CHAPITRE ni

De la calcination de la pierre à chaux.

Nous avons déjà dit, et nous avons même prouvé, par les différentes analyses qui ont été faites, que la pierre à chaux est un carbonate calcaire, pur, mélangé ou combiné avec des substances terreuses et des oxides métalliques , et que ce que l’on se propose principalement , dans la calcination, c’est de dégager l’eau et l’acide carbonique combinés , et combiner plus intimement des substances qui n’étaient que mélangées. Pour obtenir ce résultat, on expose les pierres à l’action d’une forte chaleur long-temps continuée; d’abord, l’eau et l’acide carbonique de la surface se vaporisent, ceux des autres couches se dégagent ensuite, et l’évaporation, commencée à la surface, se continue successivement jusqu’au centre : ce n’est que lorsque l’eau et l’acide carbonique du centre, sont dégagés entièrement, que la pierre est parfaitement réduite à l’état de chaux , et que toutes les substances mélangées , sont

ART DE CALCINER arrivées à l’état de combinaison qu’elles doivent avoir; de la manière dont l’eau et l’acide carbonique se dégagent et se vaporisent des pierres calcaires, il est facile de conclure que la calcination s’opérera d’autant plus promptement : i° que les pierres auront moins d’épaisseur; a° qu’elles seront plus poreuses et par conséquent plus légères.

Toutes les méthodes de calciner les pierres à chaux , peuvent, relativement à la conduite du feu, être réduites à a : i° calcination périodique; a° calcination continue. On emploie ordinairement , pour calciner périodiquement la pierre calcaire , deux modes différens : i° on mélange le combustible avec la pierre , comme cela se pratique en Tarantaise , dans les environs de Maubeuge et dans plusieurs autres endroits ; a® on forme un foyer dans la partie inférieure du fourneau , afin que la chaleur, dégagée du combustible , puisse s’élever dans toute la masse de la pierre, arrangée au-dessus du foyer, échauffer et élever la température , à un degré propre à vaporiser les fluides que l’on veut dégager. Comme nous décrirons l’arrangement des pierres et la conduite du feu, pratiqués dans le premier mode, en traitant de la calcination continue, nous n’allons parler, dans ce moment, que des procédés que l’on emploie dans le second mode.

Après avoir recouvert, avec de grosses pierres, la place destinée au foyer, et avoir arrangé ces pierres en forme de voûte, en laissant entre elles des interstices assez grands pour que la chaleur puisse s’élever et se distribuer dans toute la masse qui remplit le four, on place des couches de nouvelles pierres, sur la voûte du foyer , de manière que les plus grosses forment les couches inférieures, et qu’elles diminuent successivement de grosseur, à mesure que les couches s’élèvent et s’écartent du foyer.

Cette diminution dans la grosseur successive des pierres , est nécessitée par la différence de température, qui doit exister dans la hauteur du four, et pour faciliter la calcination des pierres moins grosses, laquelle est la plus facile, dans les positions où la température s’élève à un moindre degré, et empêcher qu’elles ne soient surcalcinées, si elles étaient mêlées avec les grosses.

11 faut, en arrangeant les pierres , avoir l’attention de laisser, entre elles , des interstices assez grands pour que la chaleur puisse circuler, facilement , dans l’intérieur du four , et qu’elles puissent, toutes, en recevoir une action assez forte pour être complètement amenées à l’état de chaux.

Selon la nature du combustible dont on fait usage, on donne à la base du sol du foyer, des dispositions différentes. Pour chauffer avec de la houille ou de la tourbe, on dispose une grille sur le sol du foyer; et l’air, qui doit entretenir la combustion, arrive sous la grille, par le cendrier, et traverse ainsi , toute la masse du combustible. Pour calciner avec du bois , on se contente de dresser la base du foyer et de laisser arriver l’air, soit par la porte du foyer elle-même , soit par des conduits que l’on pratique dans la base du fourneau. Peut-être serait-il plus avantageux de placer également une grille dans les foyers en bois, et faire arriver l’air nécessaire par la partie inférieure ; mais on courrait la chance de perdre une partie de la chaleur que la braise dégage.

Lorsque les pierres sont arrangées, on chauffe d’abord légèrement et avec précaution , alin de faire dégager lentement l’humidité des pierres. Si l’on chauffait fortement en commençant, on exciterait un dégagement brusque de l’humidité et des autres substances vaporisablcs contenues dans les pierres; celles-ci pourraient se rompre et obstruer, avec leurs

io4 ART DE CALCINER

fragmens, la circulation de la chaleur, et par suite, donner naissance à la formation de nombreux biscuits , c’est-à-dire de masses calcinées imparfaitement.

Dès que les pierres commencent à s’échauffer, on augmente, graduellement, la température, pour que toute la masse arrive au rouge blanc. On maintient cette température jusqu’à ce que l’on connaisse, par l’habitude, que la pierre est complètement calcinée : alors on diminue le feu et l’on cesse entièrement la combustion.

Pour citer des exemples de la manière dont on gradue le feu, nous observerons que, dans les fours de Lorraine (i), on brûle une corde de bois , le premier jour, pour former 1 ’ embrasement ; on augmente le feu, jusqu’à lui faire consumer 6 cordes le second jour : on entretient la température, en lui faisant brûler 5 cordes le troisième jour, 4 cordes le quatrième; et l’on diminue la chaleur, en ne lui faisant brûler qu’une corde le cinquième jour. Enfin, on laisse refroidir le four, a4 ou 48 heures, avant de retirer les pierres. En Alsace, on allume 5 à 6 bûches à chaque gueule (a), de façon que le bois, sous les berceaux des trois bouches, ne soit pas à plus de 3 pieds de l’extérieur du four. Lorsque les bûches sont bien enflammées, c’est-à-dire, au bout d’un quart d’heure, on y jette 5 à 6 autres bûches, i ou a pieds plus avant, sous les voûtes ; un quart d’heure après, on avance encore de même, et pour lors le bois se trouve sous la pierre à calciner. La même manière se continue, de sorte qu’en une heure, on consume trois quarts de corde de bois pour les 3 gueules. En 6 heures, le bois parvient vers le milieu des voûtes, et en la heures, tout au fond;

(i) Art du Chaufournier , page 1 4 - (a) Idem, page a4-

LA PIERRE CALCAIRE. , io5

avec une pareille consommation de bois, d’heure en heure; on soutient ce feu pendant 4^ heures , alors la calcination est terminée si le temps est calme. Lorsque le vent souffle, modérément, sur les gueules du four, l’opération se fait en 36 heures; s’il s y porte impétueusement, les pierres du fond, celles de derrière, serout bien calcinées et celles du devant pas assez, ce qui produira du déchet.

