CHAUDIÈRES A FLAMMES PERDUES

89. Règles générales à observer dans l'installation des chaudières à flammes perdues. — L'application des flammes perdues des fours au chauffage des chaudières à vapeur ayant généralement pour effet d'affaiblir l'action des cheminées ('), à cause des étranglements, des frottements, des déviations et des refroidissements qu'elle fait éprouver au courant gazeux, on ne doit la faire qu'aux fours dont le tirage est assez énergique pour que la production n'en soit pas trop diminuée. A cet effet il convient :

1" D'avoir des cheminées communes à plusieurs fours, au lieu de cheminées spéciales : on sait que les fours se refroidissent chaque fois qu'on charge la grille ou qu'on lève la porte de travail ou de sole, et lorsqu'une cheminée dessert plusieurs fours, le refroidissement de l'un d'eux est peu sensible sur la température moyenne ;

2° De s'aider autant que possible du vent forcé qui, en activant la combustion, supplée toujours à un défaut de tirage de la cheminée ;

3° D'éviter les dispositions compliquées ainsi que les retours de flammes, d'augmenter au besoin les dimensions des cheminées et des carneaux, etc.

Il faut ensuite économiser la place dans l'usine et ne pas adopter des dispositions qui rendraient le travail des ouvriers plus pénible, entraveraient la circulation ou nuiraient à la surveillance.

(') La consommation de charbon dans les fours à cheminée est moindre de dS à 20 pour 100 que dans les fours à chaudière, au puddlage comme au réchauffage.

CIIAP. II.

DES FOUllS A UÉV'ERBÈUE.

Puis on cherche à développer le plus de vapeur possible, surtout en augmentant la surface de chauffe, cet élément puissant de la vaporisation.

Enfin, on donne de fortes dimensions aux chaudières pour la raison que nous allons développer. Dans une forge, les machines, comme on sait, ne fonctionnent jamais toutes à la fois et le travail de celles qui fonctionnent est généralement intermittent. L'essentiel dans un laminoir, c'est de pouvoir disposer à volonté d'une grande quantité de vapeur pour vaincre des résistances instantanées considérables et imprévues. A cet égard les grandes chaudières rendent de bons services : elles font pour ainsi dire fonction de volant, en accumulant la vapeur, de même que celui-ci emmagasine le travail pour amortir les chocs et suffire à des dépenses considérables, mais passagères.

90. Divers systèmes de chaudières à flammes perdues adoptés. — Aucun des systèmes en usage ne remplit toutes les conditions voulues : telle disposition qui se récommande par sa simplicité et par une diminution insensible du tirage des fours, produira peu de vapeur ou aura d'autres inconvénients.

On distingue deux groupes de chaudières, savoir les chaudières couchées ou horizontales et les chaudières verticales ou placées debout, et l'un comme l'autre groupe comprennent diverses espèces, qui seront décrites plus loin, en exceptant toutefois, dans le second, les chaudières courtes dites du Staffordshire, qui fonctionnent depuis de nombreuses années dans plusieurs usines belges, notamment à Couillet, et qui se trouvent décrites avec tous les détails désirables dans la première édition de cet ouvrage. Bien que ces chaudières, ordinairement à basse pression, soient très-simples, n'exigent que peu de réparations et aient constamment bien marché jusqu'à ce jour, cependant il n'en peut être question ici que pour mémoire, car elles diminuent la place disponible dans l'usine, entravent la circulation, nuisent à la surveillance et, ce qui est plus grave, ne développent qu'une force très-faible, savoir quatre chevaux-vapeur par four.

Toutes les chaudières à flammes perdues de construction récente fonctionnent à haute pression (2, S à 3 atmosphères).

