DÉLAYAGE

Sans cette précaution et la suite qu’on doit lui donner, la surface des masses d’argile se pénètre d’eau et forme une espèce de corroi qui empêche l’eau de pénétrer dans le centre de ces masses pour les délayer 5 on a alors une bouillie claire, mais remplie de mattons argileux qu’il devient presque impossible de diviser.

Pour pulvériser des matières aussi tendres et aussi fragiles que des argiles, il suffit de les battre sur une aire avec une batte-, mais lorsqu’on veut agir sur de grandes masses on peut employer les meules à piler qui seront décrites plus bas, ou si ce moyen paraît trop puissant, ou qu’on ne l’ait pas àsa disposition, on peut se servir d’un procédé que j’ai vu pratiquer à la manufacture de faïence line de M. de Villeroy, à Vaudrevange.

C’est une aire en pierre légèrement concave de devant en arrière sur laquelle on place les mottes d’argile à diviser -, deux rouleaux de pierre A avec un long manche sont poussés et ramenés chacun par un ouvrier, et l’argile est suffisamment divisée pour être ensuite délayée. Il est représenté ci-dessous.

La division des matières argileuses dans l’eau et leur délayage se font par des moyens qui varient en raison de la nature de ces matières et de la quantité qu’on doit en employer.

Lorsque ce sont des matières meubles , ou peu plastiques, lorsqu’on ne doit agir que sur de petites quantités, le délayage se fait à bras d’hommes dans de simples !

tonneaux à l’aide d’un rahle ou grande spatule attachée au plafond.

Mais lorsqu’il s’agit de délayer des matières argileuses tenaces et plastiques, et d’agir sur de grandes masses, il faut des moyens plus puissants , que je vais indiquer.

Les terres argileuses ont besoin pour être délayées plus facilement d’être divisées et brassées par des machines qui diffèrent

DÉCANTAGE.

les unes des autres suivant les moyens qu’on possède, la nature de l’argile et les usages du pays; je n’ai ni la prétention, ni les connaissances nécessaires pour les indiquer toutes. Mais celles que je vais donner pour exemple suffiront pour faire prendre une idée des principes sur lesquels les autres peuvent être construites.

1° On met les terres argileuses à délayer dans des cuves profondes qui sont ou cylindriques ou légèrement coniques. Un arbre vertical , muni de volants et mu par une machine à vapeur, un cours d’eau ou un cheval, suffit pour les délayer. La tinne ou cuve à pétrir, PI. vu, f\g. 1. B, en changeant la forme coupante des couteaux en fer C, ou en les remplaçant par les palettes en bois, peut être employée pour délayer les matières argileuses (Manufacture royale de Sèvres. Manufacture de faïence d’Olivier et Husson). Ce délayage est rendu beaucoup plus facile, et par conséquent est beaucoup abrégé lorsqu’on peut se servir d’eau chaude. C’est ce qui se pratique à Berlin , où l’on emploie l’eau qui sort des réfrigérants de la machine à vapeur, pour délayer les matières argileuses.

2° On fait arriver en même temps dans une cuve cylindrique l’argile déjà grossièrement délayée ; l’eau est poussée avec beaucoup de force sur le jet de boue argileuse qui tombe dans la cuve; elle en opère le délayage complet. Celte argile , ainsi délayée , se rend dans les bassins de lavage et de décantation; tel est le principe du mode de délayage employé à la manufacture de faïence de Rorstrand , près Stokholm.

Pour le décantage , c’est-à-dire la séparation de l’eau surnageante et de la matière terreuse précipitée , le procédé le plus usité est de recevoir dans des cuves échelonnées, B, C, placées au-dessous de la cuve de délayage, PI. v, fig. 5. A, l'eau trouble (a) qui tient en suspension la partie argileuse la plus fine, séparée par le délayage du sable (ô) et des autres matières plus grossières , de laisser cette eau déposer par le repos, dans les cuves B, C, cette partie argileuse plus pure et plus ténue (Sèvres, Meïssen, Engelhard près Passau, Berlin). Afin d’éviter que quelques parties grossières n’échappent, et pour retenir les parties végétales légères , on place ordinairement un tamis ( t ) au-dessous du premier canal de transmission ( c ) de la cuve de délayage , A , dans celle de décantage, B. Pour que le lavage soit réputé bien fait, il faut que l’eau n’emporte aucune partie grossière; pour cela on doit, après le délayage , la laisser reposer quelques instants, et pour qu’il soit complet , il faut que l’eau de délayage, ainsi reposée dans la cuve de décantage , devienne claire en peu de temps.

