IL — TECHNOLOGIE

i . Procédé des meules.

A Mm LES VEHTIC.ALF.S. — fl) Fortnc des meules. — La forme générale des meules employées pour la carbonisation du bois, est celle d'un paraboloïde dont le volume est donne par la formule

formule à la(iuelle on peut avantageusement substituer la suivante, le pourtour de la meule élant plus facile a mesurer que son diamètre :

Dans ces formules, d représente le diamètre de la base de la meule h sa hauteur et p son pourtour. La forme des meules n'étant pas exactement mathématique, ces exprèssions donnent des résultats un peu forts. Dans la pratique, diminuer le volume trouvé, de 4 a « %

O) Capacité des meules. — Le volume des meules est très variable D'une façon générale, il diminue en allant du Nord nu Midi Les meules de Suède et d'Autriche contenaient auirelbi^ iusdu'à ;U>0 stères ; celles des Alpes autrichiennes en CM femènJ souvent encore '200; celles du Ilarz de 60 à 100 ; celles du Spes?art, de 12 à 20. En France, les fourneaux pa-

CHARBON DE B4)IS 37

rîsîens contenaient de 4 à 7 cordes, soit de 9 à id stères, et les fourneaux de forges, de 10 à 15 cordes, soit de 25 à 35 stères. Aujourd'hui, la pratique a conduit à diminuer le volume des meules, et les plus forts rendements sont obtenus avec celles de 7 à 8 stères. En Allemagne, ce sont les meules de 30 à 40 stères qui semblent donner les meilleurs résultats.

c) Emplacement des meules. — Il importe de bien choisir l'emplacement des meules. Les vieilles places de cuisson sont préférables aux. nouvelles. Le rendement y est supérieur de 10 à 17 7o en moyenne, exceptionnellement de 25 Yq. Les nouvelles places à faulde doivent être situées sur un terrain uni, sec, riche en humus, à Fabri de Thumidité et du vent et dans des lieux facilement accessibles aux voitures. Leur diamètre doit être supérieur d'au moins 2 mètres à celui de la base de la meule. On les entoure d'un fossé, on enlève le gazon et on régale la sole en lui donnant une forme légèrement convexe. On répand ensuite sur celte sole une couche de terre pulvérulente et de fraisil mélangés, qu'on dame avant le dressage. Les charbonniers recjoivent un salaire supplémentaire de 1 franc pour chaque nouvelle place qu'ils préparent.

d) Dressage des meules, — La charbonnelte doit être découpée en morceaux de longueur égale, proprement, d'un seul coup, avec une serpe bien tranchante, et nettoyée à vif de ses chicots et de ses brindilles. La charbonnette sciée d equerre est beaucoup plus productive que la charbonnelte hachée obliquement ; les bouts façonnés en silllet se consument entièrement et doivent être rejetés. Plus on lire fin, et plus sont considérables les frais de façon, plus le déchet augmente, moins le charbon a de valeur, et plus est réduit le bénéfice de l'exploitant. On ne doit employer (|ue du bois sain et redresser, en les coupant, les rameaux ou branches Courbes. Cela fait, on dresse la meule, en commençant par fa cheminée. Celle-ci est formée de 3 à 4 pieux d'une hauteur égale à celle de la meule, espacés de 0™,20 à 0'",30 du centre. Entre ces pieux, on garnit avec des broussailles bien sèches, puis on entasse la charbonnette autour d'eux. Celle-ci, verticale près de la cheminée, est ensuite progressivement inclinée jusqu'à 45° à la périphérie [fig. 10;. Sur ce premier

lit» appelé plancher et formé presque exclusivement dememi et de Iricage, on en dispose un second, puis un troisième, en réservant toujours les plus grosses bûches pour les lits supérieurs. On remplit les interstices des grosses bûches

Fig. 16.

avec du tricage, de façon à avoir une masse bien serrée. La dernière assise,. appelée cAajpeae/, présente une forme conique, sauf une échancrure E au centre. Pour donner à la meule un profil plus régulier, on recouvre souvent ces bûches de tricage placé horizontalement.

e) Habillage des meules. — Une fois dressée, chaque^ meule est revêtue d'une double couverture. La première, épaisse de 10 à 12 centimètres, se compose de mousse, feuilles sèches, aiguilles d'épicéa ou de sapin, fougères, roseaux, paille, joncs, genêts, bruyères, suivant ce que l'on a sous la main ; la seconde, de (i à 7 centimètres d'épaisseur en haut, de 8 à 10 centimètres en bas, est formée par du terreau ou par un mélange d'argile et de fraisil. Si le fraisil est trop sec, on l'humecte et on le bat à la pelle.