9 i . Rendement des chaudières activées par les flammes perdues. — On admet en pratique qu'au moyen d'une chaudière couchée un four à puddler peut développer 15 chevaux de force et un four à réchauffer 20 au maximum, ou en moyenne que, par kg. de houille, sans en défalquer les cendres, on produit 2''; 5 de vapeur ; mais la théorie donne des nombres beaucoup plus élevés, car un four à puddler, par exemple, consommant 3S00 k. de charbon par 24 heures, devrait produire

NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

environ 30 chevaux-vapeur, à raison de S kil. de combustible par cheval et par heure ; on sait, en effet, que les fours à réverbère des forges n'utilisent guère plus de 18 à 20 pour 100 de la chaleur duc à la combustion sur la grille et que la plus grande partie de la chaleur produite se retrouve dans les flammes perdues.

Avec les chaudières chauffées directement, on obtient, dans de trèsbonnes conditions, 7 k. de vapeur, et avec les plus perfectionnées, celles qui offrent une très-grande surface de chauffe, 8 k. de vapeur. Dans ces foyers on entretient une combustion régulière et pas trop vive. Dans les fours à réchauffer, on active, au contraire, de plus possible la combustion et on perd une partie notable de la houille dans les màche-fers et les cendres, ordinairement 23 %, lors même que la teneur en cendres ne dépasse pas 10 à IS pour 100. De plus, les chaudières chauffées par les flammes perdues des fours sont toujours du système le plus simple et offrent ordinairement un faible parcours de flamme, une faible surface de chauffe. Ce n'est donc pas avec un générateur dans ces conditions peu favorables, et un combustible dont on perd une partie notable dans le cendrier, qu'on pourra vaporis^er une forte proportion d'eau, après que le fer et la transmission des fours auront pris tout d'abord 30 ou 40 pour 100 delà chaleur utihsable.

Nous verrons que les chaudières verticales ordinaires, aussi appelées chaudières longues ou tubulaires à tirage, donnent un rendement avantageux, parce qu'elles permettent l'application de la chaleur sur le pourtour tout entier, ce qui augmente la surface de chauffe. Or, on compte qu'à 1 ,S mètre carré de cette surface correspond un cheval-vapeur de force.

92. Nombre de fours pour une chaudière. — Lorsque les chaudières dont on fait usage sont placées horizontalement et que les fours sont à puddler, on emploie ordinairement deux fours pour chauffer un générateur. Si les fours Sont à réchauffer, chacun d'eux devrait avoir sa chaudière, du moins généralement. Lorsque les chaudières sont debout, il est rare qu'on emploie plus d'un four par chaudière, que celui-ci soit à puddler ou à réchauffer. La pratique de donner à chaque four une chaudière paraît très-rationnelle. En effet, s'il y a deux fours qui activent un générateur, et qu'un seul de ces fours soit en marche, on n'obtiendra pas la pression nécessaire, et si ce générateur communique avec d'autres, dans lesquels la pression est plus forte, il absorbera une partie de la vapeur qui viendra s'y condenser, et dérangera par ce moyen les conditions de l'alimentation des générateurs de l'usine.

93. Chaudières horizontales ou couchées. — Ces chaudières se recommandent, entr 'autres, par une grande surface d'évaporation, par la

CllAP. li. — DES FOUiiS A RÉVERBÈRE.

Stabilité de leur construction, par la bonne utilisation de la chaleur, eu égard à leur surface de chauffe, par l'abri que les maçonneries offrent à l'ouvrier lorsque les chaudières viennent à se percer et par le peu de chaleur rayonnante que les constructions émettent.

Le plus grave inconvénient de ces chaudières consiste en ce que les incrustations dues aux eaux d'alimentation contrarient l'évaporation en formant une couche non-conductrice entre le feu et l'eau : le fond peut rougir et se brûler : de là résultent des fuites d'eau et des chances d'accidents.

On peut établir ces chaudières sur les fours ou à leur suite, c'est-àdire sur leur prolongement, et dans ce cas on peut les enterrer ou les placer à la hauteur de l'axe des fours au-dessus du sol.