On reconnaît que la pierre est assez calcinée et que la chaux est au point qui lui convient, par deux indices : i° par la couleur de la flamme ; a° par l’aflaissemeut de la pierre. La flamme change de couleur pendant l’opération ; elle est d’abord brune, puis elle devient rouge-foncée, violette, bleue et blanche. C’est lorsque les pierres sont bien pénétrées, de feu, qu’elles sont parvenues à une belle couleur rose-blanchâtre, que l’on peut juger de la lin de l’opération. Quant à l'affaissement, il a lieu, dans tous les fours, quelques heures avant que la calcination ne soit terminée ; elle est plus ou moins grande, selon la nature de la pierre et selon les dimensions du four. En Lorraine, l’expérience a appris, aux chaufourniers, que la calcination est complète , lorsque la dernière ellipsoïde du couronnement, qui a 6 pieds.de hauteur, est ‘réduite à 4, et que le fourneau, construit à 6 pieds et demi sous clef, s’est abaissé de manière à n’avoir plus que 5 pieds.

Habituellement , on retire la braise du fourneau, lorsqu’on juge la calcination terminée : quelques chaufourniers laissent la gueule ouverte, pour que le four se refroidisse plus promptement, d’autres la ferment, afin de refroidir plus lentement : on peut, dans le premier cas , commencer à ôter la chaux, a4 heures après avoir retiré la braise. Pour cela, on brise la voûte, qui s’écroule facilement , et l’on retire la chaux par la gueule.

io6 ART DE CALCINER

Il est nécessaire , en chauffant le four, de disposer le bois sur le foyer, de manière à lui faire produire la plus grande flamme : ordinairement, on refend les huches en menus morceaux , de toute leur longueur , pour que le bois se sèche plus promptement et qu’il occupe plus de surface. En jetant le bois, il faut le disposer, sur le foyer, de manière que les bûches se croisent, et que l’air circule facilement autour : si l’on brûle des fagots ou des bourrées, il faut, lorsqu’ils sont placés sur la gueule du four , couper les liens , les pousser dans 1 atre avec la fourche, et éparpiller le bois dans le foyer.

Une précaution essentielle, pour bien conduire le feu d’uu four et économiser les combustibles , c’est de régler la quantité, d’air qui entre, de manière à ce qu’elle suffise pour entretenir la combustion. Lorsqu’il entre trop d’air, le fourneau se refroidit , et ce refroidissement occasionne une consommation de bois plus considérable , en même temps qu’il dérange la répartition uniforme de la température, et occasionne des biscuits : ainsi, dans les fours où il n’existe pas de canaux particuliers pour' l’introdiiction de l’air, il faut, après chaque charge , fermer en partie la gueule du four ; et lorsqu’on brûle des fagots, il faut, après l’introduction d’un fagot, fermer la gueule avec un fagot nouveau , qui s’échauffe , se sèche et se dispose à s’enflammer plus facilement, et à produire une belle flamme.

Pour mettre le fourneau en train , dans les fours où l’on brûle de la tourbe, on allume d’abord un feu très faible (i) , que l’on recouvre de poussière de tourbe , et que l’on entretient ainsi pendant 10 à ia heures. Ce feu, qui produit beaucoup de fumée , a pour objet d’échauffer , par degrés , la pierre

(i) Bulletin (le l.i Société d'F.ncouragemcnt , page 1910.

calcaire, avant de lui faire ressentir le contact de la flamme ; sans cette précaution, la pierre qui est d’une bonne qualité , dure et bien vive, a l’inconvénient de s’éclater, ce qui produit, souvent, des accidens graves, par la cbute des chaînes de la voûte, qui occasionne, nécessairement, l’affaissement de la masse entière de la pierre calcaire, que le four contient. Il est bien important de charger le four, de maûière à offrir le plus de surface possible au contact de la flamme, en laissant beaucoup de jour entre les pierres , qui devraient être placées sur les angles, autant que possible; on aura soin aussi de ne mettre la petite pierre, ou granit , que dans le haut du four , dont l’œil, ou gueulard, devra eu être recouvert à .2 pieds de hauteur. Ce n’est qu’après que le fumage est bien fait, et que la pierre se trouve suffisamment échauffée , que l’on augmente le feu par degré», jusqu’au moment où commence ce que les chaufourniers nomment le rebutage ; c’est là l’instant où la pierre étant bien rougie, et pour ainsi dire incandescente, dans toute la partie inférieure du four; que la flamme, contrariée parla raréfaction de l’air, due à la grande chaleur du foyer qu'il traverse, a la plus graude peine à s’élever et à parvenir jusqu’à l’œil supérieur, ou gueulard, du four, et terminer la calcination de la pierre calcaire logée dans la partie supérieure ; et c’est alors aussi que la flamme s’échappe avec violence par la bouche du four, si l’on n’a pas le soin de la tenir fermée, au moyen d’une porte en tôle épaisse. A cette époque, il faut soutenir le feu avec égalité, et surtout bien se garder de laisser noircir la surface de la pierre, par le contact de l’air extérieur, çe qui arriverait si l’on ralentissait le feu, et ferait absolument manquer la fournée. Peu d’heures avant la fin de l’opération, et quelquefois même 6 heures avant, la pierre se tasse dans la partie supérieure du four, d’environ un

