Avec de l’air chauffé et de la houille

Notes. — « 1 . On doit ajouter au charbon ou au » coke des deux dernières lignes a5o kil. de menu » employé à échauffer l’air.

» 2. La construction de l’appareil pour l’appli- » cation de l’air chaud coûte de 5ooo à 7500 fr. » par haut-fourneau.

(1) Ou appelle casline le carbonate de chaux employé à la fusion. (T.)

» 3. On n’emploie plus de coke aux forges de la » Clyde, et les trois hauts-fourneaux marchent à » la houille.

» 4- Les trois hauts-fourneaux sont soufflés par » une machine à vapeur d’une force double de la » force nécessaire : le cylindre à vapeur a 4o pouces » anglais de diamètre, et le cylindre soufflant » 8o pouces; l’air est comprimé jusqu’à a livres • » par pouce carré. Chaque haut-fourneau a deux » tuyères. Les ouvertures des tuyaux soufflans ont » 3 pouces de diamètre.

» ô. L'air est chauffé au-dessus de 6oo degrés de » Fahrenheit (3i5 degrés centigrades). Il peut » fondrele plomb à la distance de 3 pouces de l’ori- » fice du tuyau par lequel il s’échappe. »

289. L’augmentation du produit, par suite de l’introduction de l’air échauffé, n’est nullement un résultat facile à comprendre dès le premier moment, et l’analyse de l’action de cet air préparé nous conduira à présenter quelques idées assez curieuses sur l’application future des machines à souffler les hauts-fourneaux.

Chaque pied cube d’air atmosphérique, jeté dans le haut- fourneau, se compose de deux gaz, d’oxigène et d’azote, qui entrent, l’oxigène pour un cinquième, et l’azote pour les quatre cinquièmes environ (1).

Suivant la théorie actuelle delà Chimie, l’oxi-

(1) La proportion exacte donnée par l’expérience est 21 oxijjène, 79 azote. (A.)

( 3io )

gène seul produit de la chaleur, et l’on peut analyser ainsi qu’il suit ce qui se passe dans le hautfourneau.

i°. L’air est lancé dans le haut-fourneau sous une forme condensée; il se dilate immédiatement, et enlève de la chaleur aux corps environnans.

a" Indépendamment de cette dilatation, cet air étant lui-même à une température peu élevée, a besoin d’une certaine chaleur pour acquérir la température des matières brûlantes qu’il doit toucher immédiatement.

3°. L’oxigène, venant en contact avec les matières à l’état d’ignition dans le haut-fourneau, s’unit avec elles, en leur communiquant une grande portion de sa chaleur latente, et formant des combinaisons qui ont une chaleur spécifique moindre que les matières séparées qui les constituent. Quelques-uns de ces mélanges s’enlèvent à l’état gazeux par la cheminée du hautfourneau ; les autres restent sous la forme de scories fondues et flottantes sur la surface du fer liquéfié par la chaleur dégagée dans ces diverses combinaisons.

4*. Les effets de l’azote se bornent aux deux première effets généreux de l’air introduit que nous avons signalés. L’azote paraît ne former aucune combinaison , et ne contribue en aucune manière à l’augmentation de la chaleur.

Ainsi la méthode d’échauffer l’air avant de le jeter dans le haut-fourneau économise toute la

chaleur que le com oustible doit fournir pour éle* ver jusqu’à 3i5 degrés centigrades la température de cet air semblable à celle de l’air extérieur, et elle a pour effet direct de rendre le feu plus intense, de faciliter la fusion de scories vitreuses, et de leur donner peut-être aussi plus d’efficacité pour décomposer le minerai de fer. Si la quantité de combustible nécessaire pour échauffer l’air avant son introduction était ajoutée à celle que contient le hàut-fourneau , elle ne ferait que prolonger la durée de sa chaleur, sans augmenter son intensité.