Les chaudières enterrées, dont on trouve une description détaillée au supplément annexé au Traité de la fabrication de la fonte, donnent beaucoup d'élégance à l'usine et ne gênent pas dans le laminoir proprement dit, mais leur présence dans le voisinage du laminoir empêche de tirer convenablement parti de l'aire sous laquelle elles se trouvent, de sorte qu'elles font perdre en partie au moins une place utile ; en outre, elles sont sensibles à l'humidité du sol sous lequel elles se trouvent, difficiles à visiter et à réparer, et l'on n'y met pas de bouilleurs. A Seraing il y en a avec et sans retour de flamme. Les croquis, pl. S, fig. 4 et S, indiquent, au moyen de flèches, les mouvements de la flamme adoptés respectivement dans l'ancien et dans le nouveau laminoir à loupes de Seraing. f, fours. C, chaudières, c, cheminées.

Les chaudières sur les fours offrent un aspect moins agréable à l'usine que les chaudières sous terre, mais elles n'occupent point de place qui puisse servir à un autre usage et, ce qui les rend très-avantageuses, on peut les nettoyer sans interrompre la marche des fours et le nettoyage peut se faire 7 ou 8 heures après la mise hors de leurs fourneaux ou carneaux. Les autres chaudières, tant debout que couchées, sont loin de présenter ces facilités : lorsqu'on veut les nettoyer, on est obligé d'éteindre les fours et, après avoir vidé les chaudières, d'attendre 24 à 36 heures avant de pouvoir y entrer; car, après la mise hors, les carneaux livrent passage à un courant d'air chaud provenant des fours, ce qui ralentit le refroidissement des chaudières; tandis que, dans les mêmes circonstances, les carneaux des chaudières sur les fours sont traversés par un courant d'air froid activé par la cheminée des fours, ce qui doit accélérer le refroidissement.

Un autre avantage que présente la disposition des chaudières sur les fours consiste en ce que les gouttes de briques et d'autres matières à demi fondues qui descendent le long du canal à la suite du rampant des fours

84 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

prennent une direction contraire à celle de la flamme, ce qui permet à ces matières de se liquéfier et de s'écouler par le floss inférieur, tandis que, dans les autres dispositions des chaudières horizontales, les matières dont il s'agit, en suivant la direction de la flamme, n'acquièrent pas une liquidité parfaite et finissent par boucher le passage aux environs du floss, ce qui exige souvent de mettre le fourneau hors feu, lorsqu'il n'est encore qu'à moitié usé, et alors on doit réparer et le canal et le four. De là résulte une consommation de matériaux réfractaires 2, S fois plus forte que dans l'autre disposition.

Enfin, les chaudières sur les fours développent plus de vapeur que les chaudières enterrées, dans le rapport de 5 à 4-, bien que l'on n'y mette pas non plus de bouilleurs. 10 de ces chaudières ne représentent cependant qu'une force de 160 chevaux au maximum.

Par contre, les chaudières couchées sur les fours sont plus dispendieuses à établir, car elles exigent un bâti de colonnes et de marâtres en fonte ou de piliers en briques avec des marâtres en fonte, bâti dont on peut se passer dans toute autre disposition, et il faut que la hauteur de ce bâti soit telle que l'air puisse circuler librement entre le four et le générateur, si on veut que le travail des ouvriers ne devienne pas trop pénible ; car ces chaudières peuvent empêcher la ventilation dans le laminoir et incommoder les ouvriers par la chaleur rayonnante.

Ces chaudières ne permettent pas d'éviter les retours de flammes, ce qui contrarie le tirage de la cheminée et diminue la production des fours. La disposition des chaudières sous terre nuit aussi au tirage, il est vrai, mais elle le fait à un degré beaucoup moins sensible ; en outre, elle permet de mieux conserver la chaleur.