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sixième de la hauteur totale (i) de la charge, mesurée entre le gril et l’œil du four; c’est là un indice certain que la calcination de la pierre calcaire est presque terminée. Alors on doit ralentir le feu avec prudence, c'est-à-dire peu à peu, jusqu’à la lin de l’opération ; on laisse ensuite refroidir lentement la pierre, et on ne la tire du four, pour la mettre, soit dans des tonnes couvertes, soit dans les voitures couvertes à cet effet , que lorsqu’elle est devenue maniable à la main , ce qui exige quelquefois 6 ou 8 heures , selon la température plus ou moins élevée de l’atmosphère. On voit, d’après cela, que la durée du temps nécessaire pour faire une fournée , ne peut être constante et peut même varier de 12 heures, plus ou moins, suivant la température. Il est certain que la dureté, la sécheresse et la qualité des combustibles, influent d’une manière sensible sur la durée de l’opération. *

Quelques chaufourniers sont dans l’habitude de couvrir l’œil de leur four, et d’en fermer la gueule, lorsqu’ils cessent le feu et qu’ils veulent éteindre. Cette méthode a le désavantage de prolonger le temps du refroidissement ; mais elle rend la chaux plus dure, plus compacte , plus difficile à s’éteindre à l’air, et lui donne la propriété de pouvoir être transportée plus commodément à de grandes distances.

Toutes les personnes qui se sont occupées de la calcination de la chaux, paraissent s’accorder sur cette assertion , qu’il est dangereux de laisser éteindre un four avant que la cuisson ne soit complète, sans quoi la fournée serait perdue. On cite , à •ce sujet , que le célébré Bernard Palissy , passant par les Ardennes, trouva , sur son chemin, un four à chaux, dont l’ou-

( 1 ) Celle proportion dépend de la forme du four, el de son diamètre dans la partie supérieure.

vricr s’était endormi au milieu de la calcination ; et comme il travaillait, à son réveil, à le rallumer, Bernard Palissy lui dit qu’il brûlerait toute la forêt des Ardennes, avant de remettre en chaux la pierre à demi calcinée. Cette assertion nous a paru d’autant plus extraordinaire, que toutes les fois que l’on retire des fours à chaux, des pierres à moitié cuites, qui n’ont pas été assez calcinées, que l’on replace ensuite dans la partie supérieure du four, lorsqu’on commence la cuisson , ces pierres y sont toujours amenées à l’état de chaux parfaite, lorsqu’elles éprouvent assez de chaleur. Pour déterminer la.contiance que l’on doit donner à cette opinion , nous en avons appelé à l'expérience; nous avons pris un morceau de pierre à chaux, de Cbdteau-Landon , nous l’avons pesé et nous l’avons placé dans le feu de notre cabinet. Après 8 heures de calcination , nous l’avons pesé de nouveau , il avait perdu 0,24 de son poids primitif. Ce morceau a été remis au feu le lendemain ; après 8 heures de calcination , il avait perdu o, 1 1 de son poids, ou o,35 de son poids primitif. Remis une troisième fois au feu après avoir été refroidi , nous avons observé qu’il avait perdu , au bout de 8 heures fO,o5 de son poids , ou o,4o de son poids primitif; enlin, après 8 heures d’une quatrième calcination, la pierre avait perdu o,o4 de son poids, ou 0,44 de 800 poids primitif. La pierre s’est trouvée rçduite à letat de chaux parfaite. Sa densité était de i,G66, celle de la pierre, avant 1^ calcination, était de 2,675.

Ce que l’on doit craindre principalement, dans la cuisson de la chaux, c’est : i° l’effet des vents loris et violeus, qui peuvent détruire l’uniforme répartition de la chaleur ; trop chauffer un espace, pas assez un autre, et causer le double dommage d’une trop forte cuisson dans une partie du four,*ct d’une trop faible dans une autre; 2 0 le refroidissement que peuvent

no ART DE CALCINER

occasionner la pluie, la neige, etc. On remédie, en partie, aux mauvais effets des vents violens, en plaçant les gueules dans une direction opposée à celle des vents forts, en élevant des haies autour du gueulard , lorsqu’il a uue grande surface , comme cela se pratique dans les fours à chaux de Lorraine ( (ig. 8 ) ; en rétrécissant l’œil ou gueulard , de manière à ne conserver qu’une très peti te ouverture , comme dans les fours (lig. ii, 11 , i3, io, ii, ii, ?.3, it\, i5, 1 6 , 3i , 3a , 33 ), employés à Nemours, à Essones, à Thury, etc- On peut également élever des haies ou des murs devant la gueule, pour rompre les courans d’air qui pourraient s’y diriger, et fermer ces ouvertures avec des portes de tôle , pour ne laisser pénétrer d’air que la quantité que l’on juge nécessaire. Quant aux refroidissemens occasionnés par les pluies, les neiges, on détruit leur effet en couvrant la gueule des fours d’une voûte ( lig. i5), ou d’un toit, d’un appentis (lig. 57 ).

La conduitedu feu, dans les calcinations continues, ne présente pas autant de diiiicultés que pour les calcinations périodiques. Ce qui exige le plus de soin, c’est la mise en feu. Il n’est pas indifférent dlallumer lorsque le four est totalement chargé, ou lorsqu’il ne l’est qu’en partie. Dans le premier cas, si le feu, par quelque accident, ne prenait pas bien et s’éteignait, il faudrait décharger tout le four et perdre un temps considérable : ainsi, la prudence exigede l’allumer, lorsque les lits alternatifs, de pierres et de combustibles, sont élevés à a ou 3 pieds de hauteur.