/) Allumage, — Quand la meule est habillée, on allume les broussailles dans la cheminée en y introduisant, par l'échancrure E du chapeau, du charbon de bois incandescent ou un tampon de résine enflammé. Dès que le feu est bien, pris, on ferme l'échancrure au moyen d'une motte de gazon renversée.

Grâce aux brindilles, le feu descend dans la cheminée et

CHARBON I>C BOIS 39

se commuDique en A^ à la base de la meule. On active la combustion en ouvrant, avec le manche d'une pelle spéciale, ou ringard, une série de trous ou évents disposés en cercle horizontal, à la partie supérieure du fourneau.

y) Cuisson, — Elle est plus ou moins rapide, suivant l'importance de la meule et l'habileté de Touvrier. Pour de petites meules de 7 à 8 stères, on met, en automne, le feu vers 11 heures ou midi, on tient en petit feu six heures, et en graïKl feu toute la nuit. En été, on allume vers 2 ou 3 heures de l'après-midi, pour que la fraîcl^ur du soir et de la nuit puisse modérer le grand feu. Au bout de 36 heures, on peut arrêter le fourneau, puis laisser mitonner 4 à 6 heures le charbon sous sa couverture avant de défourner.

Dans le grand feu, on se rend compte du travail de carbonisation à l'aspect des fumées qui se dégagent par les évents. Tant que la fumée est blanche et humide, le bois brûle ou distille, mais quand elle devient claire, transparente, légèrement bleuâtre et qu'elle s'élève dans l'air, la carbonisalion est terminée sur ce point. On ferme les évents supérieurs, et on en ouvre d'autres plus bas, à 0^,30 ou 0", 40 de distance. On procède ainsi de proche en proche, jusqu'au bas de la meule.

1^ cuisson des meules réclame la surveillance assidue du charbonnier, afin qu'à l'intérieur du fourneau, le feu se propage lentement, régulièrement, et que la combustion ne se localise pas sur un point, ce qui arrive lorsqu'il y a des vides dans la masse. Le bois prenant un fort retrait en se carbonisant, la meule s'affaisse continuellement ; il faut donc sans cesse réparer et entretenir la couverture avec du gazon et de la terre, au fur et à mesure qu'il se forme des crevasses ou des fissures. Si la meule se tasse irrégulièrement, il faut boucher les évents situés du coté où le tassement se fait, puis décaper la couverture et augmenter le nombre des trous d'aérage du côté opposé. Par des temps secs, il est bon d'arroser, la couverture extérieure.

Le vent, la pluie surtout, troublent beaucoup la marche de l'opération ; aussi, ne carbonise-t-on que d'avril à fin septembre, de préférence môme en été, quand on le peut. Mai, juin et septembre sont les trois meilleurs mois pour le

charbonnier. On protège les meules contre le vent par des paillassons ou des claies en bois, placés un peu en avant d'elles.

Quand on cuit plusieurs fourneaux sur la môme place, il est

bon, à la troisième fois, de piocher et d'arroser plus ou moins la sole. Trop sèche, il s'y ferait une grosse perle.

Comme le montre la figure 17 représentant la section d'une meule un peu

Fig. 17.

avant le grand feu, la carbonisation marche de haut en bas et du centre à la circonférence.

Le temps nécessaire pour cuire une meule de charbon dépend du volume de bois qu'elle renferme, On estime qu'il faut de :

2 à 3 jours pour des meules de 7 à 8 slères

h) Dèfournement, — La carbonisation achevée, on bouche tous les évents, on augmente l'épaisseur de la couverture, et on laisse refroidir pendant quelques jours. On ouvre ensuite la meule, de nuit, du côté opposé au vent, en ayant soin de jeter de la terre meuble sur le charbon incandescent au fur et à mesure qu'on le découvre, pour le préserver de l'accès de l'air. On enlève enfin le charbon circulairemenl, par assise. Celui de la première couche (plancher) et des parties périphériques renferme toujours une certaine quantité de fumerons réservés pour l'allumage ou le remplissage des meules voisines (procédé d'Audincourt) ; celui de la deuxième assise est toujours le meilleur. Enfin, dans la partie centrale, le charbon, trop cuit, est le plus souvent réduit à l'état de braise.