Suivant les circonstances et l’importance que l’on attache à la juste composition des pâtes, il faut plutôt perdre un peu d’argile ou en laisser

LE BROYAGE

dans les résidus, que d’introduire dans la pâle des matières sableuses ou grossières dont on ne peut pas évaluer la proportion.

La fig. 1 de la PI. xlv fait voir la disposition relative des cuves de lavage ( aa ) et de décantage (d) à la manufacture de Sèvres , dans le procédé que l’on vient de décrire.

Quelquefois on veut pousser plus loin la séparation des matières. On reçoit alors l’eau trouble qui tient l’argile en suspension dans des bassins étendus et peu profonds , ou dans des labyrinthes, comme cela se pratique à l’égard des minerais; ou enfin on se rapproche encore davantage de cette méthode perfectionnée de lavage, en recevant l’eau argileuse sur des tables ou plutôt dans des caisses à laver semblables à celles qu’on emploie pour les minerais de fer (Rôrstrand). On conçoit que c’est ici la matière argileuse qui se rassemble dans le labyrinthe ou à l’extrémité de l’appareil de lavage , et que c’est aussi celle que l’on recueille, tandis qu’on rejette, contrairement à ce qui se pratique dans le lavage du minerai, le sable, etc. , qui reste sur les tables.

Des matériaux des pâtes ainsi séparés par le lavage, les uns sont inutiles et rejetés. Tels sont les petits cailloux siliceux , calcaires , pyriteux , ferrugineux ; les autres sont suffisamment atténués pour être immédiatement employés dans la composition des pâtes, telle que l’argile, soit plastique, soit figuline; les autres enfin, plus grossiers, tels que le sable quarzeux, le sable felspathique , etc., doivent être broyés avant d’ètre employés.

Les matériaux solides et pierreux qui doivent entrer dans cette même composition demandent aussi à être réduits en une poudre plus ou moins fine, suivant qu’ils entrent comine principe composant, ou comme ciment.

B Le Broyage.

C’est la suite d'opérations qui ont pour but d’amener ces matières à l’état de ténuité requis; il peut se diviser lui-même en ‘trois sous-opéralions, le cassage, lepilage et le Broyage proprement dit.

On a pour but dans le cassage de réduire à une dimension ovulaire les masses volumineuses de pierres qui ne se prêteraient que trop difficilement au pilage; il s’opère à la masse de fer; mais pour que cette opération soit plus facile, plus prompte, et que le pilage qui doit suivre le soit également, il faut rendre fragmentablc, c’est-à-dire facilement brisable , ces masses pierreuses quelles qu’elles soient.

Pour cet effet, on les expose à une température incandescente, et quelquefois on les plonge encore rouges dans l’eau. On appelle improprement cette préparation calcination, quoiqu’elle ne fasse ordinairement éprouver à la pierre calcinée aucune réelle altération dans sa composition, et qu’elle n’ait pour but et pour effet que d’y faire naître un grand nombre de fissures. On soumet ordinairement à la calcination, avant de les broyer, le quarz, le silex et le felspath.

LE BROYAGE

On les porte ainsi préparés sous les machines à piler ou à broyer grossièrement. Ces machines à piler présentent actuellement beaucoup de sortes différentes ; la plus ordinaire est le b o c a r d , tellement semblable à celui qui est en usage dans les usines métallurgiques, que je crois superflu de le décrire ou de le figurer; je dois donc renvoyer aux ouvrages les plus récents (‘) qui ont donné des descriptions et figures du bocard le plus perfectionné, et qui ont fait sentir l’importance de calculer la courbe des cames , pour que toute la force du moteur soit employée (*).

Les pilons qui le composent sont mus tantôt par un cheval , tantôt par un cours d’eau, c’est le cas le plus ordinaire, tantôt par une machine à vapeur (Berlin).

Toutes les précautions qu’on emploie dans les mines pour rendre le pilage facile et prompt, doivent être mises en usage dans le cas actuel ; ce sont des précautions qui tiennent plus à la construction et à l’action du bocard qu’à leur application spéciale aux matériaux céramiques.

On doit seulement faire remarquer que , dans les arts céramiques , il faut avoir égard à quelques circonstances qui ne se présentent pas dans les usines métallurgiques. Ainsi il faut éviter que le fer qui arme les pilons du bocard soit trop fortement entamé et usé par les matières dures, et introduise dans les pâtes blanches une matière colorante nuisible.