Au lieu d'enterrer à la suite des fours les chaudières couchées, il peut encore valoir mieux les élever au-dessus du sol par une maçonnerie, en les plaçant de manière que leur sole arrive au niveau du floss des fours. Les chaudières ainsi disposées partagent avec toutes les chaudières horizontales les avantages d'olïrir une grande surface d'évaporation et de pouvoir être alimentées sans troubler l'évaporation. Elles reviennent à un prix peu élevé, comportent un retour des flammes, peuvent recevoir des bouilleurs, n'exigent aucune disposition compliquée, sont faciles à visiter et à entretenir, ne nuisent pas autant au tirage des fours que les chaudières enterrées, ne rendent pas le travail des ouvriers plus pénible et, n'occupant pas de place dans l'usine proprement dite, elles n'y gênent, ni la circulation, ni la surveillance. Du reste, on doit éteindre les fours lorsqu'on veut nettoyer les chaudières. On voit que ces générateurs constituent une espèce de terme moyen entre les générateurs enterrés et les générateurs placés sur les fours. On ne peut leurrepro-

cher que d'être encombrants ou de faire perdre une place utile à d'autres services.

94. Chaudières à vapeur placées horizontalement au-dessus des fours à puddler ou à réchauffer. — Considérons le système de ces fours qui a été employé pour la première fois à Dalinston, en Stalfordshire, et qui se trouve maintenant installé dans beaucoup d'autres usines, notamment à Monceau-sur-Sambre et à Houdeng-Aimeries, en Belgique. Il consiste à remplacer une partie de la maçonnerie dont on entoure ordinairement ces chaudières par une enveloppe en tôle, dans le but d'accélérer le refroidissement pour les nettoyages.

Les chaudières sont en tôle de 0"",0H à 0"',QI^ d'épaisseur pour travailler à une pression de quatre atmosphères, et la chemise n'a que 0'",004 d'épaisseur. Chaque chaudière devrait développer une force de 16 chevaux-vapeur.

Les fig. 6 à 10, pl. 5, représentent deux chaudières de ce système placées au-dessus de quatre fours à puddler. Fig. 6, coupe verticale par l'axe de deux fours opposés et élévation vue de face de tout le groupe. ■ — Fig. 7, plan de l'une des deux chaudières et coupe des fours suivant BB, fig. 6. — Fig. 8, élévation de l'une des deux parties du groupe vue par bout, et coupe-élévation de l'autre partie également par bout. ■ — Fig. 9 et 10, coupe par bout et élévation de l'extrémité d'une chaudière, l'une et l'autre sur échelle double.

a, chaudières. — b, enveloppes. Celles-ci sont supportées par des piliers f, et des marâtres c, fig. 8. En haut les piliers f sont maintenus deux à deux par des entretoises e. — g, maçonneries dans lesquelles sont fixés les pieds des piliers. — Chaque chaudière repose dans son enveloppe sur une cloison en maçonnerie réfractaire dans laquelle sont noyés quatre supports en fonte c'. — Les entretoises e, sont traversées au milieu par des boulons à écrous d, au moyen desquels la chaudière et son enveloppe se trouvent suspendues et assujetties. — j, j, carneaux en maçonnerie réfractaire qui servent de passage à la flamme. — b', portes de ces carneaux. — p, p, boulons. — t, f, trous d'homme.

L'enveloppe n'ayant qu'une faible épaisseur, on la fortifie aux deux bouts et dans le sens de la longueur par un système d'équerres q et q', fig. 9 et 10. Les équerres q' sont assemblés de distance en distance par des boulons /', fig. 9, qui fixent en même temps des étrésillons e', terminés à cet effet par un anneau.

L'ancrage des chaudières n'est pas figuré. Il se compose : 1° de deux barres de fer horizontales et longitudinales fixées par leurs extrémités à des plaques de fonte contre les fonds par des boulons à écrous et longeant le milieu de l'enveloppe; 2° de huit étriers transversaux formés

86 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

chacun de trois barres de fer, reposant sur l'enveloppe et reliés de part et d'autre à l'armature longitudinale.

L'enveloppe figurée se trouve garnie d'un revêtement en briques réfractaires m' , qui fortifie les carneaux, mais n'est pas indispensable.