Une fois sorti et trié, le charbon est immédiatement mis en sacs, et soustrait à l'humidité et à la pluie.

CHARBON DE BOIS

i) Outils du charbonnier. — Les outils du charbonnier sont des plus simples ; ils se composent essentiellement : ■d'une brouette {fig. 18) servant à amener les bois aux fourneaux ; d'un pic (fig. 19), pour ameublir la sole ; d'un arc à 4ents de fer {fig. 20), utilisé alternativement pour ôter la

Fig. 19.

Fig. 18.

Fig! 20.

Fig. 21. Fig. 22.

.terre el extraire le charbon ; d'un rable ou ringard {fig. 21), composé d'un chanteau de futaille, emmanché d'une longue perche, servant, soit à enlever la terre de dessus le fourneau, soit à découvrir le charbon ; d'une pelle à large cuiller {fig. 22), employée pour niveler la place et garnir la meule de terre et de fraisil.

j) Rendement. — Le rendement varie :

1** avec les essences, ainsi qu'il résulte des tableaux ci-après :

Essences

Renilemcnt en poitis

R<>niiement en Tolame

Chêne

Hélre

Charme

Bouleau

Piû

(d'après Bbschorbn).

Essences

Rendement eu i>oiil«

Vo

Heniiement en volume

Hêtre et Chéne

Bouleau

l^in

Epicéa :

quartier souche

rondin

(d'après von Bbro).

BOIS DE CHARBOX

' 2" avec la nature du sol ; les terrains maigres et rocheux rendent 5 à 7 y^ de plus que les terrains riches et fertiles ;

3° avec le degré de siccité des bois : ne.carboniser que des bois secs, ayant 10 à 15 mois de coupe ; exception faite cependant pour le bois blanc, qui peut se cuire demi-vert» après deux ou trois mois de coupe ;

4" avec l'âge des bois; ce sont les taillis de 35 à 40 ans qui fournissent le plus de charbon et de meilleure qualité ;

5" avec Técorçage ; les bois écorcés rendent 4 à 5 Yo en poids de plus que les bois gris.

D'après de nombreuses expériences, pour la plupart allemandes, le rendement théorique devrait se monter, en volume, à 60 7o pour les résineux, à 50 7o po^r l^s feuillus, et, en poids, à 25 Vo pour les résineux, à ^2 7o pour les feuillus. En fait, le rendement réel diffère notablement des chiffres ci-dessus. En particulier, dans les taillis-sous-futaie français, peuplés d'essences feuillues variées, il est de 30 à 32 7o en volume, de 18 à 20 % en poids. Un stère de charbonnette provenant de bois mélangés, exploités entre 25 et 30 ans, donne en moyenne 3,25 hectolitres, ou 73 kilos, ou encore 1.30 sac de Paris de 250 litres. La braise, c'est-à-dire les bouts, les cassures et les fragments de grosses écorces, entre pour 5 à 10 % dans ce rendement total. Celte proportion de braise est d'autant plus forte, que le bois est plus jeune et plus menu. Alors que dans les jeunes taillis, le rendement oscille entre 1 sac et 1 sac 10, dans les vieux taillis, il atteint \ sac 33 et même 1 sac 50 par stère.

Des faits exposés ci-dessus, il résulte que le commerce devra de plus en plus ne carboniser que de vieux bois et le prendre aussi gros que possible. Par suite encore, la charbonnelte d'un taillis écrémée par la fabrication de petits étais de mines pour le Nord, est naturellement inférieure, très dépréciée et souvent même refusée par les marchands parisiens.

k) Ensachement et mode de vente. — Aussitôt retiré de la meule, le charbon est mis dans des sacs appartenant, soit au marchand lui-même, soit à des commissionnaires. Afin d'écouler le plus possible de braise, on commence par en placer un lit au fond du sac, de façon à arrondir ce sac et à

CHARBOX DE BOIS 43

le préserver des chocs. Cela fait, on remplit de charbon, et on termine quelquefois par un deuxième lit de braise, sur lequel on entre-croise de petites branches ; on lie finalement avec de la ficelle. Ce sont les sacs bagués du grand commerce et de Paris.