Eh chargeant ces fours, on a soin de placer sur la base, un grillage de barreaux volans, sur lequel on arrange 3 ou 4 brassées de boisbie/i sec, que l’on recouvre d’un lit de houille, plus ou iftoins épais, selon sa qualité. Sur ce combustible, ou place une couche de pierres, une de combustibles, et cela alter-

lit

LA PIERRE CALCAIRE, nativement. Polir allumer (1) le feu, on jette au-dessous de la grille une Lotte de paille , que l’on recouvre de quelques morceaux de bois sec. On observe de choisir celle des gueules sur laquelle lèvent souille le plus directement. Si le vent était trop violent, on boucherait celles des autres gueules par lesquelles la flamme sortirait du cendrier. En quelques minutes, le bois qui est sur la grille se trouve enflammé. Lorsqu’il l’est suffisamment , et que la fumée commence à sortir par le sommet du four , on bouche toutes les gueules avec des pierres , de la terre et du gazon , afin que le feu ne s’élève pas trop vite, et c'est alors que l’on continue la charge jusqu’au sommet du four (2). •

Une attention que doit avoir le chaufournier, en continuant la charge du four, c’est de donner plus d épaisseur à la couche de houille, dans l'axe du four que vers les jtarois; la différence est ordinairement dans le rapport de 4 à 3 . Ce travail occupe, quelquefois, 8 ou 10 manœuvres; et dans ce cas, il faut une heure environ, pour arranger, dans lofour, 72 pieds cubes de pierres. La pierre doit être coupée en morceaux de

( 1 ) Arl du Chaufournier, page* 3a , 33 et suiv.

(a) Il serait plus commode, pour 1rs chaufourniers, que les gueules fussent garnies , chacune, d'une porte en tôle; il est souvent nécessaire de les ouvrir ou fermer totalement , ou de les ouvrir plus ou moins , pour bien conduire le feu et rendre la calcination plus égale dans tontes les parties du four ; mais comme il faut du temps, et quelques peines, pour arranger et déplacer cet amas de pierres et de gazon , dont on se sert ordinairement , les ouvriers contiennent qu'ils se les épargnent, quelquefois, mal à propos , au lieu que des portes de fer, avec registres, comme à nos poêles d'appartcmen5 , leur donneraient le moyen de gouverner le feu nvcc plus de facilité. M. Fourcroy dit en avoir fait de telles, en faveur Vf un vieux chaufournier, praticien de <{o ans , qui l'en remercia pendant plusieurs mois, comme d’un grand présent.

ART DE CALCINER la grosseur du poing ; et avoir la même grosseur dans toute l’étendue du four. '

Il ne suffit pas toujours, pour opérer l’égalité du feu, dans tous les cercles du four, de bien ménager le courant de l’air entrant par le cendrier; il se rencontre dans la masse des pierres, surtout auprès des parois du four, des endroits où le feu ne pénètre pas comme ailleurs, ce qui vient, en partie, de ce que la pierre, en tombant des mannes, se trouve plus entassée dans quelques points que dans d’autres, et moins garnie de houille dans ses joints. Ces endroits sont remarquables à la surface du four, par la couleur des pierres , qui ne sont pas imprégnées de suie, comme celles sous lesquelles le feu a fait le plus de progrès. Il faut donner un peu de jour, pour que le feu s’y porte davantage. Alors, le chaufournier dresse sa lance sur sa pointe, et, en l’agitant, la fait entrer à travers les pierres , de toute sa longueur ; il la retire et la replonge plusieurs fois de suite dans le même trou, pour y former un petit canal; il en pratique plusieurs semblables, dans le voisinage, s’il le juge nécessaire. Il n’en faut pas davantage pour déterminer le feu vers ces parties et rétablir l’égalité. Ces coups de lance sont fort rarement nécessaires ailleurs qu’auprès des parois.

Lorsque le feu approche du haut du four, il faut en garantir l’oriüce par des abrivents de planches , de 4 à 5 pieds de hauteur pour les petits fours, et un peu plus élevés pout les grands. On les dresse entre quelques piquets, on les change de place selon que le vent tourne , et on les abat chaque fois qu’il faut recharger le four. Il n’y a pas d’autre opération à faire jusqu’à ce que le feu soit parvenu à l’orifice supérieur, et ait enflammé le dernier lit de houille, sous les dernières charges de pierres, en sorte que l’on voit la flamme , ce qui

LA PIERRE CALCAIRE. n3

arrive le troisième ou quatrième jour, selon la grandeur du four , et que le vent a été plus ou moins favorable par sa médiocrité. A mesure que le feu s’élance , il abandonne le bas du four dont il a consumé la houille; la pierre qui s’y trouve se refroidit totalement. Alors, le chaufournier jette une bonne charbonnéë sur la surface de sou four, et commence ensuite à tirer, par le cendrier , la chaux qui est faite.

11 y aurait de l’inconvénient à déranger le pied du four avant que le feu ne soit arrivé à son sommet ; la chute ou l’affaiblissement des pierres, ferait pénétrer et tomber, entre leurs joints , les charbonnées du sommet qui ne seraient pas encore enflammées ; il se trouverait par là -des espaces de pierres dépourvus de houille , et d’autres qui en seraient surchargés. C’est par cette raison, qu’il faut jeter une charbonnée avant de tirer la chaux faite : le feu , quoiqu'il se montre autour de l’axe de la surface supérieure du four , n’est ordinairement pas encore si élevé près de la circonférence ; il faut y fournir de Ja houille pour remplacer celle qui tombera plus bas , pendant le mouvement que vont faire toutes les pierres dont le four est chargé.

Ces fours peuvent avoir des grillages voians, comme dans la Flandre maritime; ou des grillages dormans , comme à Valenciennes. Le chaufournier est obligé , dans le premier eus , d’arracher les barreaux voians qui forment le grillage ; alors la chaux tombe dans le cendrier , d’où on l'enlève. Si elle reste suspendue dans le four , on la fait tomber avec le manche de la pelle : cette chaux est enlevée par toutes les gueules , les unes après les autres. Les ouvriers prétendent que s’ils tiraient la chaux par une seule gueule, il n’y aurait qu’un côté du four qui se viderait , et que les pierres du four ne s’abaisseraient pas également. Quoiqu’il soit avanta-

peux de retire» la chaux par plusieurs gueules , il n’y a cependant de dommages à craindre , en ne 1a retirant que par une seule gueule , que dans les fours à large diamètre. Lorsque le diamètre de la hase n’a que 18 à 24 ponces, on peut, sans danger , ne retirer la chaux que par une seule gueule.