Les flèches indiquent les mouvements de la flamme autour de la chaudière. Les cheminées k la conduisent au sortir des carneaux, dans un tunnel souterrain //, qui aboutit à une cheminée générale.

'V^eut-on cesser de chauffer les chaudières, on livre aux gaz un passage direct dans le conduit souterrain, en faisant des ouvertures dans les maçonneries, on bouche l'entrée de la flamme dans les carneaux par des registres en tôle qu'on passe dans les coulisses m, et on ferme presque complètement les registres n; puis on accélère le refroidissement de la chaudière au moyen d'un courant d'air froid, en débouchant les trous 0 et o' et en établissant une communication entre le? passages / ety par l'enlèvement d'une brique à l'une des extrémités de la voûte qui les sépare. L'air froid, entré par les ouvertures o, sort avec la flamme par la cheminée, après avoir rafraîchi la chaudière et son carneau.

P, P, robinets de vidange des chaudières.

Les chaudières Dalinston présentent les inconvénients suivants : elles sont dispendieuses et offrent de nombreux retours de flammes ; l'enveloppe en tôle doit occasionner des pertes de calorique, parce qu'elle conduit mieux la chaleur qu'une maçonnerie; enfin, ces chaudières n'ont qu'une faible surface de chauffe, qui ne leur permet guère de développer plus de 10 chevaux de force par four.

Les chaudières ayant! S",! S de long et 1"',16 de diamètre, elles présentent chacune 47""',86 de surface totale ou 24 m. q. de surface de diauffe, et pour chaque four, puisqu'il y en a deux par chaudière, 12 m. carrés, soit 8 chevaux de force, à raison de 1""',S0 par cheval.

Le système de chaudières horizontales placées sur l'axe des fours, tel qu'il est adopté à Couillet, se trouve représenté pl. 2, fig. 1, 2, et 5.

9b. Divers détails concernant les chaudières horizontales. — Les pl. 28 à 31 du Traité de la fabrication de la fonte nous dispensent de rapporter les dessins des chaudières horizontales enterrées ainsi que ceux d'autres chaudières horizontales.

Si la chaudière est placée sur le four, on pourra remplacer l'enveloppe dispendieuse en tôle par un revêtement supérieur en briques pour conserver la chaleur.

Si la chaudière se trouve à la suite du four, mais sur le sol, on pourra mettre des bouilleurs, afin de pouvoir porter la surface de chauffe au maximum et d'éviter plusieurs des inconvénients signalés plus haut. Toutefois l'expérience a prouvé que les fours munis de cette sorte de

CHAP. II. DES FOl'RS A RÉVERBÈRE.

chaudières tirent mal, que ces chaudières avec bouilleurs sont difficiles à nettoyer et qu'après six mois de travail, la production de vapeur est diminuée d'un tiers, par les dépôts et les incrustations qui se forment. Par conséquent il vaut mieux supprimer les bouilleurs.

Si Ton avait une chaudière entre deux fours, il serait encore préférable de chauffer le dessous de la chaudière par les flammes de l'un des fours et de faire passer celles de l'autre four à travers un tuyau placé au centre de la chaudière. Cependant cette disposition, quelque simple qu'elle soit, ne laisse pas que de diminuer le tirage des fours, ne fût-ce que par l'augmentation des frottements et elle ne comporte qu'une utilisation imparfaite de la chaleur perdue.

Toutes les chaudières, tant debout que couchées, sont munies d'un manomètre et alimentées au moyen d'un injecteur Jiffart.

Inutile de dire que le carneau d'une chaudière horizontale placée au jour doit être pourvu d'un système de barres d'ancrage convenable.