ago. L’introduction dans le haut-fourneau de cette quantité d’air complètement inutile , et même contraire à la fusion du minerai, puisqu’elle refroidit le haut-fourneau au lieu de l’échauffer, est un vice essentiel de la méthode suivie jusqu’à ce joilr dans le traitement des minerais de fer (i); et si l’on considère, de plus, la perte énorme de pouvoir mécanique employé à condenser cette quantité d’air inutile, perte qui s’élève en réalité aux quatre cinquièmes de la force totale mise en action pour soufflerie haut-fourneau, on concevra parfaitement la nécessité d’un nouveau procédé plus parfait pour

(i) Un raisonnement semblable peut s’appliquer aux lampes. Une lampe d’Argand , employée à brûler de l'huile ou du gaz, consomme des quantités énormes d’air. Il serait curieux d’examiner si une quantité plus petite ne pourrait pas produire une lumière plus grande ; et peut-être une proportion différente fournirait plus de chaleur avec la même dépense de combustible. (A.)

t 3ia )

exciter une combustion étendue. Ceci me conduit à jeter en avant, sur ce sujet, quelques idées qui pourront conduire à de bons résultats , alors même que ces idées seraient inapplicables en elles-mêmes à l’objet proposé.

291. La grande difficulté de ce problème, c’est la séparation de l’oxigène qui favorise la combustion, et de l’azote qui nuit à son développement. Cette séparation pourrait s’effectuer si l’un de ces gaz devenait liquide à une moindre pression que l’autre, et si ces pressions étaient dans les limites des forces dont nous pouvons disposer aujourd’hui pour comprimer des substances quelconques.

Supposons, par exemple, que l’oxigène devienne liquide sous une pression de 200 atmosphères, et qu’il en faille 25o pour liquéfier l’azote; alors, quand l’air sera condensé à la deux-centième partie de son volume primitif, l’oxigène se trouvera à l’état liquide au fond du récipient où est effectuée la condensation , et la partie supérieure contiendra seulement de l’azote à l’état gazeux. L’oxigène liquéfié pourra être retiré du récipient pour l’alimentation du haut-fourneau; mais, comme il doit y être introduit à un degré modéré de condensation, sa force expansive pourrait d’abord être employée à faire marcher une petite machine. L’azote qui est comprimé fortement dans fa partie supérieure du récipient, pourrait, unefois séparé de l’oxigène, être employé également comme moteur, et faire marcher une autre machine par son expansion.

De cette manière , la force mécanique développée pour opérer la première condensation serait entièrement recouvrée, à l’exception d’une petite portion nécessaire pour chasser l’oxigène pur dans le haut-fourneau, etd’uneautreplus grande absorbée par le frottement de l’appareil.

29a. La principale difficulté d’une opération semblable, ce serait l’exécution d’un piston capable de résister à une pression de 2 à 3oo atmosphères ; mais cette difficulté ne semble pas insurmontable. Il est possible aussi que de semblables pressions puissent effectuer la combinaison des deux gaz qui constituent l’air; ce qui donnerait un nouveau moyen de fabriquer l’acide nitreux et l’acide nitrique. On pourrait encore se proposer un autre but dans des expériences de ce genre , en opérant la condensation de l’air par l’intermédiaire d’un liquide : car alors il serait possible que ce liquide formât avec l’un des gaz qui constituent l’air une nouvelle combinaison chimique. Si l’on suppose, par exemple, que l’air fût fortement comprimé dans un récipient rempli d’eau en partie, cette eau pourrait s’unir à une quantité additionnelle d’oxigène (r), qui s’en dégagerait ensuite pour entrer dans le haut-fourneau.

293. Une autre cause d’incertitude dans une expérience de cette nature, c’est la possibilité que

(1) Tel est le deutoxide d’hydrogène, l’eau oxigènèe de Thénard (T.)

l’azote contribue en quelque manière à la fusion des matières mêlées dans le haut-fourneau , quoique son mode d’agir ne soit pas connu à présent. Pour éclaircir ce point, il faudrait' peut-être examiner la nature des gaz qui sortent par la cheminée des fours des fonderies; il est constant que si l’on analysait ainsi les divers produits de tous les fourneaux où l’on traite les métaux, on pourrait en attendre l’explication de plusieurs points encore obscurs dans la métallurgie.