Oa continue à retirer la chaux, jusqu a ce qu’elle soit mêlée de charbons embrases ; alors , il y aurait k craindre que la cuisson de la chanx ne fût pas terminée -, au reste , le chaufournier qui connaît le produit de son four , et les accidens de l’air , n’en retire que ce qui leur est proportionné ; il a soin de mouiller sa houille si le feu va trop vite.

Comme il se forme un vide au sommet du four, en retirant la chaux par les gueules , et que la surface su]>érieure est inégale , il faut d’abord jeter, snr la surface , une charbonnée , puis redresser la surface ; pour cela , le chaufournier enfonce sa lamce, de quelques pieds, le long des parois du four; et, en la saisissant par son œil , il s’en sert comme d’un levier, avec lequel il fait effort , contre le bord du four, pour soulever et retourner les pierres , les rapprocher de l’axe , et remplir l’encavement qui s’y était formé : il fait la même manœuvre tout autour , et rejette même , vers Taxe, avec une pelle, les pierres de la bordure pour reformer le botnbage ; après quoi il rejette la churbonnée et les charges de pierres, alternatives , jusqu’au sommet du four. Cette opération se renouvelle chaque fois que l’on retire de la diaux.

Dans les exploitations ordinaires, on ne travaille au four ni la unit , ni les dimanches et fêtes. La chaux se retire, tous les jours, le matin et le soir. On abandonne le four à lui-même lorsqu’il est rechargé. Lorsque l’on doit passer un jour eutier sans tirer de la chaux, il tant disposer le four.

LA PIERRE CALCAIRE. tiS

de manière à empêcher que le fea ne brûle aussi vite et ne monte à l’orifice aussi promptement qu'à l’ordinaire. Pour cela on jette, au centre de la surface, une eharbonnëa de 3 ’ à 4 ponces d’épaisseur et de a pieds de diamètre , que le chaufournier entasse eu le piétinant j quelquefois eu la mouillant, il la recouvre d’un Ut de même épaisseur, formé des plus menus éclats de pierres ; puis il ferme toutes ks gueules du four.

Quoique la combustion continue , après avoir enlevé les barreaux volans des fours qui n’ont pas de grillages dormans , on est cependant obligé de reformer les grillages volans, tons-Jes 8 on i5 jours , pour nettoyer le cendrier et redonner de l’activité au feu ; alors , le chaufournier remet les barreaux en place , en les chassant à coups de masse à travers la chaux , par une des gueules du four , jusqu’à ce qu'il les ait assez enfoncés pour qu'ils portent sur la traverse. Dès que le cendrier est nettoyé et que le feu a repris toute son activité , on arrache les barreaux, et le four continue sa marche régulière.

Comme le cendrier s’engorge de temps en temps , par les Cendres de la houille qui s’y amassent , surtout dans les intervalles entre les gueules , et que ces amas empêchent la chute de la chaux , le chaufournier retire soigneusement ces cendres et les met à part : elles sont mêlées de beaucoup de menus morceaux de chaux , et deviennent propres à faire un excellent mortier, connu sous le nom de cendrée. Pour les séparer de la chaux , on se sert , dans les grands fours , de pelles percées de trous de la grosseur du doigt $ on parvient, par ce moyen , à séparer la cendrée et à la faire tomber sur un tas particulier, avant de mettre la chaux dans les mannes. Cette cendrée est très estimée pour les construc-

tions dans les lieux Humides ; on en relire , dans quelques fourneaux , une mesure sur deux de chaux. La cendrée des fours à bois n’est pas aussi estimée.

Nous avons vu précédemment , que l’eau et l’acide carbonique, combinées avec la chaux, dans les pierres calcaires , sont les deux substances que l’on se propose do dégager pendant leur calcination ; mais ces deux substances se dégagent , plus ou moins facilement , selon l’état de leur combinaison , et les proportions dans lesquelles elles se trouvent. Bergmann a trouvé o, 1 1 d’eau dans la chaux carbonatée pure ; Rlaproth, Vauquelin , Fourcroy, Kirwann, n’en ont pas trouvé dans quelques variétés , et les ont considérées comme anhydre. Bucholz , Philips , Thénard , etc. , n’en ont trouvé que de o,o3o à 0,0^3 (i); mais ces analyses ont été faites sur des pierres pures et parfaitement sèches; celles que l’on calcine peuvent avoir des degrés d’humidité très différons.

On a remarqué ( 2 ) que les pierres nouvellement tirées de la carrière et celles du dessus de la carrière , qui sont les plus tendres , se déchargent beaucoup plus tôt de leur humidité, et sont plus tôt calcinées, que celles qui se sont durcies à l’air pendant quelque temps , ou qui , venant du fond des carrières , sont naturellement plus compactes et plus vives ; plusieurs chaufourniers et particulièrement ceux du Boulonnais , sont dans l'usage de mouiller les pierres lorsqu’elles sont trop sèches (3) , et quelles se calcinent difficilement; ils humectent aussi la houille qu’ils stratifient, avec

( 1 ) H est extrêmement difficile de déterminer la quantité d'eau contenue dans le carbonate de chaux , parce que le gaz acide carbonique qui se dégage, en emporte avec lui une quantité plus ou moins grande.

(a) Art du Chaufournier, page t3.