Pour le charbon destiné à la consommation locale, on ne ficelle pas les sacs ; on se contente d'entortiller les coins, préalablement noués, sur quatre ou cinq bâtonnets croisés sur la gueule du sac, puis on rabat les bords de ce dernier sur une hauteur d'environ 16 centimètres. Il y a ainsi double bénéficepour l'exploitant : d'une part, il n'a pas de ficelle à payer, d'autre part, ses sacs sont moins pleins 'environ 1/8 , et il les écoule au même prix. "Ce sont les sacs brochés^

Autrefois, le charbon se vendait et se transportait à la banne, sorte de grande claie en osier, de dimensions et de volume variables. On se demande s'il n'y aurait pas bénéfice à revenir aux errements du passé.

Le charbon se vend au volume ou au poids : au volume dans le nord de la France ; au poids dans le midi, en Algérie, etc. L'hectolitre est l'unité de vente au détail, le sac l'unité de vente en gros. On dislingue le sac de forêt (3 hectolitres), en usage dans la Nièvre, le sac marchand ou de Paris (2*\5), de la Bourgogne, de la Comté, etc., et le sac d'un hectolitre réservé pour la vente locale. Après un voyage un peu long, le charbon subit un tassement d'environ 20 % de son volume. Ainsi, les sacs de 2**, 25 à 2^', 50 ne contiennent plus que l'*,85 à 2 hectolitres à leur arrivée à Paris.

t) Frais de carbonisation en forêt par sac marchand de 2^5 hectolitres. ~ On peut distinguer les frais fixes et les frais variables.

Frais fixes. — Ils s'établissent comme suit :

Fabrication, empilage et dressage de la charbonnelte

(1 fr. 20 à 1 fr. 70 par st.). 0 fr. 80 à 1 fr. 30

GarbonisaiioD et mise en sac — 0 f r. 40 à 0 fr. 60

Ficelle et laux frais ... — 0 fr. 11 - 0 fr. 11

Totaux lfr.31 à2tr.01

Frais variables, — Ils comprennent la valeur du bois, les frais de transport aux lieux de consommation. Dans un court rayon (8 à 10 kilomètres), ces frais de transport se montent en moyenne à 0 fr. 35 par sac. Pour la consommation parisienne et de régions (Nièvre, Bourgogne, Plateau de Langres) situées à environ 300 kilomètres de la capitale, on compte :

Transport en gare et chargement . . 0 fr. 35. Au canal. . 0 fr. 35

Transport à Paris (voie de fer) . . 1 (r. (voie d'eau). 0 fr. 35

Entrée k Paria (0 fr. 60 sur 2 Ir. 25). t fr. 35 l fr. 35

Commission 0 fr. 90 0 fr. 90

Matériel en location 0 fr. 25 0 fr. 25

Totaux 3 fr. Ç5 3 fr. 20

La valeur du sac rendu à Paris oscille donc entre 4 fr. 51 et 5 fr. 8(i, valeur du bois non comptée. Si le stère a été payé i franc sous feuilles, il faut que le marchand vende le sac de 5 fr. 51 à fi fr. 86 pour rentrer dans ses frais. Plus bas, il est en perte ; plus haut, en gain.

Ces brèves indications montrent pourquoi et comment les petits marchands qui font eux-mêmes leurs transports et qui écoulent leurs produits sur place, peuvent payer la charbonnette le double plus cher, que les gros exploitants qui exportent au loin leurs charbons et qui sont forcés de passer par les mains des commissionnaires.

• m) Modifications apportées aux meules verticales en Allemagne et en Italie, — Ces modificalions consistent dans rétablissement d*ua plancher destiné à supporter un très grand poids. Sur une aire résistante et circulaire, on place de forts rondins dont la longueur est dirigée suivant les rayons du cercle de base, puis d'autres rondins préalablement fendus sont disposés en croix sur les premiers ifig. 23). On dresse alors verticalement sur cet échafaudage, les bûches à carboniser, bûches qui ont en moyenne 2 mètres de long. Les meules ont 5 ou 6 mètres de hauteur et comprennent 4 rangs de bûches, dont 2, plus petits, forment le chapeau. I/empilage doit être effectué avec le plus grand soin. L'allumante s'opère par le bas» suivant le canal AB, plus rarement par le haut.