On n’a pas besoin , dans le plus grand nombre des cas, de faire passer un cours^d’eau dans les auges du bocard, mais il faut quelquefois humecter la matière pour éviter le dégagement d’une poussière nuisible à la santé des ouvriers.

En général , le bocard est un instrument qui a de grands inconvénients dans l’art céramique, par le bruit assourdissant qu’il fait, l’ébranlement qu’il cause au bâtiment, et surtout parla poussière ténue qu’il répand et dont on ne peut complètement se défendre.

Dans certains cas, la matière à piler est placée sous une roue ou meule de pierre qui tourne sur un plateau également en pierre ; la matière est alors plutôt écrasée que pilée. Ce procédé est employé pour le plâtre et le^ ciment de construction , etc. Je l’ai vu mettre en usage près d’Alençon, pour écraser le mauvais kaolin avec lequel or f tit des briques et des tuiles ; e’était un appareil fort simple, qui parait tre l’origine des moulins à meules verticales, maintenant si usités et si perfectionnés.

Une des machines à piler ou broyer le plus généralement employées, se

(*) De la richesse minérale , par Héron de Villefosse; in-folio. Paris, 1810. PI. xlvi. — Atlas du minéralogiste et du métallurgiste , publié par les élèves de l’École des mines de France, 1837. 1*' année , expi., page h. PI. xv, bocard de Beckslen. — Métallurgie 'pratique du fer, par Walter et Leblanc, 1838. — Traité de la fabrication de la fonte et du fer, par Flachat, Petiet et Barrault, 1843.

(!) Journal des Mines. lre série, t. xiii, page 273; 3e série, t. xv, page 85, PI. xi.

LE BROYAGE

compose d’une et plus souvent de deux meules verticales tournant vers la circonférence d’un plateau sur lequel on a répandu les matières à piler.

Il y a deux systèmes dans les rapports de mouvement des meules tournantes et du plateau; dans le plus grand nombre des cas, le plateau est

fixe, et les meules tournent sur son aire.

Je donne ici le dessin et la description d’une de ces machines a piler et broyer que j’ai vues dans la belle fabrique de faïence de M. Boch Buchmann, à Metlacb, près Luxembourg; c’est de lui, de son amitié pour moi et de sa libérale complaisance que je tiens ces dessins

et leur description.

No 2.

Dans l’autre système, qui est celui des moulins à poudre de Sherness vers l’embouchure de la Tamise et que j’ai adopté pour les moulins à broyer de la manufacture royale de Sèvres d’après l’expérience en grand qu’on en a faite en Angleterre, c’est le plateau qui touriie sous les meules 5 celles-ci tournent sur leur axé mais sans changer de place. M. John Hall, qui a construit cette pilerie à Sèvres en i83?., a fait voir qu’il y avait quelques avantages dans la régularité du mouvement lorsque les meules doivent surmonter les obstacles qu’elles rencontrent.

Nous avons deux de ces moulins dans l’usine de Sèvres (PI. vu. fig. 2, et PI. lxv, fig. 6) : l’un (a, fig. 6. PI. xlv et R f, fig. 2, PI. vu), à roue de fonte, R f, roulant sur un plateau de fonte , Vf, est pour le ciment; l'autre, R<7, à roue, dont la circonférence est en grès, et roulant

LE BROYAGE

sur un plateau de grès , Mg , est destiné à broyer le felspath et toutes les matières qui doivent entrer dans la pâte et la couverte de porcelaine.

Depuis dix ans que ces moulins sont en activité et qu’ils ont presque toujours marché , surtout le moulin de fonte destiné à broyer les ciments, ils ont parfaitement répondu à notre attente. Les figures et leur description en feront connaître les détails.

Il faut dans ces systèmes de broyage :

1° Que l’axe des meules tournantes puisse s’élever et s’abaisser en raison de la grosseur du morceau qui s’engage sous sa circonférence. C’est ce que permet la tige (T) montant et descendant dans les anneaux (o).

2° Que le plan de la coupe de cette circonférence ne soit pas perpendiculaire au rayon de la roue , mais qu’il lui soit incliné dans le rapport de la longueur du rayon et de l’épaisseur de la meule, et qu’en passant sur les matières à broyer il exerce deux actions , l’une d’écraser par son poids, et l’autre de broyer par un mouvement oblique sur le rayon du plateau.

