, elles constituent le véritable combustible de rindustrie.
On les divise généralement en deux grandes classes : les houilles ffrctsses et les bouilles maigres. Cette division est basée sur les différences bien tranchées que présente la combustion.
Les houilles grasses se boursouflent sous l'action de la chaleur et éprouvent au feu une espèce de fusion pâteuse qui fait coller et agglutiner les morceaux entre eux. Le chauffeur est obligé de briser souvent ces masses agglutinées pour rétablir le passage de Tair et maintenir la combustion. D'un autre côté» cette agglomération présente l'avantage d'empêcher les menus de passer à travers^ la grille et de se perdre avec les cendres.
Les houilles grasses donnent en général beaucoup de fumée.
Les houilles maigres ne se boursouflent pas; les morceaux conservent leurs formes et leurs intervalles, et comme l'air les traverse plus facilement, on doit les brûler sous de plus fortes épaisseurs. Contrairement à ce qu'on fait avec les houilles grasses, il faut éviter de les fourgonner trop souvent sur la grille, afin de ne pas perdre trop de menu dans le cendrier.
Entre les types extrêmes (houilles grasses et houilles maigres) se trouvent des houilles intermédiaires qu'on appelle demi-gras, quart-gras, suivant qu'ils se rapprochent des houilles grasses ou des houilles maigres.
La classification que nous avons donnée ci-dessus et qui range les houilles en cinq espèces permet d'apprécier leur nature et leurs qualités principales. Elle correspond en outre, comme nous le verrons, à des modifications assez marquées dans la composition chimique.
28. Houille sèche & longue flamme. — Les houilles sèches à longue flamme ont un aspect mat et terne. Elles s'allument facilement et brûlent avec une flamme longue et claire qui
leur a fait donner leur nom. Elles ont peu de tenue au feu et donnent un coke pulvérulent ou tout au plus fritte.
Leur composition chimique se rapproche de celle des lignites. Elle est comprise dans les limites suivantes :
Carbone 76 à 80 p. 100
Hydrogène 5, 00 5,5o
Oxygène i5 20
La proportion de coke fourni par la distillation en vase clos est de 5o à 60 p. 100.
La puissance calorifique de la houille sèche à longue flamme pure est comprise, d'après MM. Scheurer-Kestner et Meunier, entre 8000 et 85oo.
La houille ordinaire de cette espèce renfermant 10 à 12 p. 100 de cendres ne donne plus que 7000 à 7500 calories.
D'après la loi de Dulong , elle serait seulement de 6800 à 7800 calories.
29. Houille & gaz. — Les houilles à gaz sont celles qui contiennent le maximum d'hydrogène, de 5, 20 à 5, 80 p. 100, et en même temps le maximum d'hydrogène en excès, sur celui qui est nécessaire pour former de Teau avec Toxygène du combustible.
Elles présentent une supériorité marquée pour la fabrication du gaz de l'éclairage, aussi bien au point de vue du volume produit que du pouvoir éclairant. Leur composition est :
Carbone 80 à 85 p. 100
Hydrogène 5, 20 5, 80
Oxygène et azote 8 i5
La proportion d'hydrogène en excès est de 3,5o à 4,5o. Elles donnent 60 à 68 p. 100 de coke fondu mais très fendillé, par conséquent 32 à 4o p. 100 de matières volatiles.
Le type de la houille est le cannel coal. C'est une houille compacte à cassure conchoïdale et polie. Elle brûle avec une flamme
COMBUSTIBLES. h9
longue et blanche ressemblant à celle d'une chandelle, ce qui lui avait fait donner le nom de candie coal. Malgré sa composition, ce n*est pas un charbon collant comme la houille à gaz ordinaire.
La puissance calorifique de la houille à gaz pure varie, d'après MM. Scheurer-Kestner et Meunier, entre 8 5oo et 8 800 ; avec les cendres elle s'abaisse à 7 5oo et 8 000.
80. Houille grasse maréchale. — Les houilles de cette espèce sont éminemment collantes, ce qui les rend d'un excellent usage pour les foyers à tuyères des forges maréchales, où il est nécessaire de former avec le combustible des voûtes sous lesquelles se concentre la chaleur. Elles brûlent avec une flamme longue et fuligineuse, et forment sur les grilles des espèces de gâteaux, que les chauffeurs sont obligés de briser pour permettre l'admission de l'air.
Cette propriété collante facilite l'usage des menus qui s'agglutinent au feu et ne passent pas à travers les grilles comme ceux de houilles maigres.
La composition de cette houille débarrassée d'eau et de cendres est :
Carbone 83 à 87 p. 100
Hydrogène 4»8 5,5o
Oxygène et azote 8 12 '
L'hydrogène en excès est de 3,3o à 4 p. 'oo.
Elles donnent de 68 à 74 p. 100 de coke fondu et légèrement compacte, c'est-à-dire 9.6 à 32 p. 100 de matières volatiles.
D'après MM. Scheurer-Kestner et Meunier, la puissance calorifique de cette houille, débarrassée de cendres, est de 8800 à 9 3oo. Pour la houille du commerce il faut réduire ces nombres de 10 p. 100 environ.
31. Houille demi-grasse. — Les charbons demi-gras sont des charbons à flamme courte, blanche et peu fuligineuse. Ils
sont beaucoup moins collants que les charbons gras et constituent d'excellents charbons de grille, parce qu'ils ont une bonne tenue au feu, qu'ils développent beaucoup de chaleur et produisent peu de fumée. Ce sont les plus appréciés pour le chauffage des chaudières, des calorifères et les usages domestiques.
Le charbon dit de Charleroi est le type de cette espèce.
La composition est, pour le charbon sec et pur :
Carbone 87 à 89 p. 100
Hydrogène 4 5
Oxygène et azote 6 8
Ils fournissent 74 à 82 p. 100 de coke très compacte, peu fendillé. Ce sont les vraies houilles pour le coke. Elles donnent à la fois le plus de coke et le plus recherché.
La proportion des matières volatiles est de 18 à 26 p. 100.
La puissance calorifique de ces houilles à l'état pur s'élève, d'après MM. Scheurer-Kestner et Meunier, jusqu'à 9 3oo et 9600. Ce sont les houilles qui ont la plus grande puissance calorifique. A l'état ordinaire elle se réduit à 8200 et 8600.