La couverture se fait comme dans les meules ordinaires. Toutefois, faute d'éléments appropriés, on se borne souvent à envelopper le fourneau, d un simple mélange de fraisil et d'argile, ou d'humus et d argile. L'épaisseur de cette couverture est de 60 à 70 centimètres en bas, de 30 centimètres en hauL Pour donner plus d'assiette

CHARBON DE BOIS

4rv

à la meule, ou consolide sa base à Taide de planches appuyées sur la périphérie. Ces planches sont crànées et portent des traverses qui

Fig. 23.

s'enfoncent dans la couverture (fig. 24). D'autres fois, on se'contente d'assujettir cette dernière avec des T enfoncés solidement dans le sol ou fixés contre des piquets ifiO '^à).

Cette disposition des meules est très avantageuse pour cuire de grandes quantités de bois à la fois (300 à 500 stères), car le plancher empêche le dessèchement exagéré du sol et facilite l'écoulement des liquides condensés au cours de l'opération.

Le rendement des grandes meules est très supérieur à celui des petits fourneaux; le charbon y est aussi de meilleure qualité.

B. Meules horizontales. — Ces meules peuvent renfermer de 500 à 1200 stères ; elles servent exclusivement pour les résineux. Elles reposent {fig. 26) sur une aire plane, ayant la forme d'un trapèze dont les grands côtés dépassent ^généralement 26 mètres, et les petits rarement 10 m. de longueur. Le cadre de celte meule est dessiné, d'une part, par des pieux enfoncés en terre, et, d'autre part, par un plancher de trois files d'arbres placés bout à bout„

Fig. 24.

suivant les deux grands côtés extérieurs et Taxe de la meule. C'est sur ce plancher, que sont couchées les tiges à carboniser, rognées à la largeur de la meule. Celle-ci n'a pas une hauteur uniforme : la face antérieure s'élève à 2 mètres; la face postérieure à 2°*,î)0 ou 3 mètres de haut. L*empilage se fait de Tavant à Tarrière, en plaçant les plus petites bûches en bas, les plus grosses au centre, et

Fig. 25.

«n entre-croisant, de-ci de-là, quelques troncs, de façon à créer des vides dans la masse et à favoriser la combustion sur ces points. Un canal d'allumage est ménagé, tantôt au niveau du sol et sur la face antérieure de la meule, tantôt sur un des côtés à I^ïoO du sol et à 0™,oO environ de la face antérieure de la meule (fig. 27, A).

Habituellement, ces meules ne portent pas de couvertures et sont entourées simplement d'un revêtement en planches fixées contre les pieux du bâti {fig. 26). D'autres fois, les pans latéraux sont seuls garnis de dosses, le surplus étant couvert d'une couche d'humus et de fraisil (fig. 27).

CHARBON DE BOIS

Ou conduit la caisson au moyen de carneaux pratiqués de mètre en mètre dans le revêtement ; cette cuisson s'opère toujours d'avant en arrière, tantôt de haut en bas, tantôt de bas en haut; elle dure de 2 à o semaines.

Fig. 27.

Ce procédé de carbonisation permet de traiter de grandes quantités de bois à la fois. Facile à conduire, il abaisse notablement les frais de main-d'œuvre et donne un charbon un peu léger, mais à peu près complètement dépourvu de fumerons. '*La cuisson du charbon en meules horizontales n'est pas seulement pratiquée dans les pays froids et riches en forêts, comme la Suède et la Norvège ; les nègres de la Martinique font également des meules horizontales, à profil triangulaire, ayants à 4 mètres de longueur, 2 à 3 mètres de largeur et 2 mètres à 2'>>,50 de hauteur. Les bûches mesurant jusqu'à 1"*,60 et môme i",80 de tour, sont placées horizontalement, les unes au-dessus des autres ; la meule est ensuite recouverte d*humus et de fraisil. Le rendement de ces meules martiniquaises est très faible, en raison de leur irrégularité, des nombreux vides qu'elles renferment et de la façon peu soignée dont elles sont faitch (M. Lasaulce).

2>. Procédé des fours.

Le procédé des fours donne des rendements généralement supérieurs à celui des meules ; il convient spécialement aux pays chauds.