(3) Idem, page 4*.

la pierre, dans les fours. Cette pratique a fait conclure que l’eau favorisait le dégagement de l'acide carbonique. M. A. Pictet s’eu est assuré par une expérience (1). Ayant essayé de calciner de la craie en vase clos , avec ou sans eau , il a observé que la différence dans la quantité d’acide carbonique dégagé, dans les deux cas , est si considérable, qu’il regarde l’eau comme une condition nécessaire à la calcination ; et il est convaincu que la calcination très imparfaite , qu’on obtient en vase clos , ne s’opère qu’en raison de l’eau contenue dans la craie ; la production du gaz acide carbonique cessait toujours , dans son appareil , malgré l’incandescence, quand on avait lieu de croire que toute l’eau d’agrégation de la craie était dissipée, et le gaz reparaissait, avec une extrême abondance , quand , par une stillation ménagée à volonté , on faisait arriver, sur la craie , de l’eau en vapeur.

Tous les chaufourniers s’accordent à regarder la pierre tendre , légère , spongieuse , enfin celle qui approche de l’état de craie, comme étant plus facile à calciner, et exigeant moins de combustible , que celle qui est dure , pesante , compacte , enfin celle qui approche le plus de l’état de rparbre. La pierre calcaire de Château -Landon , par exemple , qui est très dure et très pesante , exige, pour sa calcination , presque le double du bois nécessaire pour calciner les pierres tendres des environs de Nemours , et cela en les calcinant dans le même fourneau et avec le même combustible. Les madrépores se calcinent avec une extrême facilité. Ces résultats sont faciles à concevoir. Plus les pierres sont légères , plus elles sont poreuses, plus facilement les fluides peuvent

(1) Journal des Mines, tome XIII , page 160.

se dégager du centre des pierres en passant à travers leurs

pores.

La pierre calcaire, c’est-à-dire la chaux carbonate* , perd o ,45 de son poids , pendant la calcination ; elle perd juste la quantité d’eau et d’acide carbonique quelle contenait. Elle diminue aussi de son volume primitif ; cette diminution varie avec la nature de la pierre. Nous nous sommes assurés , par plusieurs expériences, qu’elle perdait de 0,1 à 0,2 de son volume primitif. Nous avons, pour cet objet , fait mesurer des pierres avant leur calcination, et nous les avons fait mesurer après avoir été calcinées. C’est ainsi que nous nous sommes assurés qu’il fallait i“,ï, de pierre de Cbâteau-Landon , pour produire 1 mètre cube de chaux. En Boulonnais (1), aiGpieds cubes de pierres donnent 200 pieds cubes de chaux ; en Champagne (2) , 3 oo pieds cubes produisent 270 de chaux; dans les environs de Metz ( 3 ), on retire ia 5 o pieds cubes de chaux, de i 3 oo pieds cubes de pierres ; en Lorraine ( 4 ) , xo8o pieds cubes de pierres produisent 1 000 pieds cubes de chaux ; à Maubeuge ( 5 ), 14^5 pieds cubes de pierres donnent, ordinairement , 1280 pieds cubes de chaux et de cendrée ; en Alsace (6) , on obtient 1400 pieds cubes de chaux, de i 458 pieds cubes de pierres. Enfin, dans le devis estimatif des travaux de construction du service du Génie , on avance que 7“,4cubes de pierres ne rendent que 5 ", 82 de chaux. Cette manière d'évaluer la diminution de volume de la pierre, en la calcinant , est très in-

(1) Art da Chaufournier, page 4 1 2 3 4 5 (б) -

(а) Idem, page a3.

(3) Idem , page 17.

(4) Idem, page 18.

(5) Idem , page 5 1.

(б) Idem, page a5.

LA PIERRE CALCAIRE. i ,9

exacte , parce que le volume varie , soi t par le mode de mesurage, soit relativement à la grosseur des pierres. De grosses pierres occupent , après avoir été cassées , un volume plus considérable qu’avant : ainsi , dans des expériences faites par MM. les officiers du Génie (1), 9",3g cubes de pierres , prises k la carrière, n’ont plus cubé que 7“3g, lorsqu’elles ont été employées en maçonnerie ; 8 toises cubes de pierres , prises en Alsace, dans la carrière (2), ne produisent dans le four, que 6 toises trois quarts ; dans les environs de Metz , 6 toises cubes de pierres, dans la carrière, n’en forment que 5 dans le four. Les variations de volume , occasionnées par le mesurage, par le brisement et l’arrangement des pierres, produisent souvent de tels effets, que l’on ne peut apercevoir, quelquefois , aucune variation dans le volume après la cuisson ; aussi , les chaufourniers de Flandre assurent que les fourneaux coulans , rendent une toise de chaux pour une toise de pierres ; et ceux de la Lorraine et de l’Alsace sont persuadés que la chaux enfle en cuisant , parce qu’ils retirent un volume de chaux plus grand que celui des pierres qu’ils ont arrangées dans le four. Pour éclaircir cette question , nous avons fait des expériences d’un autre genre. Nous avons pris un morceau de pierre de Château - Landon , dont la densité était de 2675 ; nous l’avons fait calciner, il a perdu 0,42 de son poids. Si le volume n’avait pas éprouvé d'altération , sa densité aurait dû être de i 55 i, mais elle était de 1720; d’où il suit que son volume était diminué deo,x. ün morceau de pierre calcaire franche, des environsde Paris, dont la densité était de 2472,

( 1 ) Devis estimatif des travaux de construction dépendant du Ministre de 1* Guerre.

(a) Art du Chaufournier, page a5.

ART DE CALCINER perdit, à la calcination, o, 3 g; sa densité aurait dû être de 1498, elle était de i 663 : donc elle était diminuée de 0,1 , environ. Ces deux expériences, qui sont indépendantes de celles prises sur les pierres, prouvent, d’une manière incontestable, que les pierres à chaux diminuent de volume en cuisant.

Quant à la diminution dans le poids des pierres, elle varie comme la nature des pierres : nous en avons trouvé qui perdent o ,55 de leur poids , tel est le spath magnésien de Tobey -, la pierre à chaux de la Sésia perd o, 5 /f j quelques-unes, comme le marbre Campan, ne perdent que o,a 3 . Dans les expériences de Duhamel (i) , la pierre à chaux de Courcelles a perdudeo,42 ào, 45 . Enfin, on peut voir, dans les 207 analyses que nous avons données des pierres à chaux, combien chaque espèce de pierre peut perdre, parla calcination, pourêtrecomplètement amenée à l’état de chaux. Comme toutes ces analyses ont été faites sur des pierres parfaitement sèches ,.ces pierres doivent perdre davantage lorsqu’elles sont mouillées, quelles sont humides, et quelles sortent de la carrière.