29/1. Il serait aussi possible que l’oxigène, à l’état liquide, exerçât une action corrosive, et que les récipiens qui le contiendraient dussent être revêtus de platine ou de quelque autre matière d’une oxidation difficile. Très probablement il se formerait aussi à cette pression énorme des composés nouveaux et tout-à-fait inattendus. Dans quelques expériences faites par le comte de llumford, en 1797, sur la force de la poudre, il remarqua un composé solide qui se formait toujours dans le canon , quand on empêchait quelque temps la libre sortie du gaz produit par l’inflammation de la poudre; et dans ce cas, en supprimant ensuite cet obstacle momentané , il s’échappait très peu de gaz.

295. Si i’011 se servait de gaz liquéfié, il faudrait probablement changer la forme du haut-fourneau, et peut-être diriger la flamme du combustible enflammé sur le minerai à fondre, au lieu de mêler ce minerai avec le combustible lui-même.

En réglant le vent d’une manière convenable, on pourrait obtenir une flamme oxigénante ou dés* oxigénante. Cette combinaison de l’intensité de la flamme avec son action chimique pourrait permettre de fondre les minerais les plus réfractaires. Enfin les métaux jusqu’à présent infusibles, tels que le platine, le titanium et d’autres encore , pourraient entrerdans les usages ordinairesde la société, et ainsi s’effectuerait une révolution dans les arts.

296.Revenons maintenant au sujet de cechapitre, et admettons que , dans le cas d’une surabondance dès produits d’un même genre d’industrie, on ne découvre pas de moyens de production plus économiques, et que la production continue à excéder les besoins des consommateurs. Dans cetétatde choses, il est évident que ce genre d’industrie emploiera trop de capitaux; le bénéfice des fabricans diminuera , et au boutd’un certain temps quelques-uns d’entre eux tourneront leurs vues vers d’autres genres d'industrie.Onne peut pas assigner d’une manière bien précise quels seront les premiers qui changeront ainsid’occupation. Un travail plus parfait, un soin plus grand dans les détails, permettront encore à quelques fabricans de faire des bénéfices supérieurs à ceux de leurs confrères. A défaut de ces avantages, une masse de capitaux plus considérable mettra quelques autres en état de soutenir la concurrence plus long-temps, même avec perte , dans l’espoir de chasser du marché les petits capitalistes et de se rembourser alors par la hausse du prix de vente.

Néanmoins il vaut mieux pour les uns et les au* très, que cette lutte commerciale ne dure pas longtemps, et il est d’une haute importance qu’aucun règlement arbitraire ne vienne en quelque sorte s’opposer à la conclusion des difficultés de ce genre; car les actes restrictifs ont souvent les effets les plus funestes, et c’est ainsi que le commerce du port de Newcastle est entravé parun acte du parlement qui ordonne que chaque bâtiment sera chargé à son tour sur ce port. Dans son rapport sur le commerce du charbon de terre, la commission de la chambre des communes désapprouve complètement les mesures ordonnées par cet acte. «S’il y a trop de bâti- » mens employés au commerce du charbon de terre, » est-il dit dans ce rapport, et qu’il y aitconséquem- » ment du temps perdu à stationner dans le port » età attendre le chargement, cette perte de temps « ne porte pas, comme cela devrait être, sur quel- » ques bâtimens particuliers , de manière à les ex- » puiser de ce genre de commerce : d’après le règle- » ment, elle est répartie sur tous indistinctement; » de sorte que la perte de bénéfice qui en résulte » est répartie également sur toute la masse. »

297. Dans ce court exposé je n’ai pas eu la prétention de décrire tous les effets de l’excès de production et les moyens d’y remédier : c’est une question très difficile, et, comme celles que nous avons déjà envisagées, elle exige une comparaison étenduedes influences relatives de plusieurs causes qui agissent simultanément.

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