3° Dans un grand nombre de ces moulins on applique des râteaux qui ramènent sous la meule, tant de l’extérieur que de l’intérieur du plateau , la matière qui n'est pas suffisamment broyée.

Dans un moulin semblable que j’ai vu dans la fabrique de grès de Wauxhall, près Londres, de M. Alfred Singer, il y a à la circonférence du plateau , et hors du passage des roues , un crible qui laisse passer tout ce qui est suffisamment broyé , et un long râteau qui ramène sous la roue toutes les parties qui n’ont pas pu passer par le crible, en sorte que le criblage et le repassage s’opèrent d’eux-mèmes.

Il est encore d’autres procédés de concassement des matières dures , et surtout des terres cuites pour ciment.

Lorsqu’on a beaucoup de matière à concasser, il devient trop long, trop fatigant et trop dispendieux de les concasser à la masse.

On peut les faire passer entre deux prismes hexagones tournant horizontalement sur leur axe, comme les cylindres d’un laminoir, ainsi que je l’ai vu pratiquer à la fabrique de grès-cérame de M. Fr. Smith et fils, à Stourbridge, en Angleterre. Cette opération réduit les grosses pièces en morceaux avellanaires. On réduit ensuite ces petits fragments en une poussière de grosseur convenable , en les broyant dans un moulin à noix, comme sont les moulins à café, à huile, etc.; un crible sur lequel tombent ces poussières en sépare les parties encore trop grossières.

A la fabrique d’Arboras , près de Lyon , qui était dirigée par MM. de Caen quand je l’ai visitée, le quarz est de même concassé par des cylindres qui tournent l’un sur l’autre. La séparation des parties fines et des parties grossières se fait généralement par le procédé du criblage. Mais encore ici , selon la nature de la fabrication et son étendue, ce procédé doit être conduit avec plus ou moins de célérité.

Le crible, soit rond soit rectangulaire, est tantôt à fond de tôle, percé

BROYAGE

de trous, tantôt à mailles, c’est-à-dire à fond de fil de fer. Il est mu par une dérivation de la force qui fait mouvoir les bocards , les meules ou toute autre machine.

Dans d’autres cas, comme à Chantilly, le criblage s’opère dans un cylindre ou dars un prisme polygone garni d’un réseau métallique dont l’axe est incliné d’environ 25 degrés : c’est un véritable blutoir. Le ciment ou la matière sèche et pulvérulente à bluter entre par la partie supérieure ; le cylindre tourne sur son axe, souvent avec un mouvement de tremblement qui rend plus facile et plus prompte la séparation des matières, suivant leur grosseur.

Beaucoup de matières céramiques ont besoin d’être amenées à un degré de finesse que le broyage par percussion ou par écrasement vertical ne pourrait leur donner ; il faut les soumettre à un broyage de trituration ou par frottement.

Ces matières, déjà dégrossies par les différentes sortes de pilage ou d’écrasement qu’on vient de décrire, sont portées sous les meules, qui doivent les amener au degré de finesse exigé. «

Du Broya g-e proprement dit et du Moulin à broyer.

Le Broyage proprement dit, qui est le dernier acte de l’opération de la division des matières, s’exécute au moyen de diverses sortes de moulins.

Je ne dois pas m’occuper du moteur qui, choisi suivant les circonstances dans lesquelles se trouve le fabricant, doit être aménagé de telle manière qu’on perde le moins possible de sa puissance. C’est un principe de mécanique pratique qui n’est pas plus particulier au broyage des matières céramiques qu’à toute autre action ; ce moteur est donc, suivant les circonstances, ou le vent , ou une chute d’eau , ou la force des animaux de trait , ou enfin celle de la vapeur. Les figures 10, 11, 4, 5, 6 et 7, de la PI. xlv de l’ensemble du moulin à broyer de la manufacture de Sèvres, offrent un exemple suffisant d’un moteur tiré de la chute d’un cours d'eau.

La manière de transmettre le mouvement aux meules est un peu moins générale, et ce procédé de mécanique exige ici quelques précautions qui consistent à pouvoir arrêter une meule à volonté, sans arrêter le mouvement des autres, quand le même moteur fait tourner plusieurs meules. On trouvera également un exemple de ce mécanisme dans le moulin que je viens de citer; l’explication des figures doit suffire pour le faire connaître avec détails et exactitude.

Nous arrivons au moulin proprement dit, toujours composé de deux parties dures , dont l’une fixe ( PI. vi , fig. 1, a) , c’est l’inférieure , c* l’autre mobile (b).