Il est difficile de prévoir , d'avance , quelle température on doit donner aux fours, et quelle doit être la durée de la cuisson. La température dépend de la nature de la pierre , de sa dureté ; la durée , de la grosseur des pierres et de la température à laquelle elles sont exposées. Les pierres que l'on calcine, ayant des compositions différentes, sont susceptibles , en raison de ces compositions, de pouvoir se vitrifier à des températures plus ou moins élevées. Le carbonate de chaux pur est réfractaire et invitrifiable, aux températures les plus hautes que nous puissions obtenir dans les fourneaux ; tandis que des combinaisons de chaux, de silice et

( 1 ) Académie des Sciences, i? 47 t page 6a.

LA PIERRE CALCAIRE. lai

d'alumine peuvent se vitrifier , d’autant plus facilement, que les proportions sont plus favorables à cette vitrification. On peut voir dans la Sidérotechnie (i) , ainsi que dans le Journal des Mines (a), les expe'riences qui ont été entreprises pour déterminer le degré de fusibilité des terres simples, et des terres combinées entre elles , et avec des oxides de fer et de manganèse.

Souvent on trouve, parmi les pierres calcaires, des fragmens qui ne jouissent point de la propriété que 1a chaux vive doit avoir •, c’est-à-dire , sur lesquels l’eau paraît n’exercer aucune action , qui ne s’échauffent pas, ne fusent pas et ne se ramollissent pas. Ces fmgmens se nomment noyaux , rigaux j marrons, biscuits. Leur formation parait être due à plusieurs causes : i° une trop forte calcination; a° une trop faible cuisson. Lorsque la pierre à chaux n’est pas pure, qu’il entre dans sa composition des substances qui la rendent vitrifiable , le feu doit être conduit avec une extrême prudence : trop de chaleur 1» vitrifie promptement , et l’on obtient des scories qui ne jouissent plus des propriétés de la chaux. Si , au contraire, les morceaux sont trop gros, que la calcination n’ait pas été assez long-temps continuée, la surface seule de la pierre est réduite à l’état de chaux, et il reste, dans l’intérieur, des noyaux qui sont encore à l etat de carbonate calcaire. Si le feu a été poussé, d’abord, avec trop de force, la surface de la pierre se calcine, se vitrifie, et forme une enveloppe imperméable , qui retient les fluides combinés dans l’intérieur de la pierre: alors, l’intérieurpeut supporter la température la plus élevée , sans changer son état de combinaison.

(i) Sidérotechnie, a* volume, page i 55 et suiv.

(a) Journal des Mines, tome XVIII, page 17 1. •

12 a ART DE CALCINER

Ilarrivemèmeque,par l'action d’une forte chaleur, long-temps continuée, le carbonate de chaux, dans 1 intérieur de la pierre, éprouve une variation dans sa texture; de grenue qu elle était, elle devient lamclleuse ; et il se forme même des cristaux rhomboïdaux ; d’où I on voit qu’il est essentiel de bien, déterminer, par l’expérience, le degré de chaleur que la pierre calcaire peut et doit subir, pour être parfaitement calcinée, et combien il est nécessaire de conduire le feu de manière à élever graduellement la température, pour faciliter la calcination du centre des pierres.

Plusieurs chimistes ont donné le nom de chaux morte, à un carbonate calcaire soumis à un feu violent et long-temps continué, qui ne s’échauffe point avec l’eau, qui ne tombe pas en poussière. Bucholz (i) suppose quatre cas, dans chacun desquels, la chaux peut passer à l’état de chaux morte.

i°. Lorsqu’elle contient beaucoup d'argile, et qu’elle est échauffée assez fortement pour prendre une grande dureté. Dans cet état, elle ne fera pas effervescence avec les acides, parce que tout l’acide carbonique s’est dégagé.

a°. Si elle contient de la silice, et qu’on la chauffe fortement. Aprçs l’entière expulsion de l’acide carbonique, elle ne fera pas effervescence avec les acides.

3°. La chaux étant échauffée de suite très vivement, forme une masse absolument semblable à la chaux morte; elle passe à nn état demi-liquide; il faut un échauffement gradué^ pour chasser l’acide carbonique des gros morceaux , particulièrement quand le travail est achevé; il reste souvent des morceaux à moitié fondus, qui ne s échauffent ni ne sedelitent

(i) Journal des Mines, lomc XXIV, page x3 et suiv. (5) Idem, tome XXn , page

LA PIERRE CALCAIRE. Ia 3

dans l’eau ; mais qui font effervescence avec les acides •, c’est du carbonate de chaux fondu ou durci au feu.

4 °. Enfin, en calcinant la chaux carbonatée, à un feu continué long-temps, après l’expulsion de l’acide carbonique, il se forme de véritable chaux morte, qui ne s’échauffe pas dans l’eau, et ne fait pas d’effervescence avec les acides. Toutes les circonstances de la formation ne sont pas encore bien connues. J’ai vu, il y a quelques années, celte espèce de chaux se former par la calcination de la craie et des écailles d’huîtres ; mais , ne m’étant pas assuré qu’elle ne contenait pas de silice ou d’alumine, j’attribuais à ces terres, les propriétés particulières de la chaux obtenue. Depuis peu , ce même phénomène s’est offert; et comme j’étais très certain que les écailles d'huîtres employée*, ne contenaient aucune autre terre que la chaux, point de phosphate de chaux ni aucun autre sel soluble dans l’eau , je puis assurer que les propriétés de la chaux obtenue, étaient indépendantes de ces substances. Cependant, je ne puis décider les circonstances dans lesquelles cette chaux morte se forme, car j’ai obtenu des mêmes écailles, par une chaleur plus faible, de la chaux ordinaire, caustique, facile à éteindre.