A. Fours souteril\i>s. — a) Méthode kabyle. — En Kabylie, les indigènes creusent en terre des trous verticaux de 0'", 60 de profondeur, de 1 mètre à i'", 50 de circonférence ;

ils placent leurs bois découpés en petites longueurs dans la cavité, puis y mettent le feu. Dès que la combustion, s'opé* rant ainsi à lair libre, est jugée suflisante, ils éteignent avec de Teau, puis ils recouvrent le four avec de la terre. Ce procédé très primitif ne donne guère que de la braise.

b) Méthode du Vaucluse, — Les fours creusés dans le sol ont 2™, 50 de diamètre et 2 mètres de hauteur ; ils se terminent à la partie supérieure par un étranglement, l'ouverture n'ayant que 0™,80 de diamètre. Les bois sont disposés dans la fosse par assises verticales ; l'allumage se fait par le haut, et on effectue la carbonisation en bouchant plus ou moins l'ouverture, de façon à activer ou à diminuer la combustion. Ce procédé s'applique surtout au pin d'Alep. C'est le procédé kabyle amélioré.

c) Méthode chinoise, — Cette méthode, à propager en Algérie, réalise un excellent type de four souterrain. Le four

creusé dans le sol présente dans le sens vertical {fig. 28) une section trapézoïdale ; sa profondeur est de 2 mètres ; sa largeur de 2"", 50. Deux ouvertures mettent la fosse en communication avec Tair extérieur : l'une a communique avec une cheminée d'aérage ; l'autre b sert à l'allumage et au réglage de la combustion. Les bois sont dressés verticalement sur 2 ou 3 rangs ; le dernier rang est recouvert de menues brindilles formant la calotte du four, et celles-ci, d'une couverture de fraisil et de terreau.

Après rallumagc, dès que les fumées blanches sortent en abondance de la cheminée, on bouche presque complètement l'ouverture b, de manière iv ne laisser à l'air qu'un très petit passage suffisant pour entretenir une carbonisation lente, dont on suit la marche en se guidant sur la nature et la couleur des fumées dégagées.

Fig. 28.

CHARBO>* DE ROIS

Ces dernières restent lourdes et fuligineuses pendant les cinq premiers jours, puis elles s eclaircissent de plus en plus. Dès qu'elles sont devenues transparentes et bleuâtres, on ferme hermétiquement le trou d'allumage et la cheminée, puis, après 5 ou (î jours de refroidissement, on procède au défournement (Othon Petit).

B. FoiRs AERIENS. — o) F oxir des Charentes, — Le four est formé sur ses 4 faces de murs grossiers et recouvert de fraisil à la partie supérieure. Le bois (chêne tauzin) est empilé horizontalement. On met le feu par le bas. On éteint brusquement, une fois la cuisson terminée, en jetant de leau sur la couverture.

b) Four mexicain. — Le four, de forme rectangulaire ou carrée, est en maçonnerie réfractaire ; il peut contenir 500 à

COO stères de bois, empilés horizontalement. Deux portes a et^ô {fig, 29) servent à l'introduction des bûches ; une troi-

Mathey. — Exploitation des bois, H.

sième ouverture d communique avec un vide ménagé entre les piles de bois, de façon à former une sorte de cheminée qu'on remplit de brindilles et de menus bois secs.

L'allumage se fait par la porte b ; la carbonisation se règle par le maniement des évents latéraux e, d'après la couleur et la transparence des fumées.

Dès que la cuisson est complète, on ferme toutes les ouvertures pour étouffer le feu ; puis, après quelques jours de refroidissement, on procède à l'enlèvement du charbon.

3. Carbonisation en vase clos- La carbonisation en vase clos a pour but, soit d'obtenir des charbons particuliers (charbons de poudrerie, charbons roux , soit de recueillir les produits volatils dégagés par la distillation du bois.

A. Charbon de poitdrkrie. — Pour cette fabrication, on emploie exclusivement la bourdaine, le peuplier, le châtaignier, le coudrier, l'aune, le saule, le tilleul et le fusain. En Espagne, on utilise aussi des tiges de chanvre et des chènevottes... Ci-après les spécifications des poudreries de l'État français pour la fourniture des bois de bourdaine et de bois blanc non écorcé :