La chaux morte obtenue, s'échauffe très fortement dans l’acide muriatique étendu d’une petite quantité d’eau. La propriété de ne pas s 'éteindre, se trouve dans un tel degré, que des morceaux restèrent pendant 24 heures dans l’eau sans s’y déliter; mais il s’était formé , malgré cela , de l’eau de chaux ordinaire, ce qui est très remarquable. Lorsque les écailles d’huîtres calcinées, eurent été mises dans une lessive bouillante de carbonate de soude, celle-ci fut complètement décomposée et il se forma .une bouillie très fine.

M. Vicat, ingénieur ordinaire des Ponts et Chaussées , dit,

page 1 5 de son excellent ouvrage , imprimé par ordre de M. le directeur général des Ponts et Chaussées et des Mines (i), que la chaux surcalcinée, qui ne s’éteint plus, jouit d’une propriété fort remarquable; car, si on la réduit en poudre très line, par la trituration ; qu’on en fasse, en l’arrosant, une pâte ductile, cette pâte durcira sous l’eau ; nous avions déjà annoncé ce fait, il y a long-temps, dans notre cours de Minéralurgie.

Cet habile ingénieur dit bien que la pierre surcalcinée qu’il a soumise à l’expérience, produisait, par une calcination ordinaire , une chaux commune et grasse ; mais il n’indique pas, d’ailleurs, la nature de la pierre , ni si tout l’acide carbonique a été dégagé, ce qui nous empêche de chercher à expliquer, dans ce moment, ce phénomène, dont nous parlerons plus loin , en faisant connaître la cause du durcissement des chaux et des mortiers. Il nous est impossible , par la même raison , d’expliquer le phénomène suivant , annoncé également par M. .Vicat.

Nous avons retiré de l’eau, après dix-huit mois d’immersion, des petites pierres de chaux commune, réduites en pâte, après sa surcalcination : nous les avons laissé sécher pendant quelques mois à l’air; en les rompant ensuite avec la main , sans autre intention que d’essayer la résistance , nous avons remarqué, avec surprise, dans la cassure, une certaine quantité de particules de carbonate de chaux, à l’état de cristaux transparens. >•

D’où provenaient ces cristaux? avaient-ils été formés pendant la calcination , comme dans les expériences de Halle (a),

(i) Recherches expérimentales sur les chaux de construction , les hélons et les mortiers ordinaires, in-8®, 1818, chez Goujon, eue du Bac, n® 33 . (s) Journal des Mines , tome XXIV, page z 3 .

LA PIERRE CALCAIRE. ia5

ou s’étaient-ils formés dans l’eau? Étaient-ce des hydrates de chaux cristallisés? Ce sont des questions que le peu de détails donnés par M. Vicat, nous empêche d’éclaircir.

Dans chaque pays , les chaufourniers ont une manière de juger le degré de calcination de la chaux : les uns observent la flamme qui sort par l’œil ou gueulard de leurs fourneaux ; d’autres, l'affaissement de la masse de pierres; plusieurs, la couleur du feu dans l’intérieur, ainsi que celles des pierres échauffées ; quelques-uns, la couleur de la pierre lorsqu'elle est refroidie ; enfin , le plus grand nombre , le temps employé et le combustible consommé. Dans les fours à calcination continue, on juge aussi , par le charbon brûlé, la quantité de la chaux que l’on doit retirer. Dans toutes ces circonstances, il faut étudier la marche de son fourneau , apprécier la dureté de la pierre, la chaleur du combustible et l'influence des vents, de la pluie , de la neige , etc.

Pour juger si la calcination a été parfaite, il suffit d’éteindre , dans l’eau , un morceau de la chaux que Fon veut éprouver, et de verser dessus, lorsqu’elle est réduite en bouillie , quelques gouttes d’acide. nitrique, muriatique ou sulfurique, même du vinaigre; il se forme une effervescence plus ou moins forte , si la pierre n’a pas été assez calcinée ; il ne s’en forme aucune , si la chaux est bien cuite. Peu de chaux sont dans cet état; il est rare quelles ne laissent pas dégager quelques bulles d’acide carbonique.

On peut conclure , de tout ce qui précède , qu’il est impossible d’indiquer un mode général de calcination, de cuisson , applicable à toutes les pierres calcaires , quand bien même on ferait usage du même fourneau et du même combustible ; à bien plus forte raison, si le fourneau et le combustible diffèrent. Les chaux carbonatées pures doivent être , généralement , plus

,36 ART DE CALCINER LA PIERRE CALCAIRE, cuites , plus calcinées que les autres , c’est-à-dire celles qui sont impures; et, toutes choses égales d’ailleurs, les pierres dures que les pierres tendres.

Habituellement , on se propose , en calcinant la pierre calcaire, d’obtenir une chaux qui s’échauffe, fuse, se délite et se dissout dans l’eau ; quelquefois , cependant , il peut être utile d’obtenir une chaux qui ne fuse plus, ne se délite plus, et doive être, pour en faire usage, pulvérisée et gâchée à la manière du plâtre : pour l’obtenir ainsi , il faut que la pierre calcaire soit plus longuement , plus fortement calcinée. Les galets de Boulogne , par exemple , forment une chaux qui se durcit facilement , lorsqu’elle a été calcinée au point de ne plus fuser. Son durcissement devient alors , égal à celui de la pierre, au moins; mais, lorsqu’elle n’a été calcinée qu’au degré propre à s’échauffer, à fuser , à se déliter par le moyen de l’eau, elle ne durcit plus avec la même facilité, ni aussi fortement. Nous citons les effets différens que produit cette espèce de pierre calcaire, dont nous parlerons avec plus de détail , dans la seconde partie de cet Ouvrage , pour mettre à même d’apprécier les effets d’une calcination plus ou moins continuée, sur les diverses pierres calcaires que l’on peut amener à l’état de chaux.

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