96. Chaudières verticales. — Les avantages de ces chaudières sont : 1 » d'occuper peu de place et de laisser sous la halle l'espace nécessaire pour la ventilation par les lemps chauds ; 2° d'économiser une cheminée ; 3" d'accélérer le tirage des fours en abaissant la température des gaz sans augmenter les frottements : on sait qu'une espèce de maximum de tirage correspond à environ oOO" C. ; 4." de rendre l'évaporation indépendante des dépôts dus aux eaux, ceux-ci tombant au fond sans occasionner de préjudice, du moins à cette opération; S" d'exiger des nettoyages beaucoup moins fréquents et toujours plus faciles que les chaudières horizontales ; 6° de comporter une plus grande surface de chauffe, tout le pourtour pouvant être chauffé ; 7° de ne pas gêner les ouvriers par le rayonnement.

Voici les inconvénients qu'on reproche à ces chaudières :

1° Elles coûtent deux fois autant que les chaudières horizontales placées sous terre ou sur le sol ;

2" Les grandes variations du niveau de l'eau qu'elles présentent exigent une attention soutenue pour leur alimentation, qui ne peut se faire sans inconvénients : en effet, qu'on introduise l'eau froide par le haut ou par le bas de la chaudière, dans l'un comme dans l'autre cas, on contrariera l'évaporation, et lorsque le niveau de l'eau vient à s'abaisser au delà d'une certaine limite, la chaudière rougit, puis se détériore, se perce et peut occasionner une explosion; mais l'emploi général que l'on fait maintenant de l'injecteur Jiffart, atténue considérablement cet inconvénient ;

7)° N'offrant qu'une faible surface d'évaporation, elles peuvent contrarier la production de la vapeur, en donnant lieu à des entraîne-

88 SECTION I. — NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

ments d'eau : toutefois à Seraing, cet inconvénient, diminué d'ailleurs par l'étendue de la chambre à vapeur, n'a encore été observé qu'avec des eaux d'alimentation très-impures.

i" La flamme peut s'élever sans toucher les parois, et la vapeur, suivant à l'intérieur l'enveloppe en tôle qui est toujours à une température plus élevée que l'eau, forme entre le feu et l'eau un enduit mauvais conducteur, qui s'oppose à l'évaporation : cet inconvénient est, à la vérité, diminué par la forme légèrement conique qu'on donne à la cheminée proprement dite, mais on doit convenir néanmoins que la surface de chauffe n'est pas aussi bien utilisée que dans les chaudières couchées; il est vrai que, dans celles-ci, les dépôts dus aux eaux incrustantes reproduisent cette espèce d'enveloppe intermédiaire ;

S° La pression de la colonne d'eau s'ajoutanl à celle de la vapeur, la résistance à vaincre se trouve augmentée, ce qui doit occasionner une perte de travail ou, en d'autres termes, ralentir l'évaporation ;

6" En cas de fuite, l'eau chaude est lancée au loin et peut brûler les ouvriers, ce qui n'arrive pas avec les chaudières horizontales, du moins avec celles qui sont placées sur le sol ou qui sont enterrées ;

7" La perte de chaleur par rayonnement et surtout par l'air extérieur (aux chaudières de Seraing) est considérable, malgré la précaution qu'on prend de revêtir les chaudières d'une enveloppe peu conductrice.

8° Le centre de gravité de ces cheminées étant placé a une grande hauteur, un coup de vent violent peut les renverser;

9" Le tirage n'y étant pas confié à une cheminée indépendante, on est obligé de mettre les fourneaux hors feu pour pouvoir nettoyer les chaudières, et la lenteur avec laquelle se fait le refroidissement nécessite alors un chômage prolongé ;

10" La faible épaisseur de maçonnerie (dans le système du Creuset) favorise le déplacement des briques par les variations de température, ainsi que les rentrées d'air froid et la diminution du tirage ;

H» La persistance et l'épaisseur des dépôts boueux au fond des chaudières, augmente les chances d'accidents : le fond rougit, se brûle et laisse fuir l'eau ;

12" Ces chaudières, tout peu encombrantes qu'elles soient, occupent de la place et ne permettent pas de mettre dans un même espace autant de fours que les chaudières horizontales établies sur ces derniers ;

13° Elles ne comportent que difficilement un retour de flammes (voir plus loin).

97. Chaudières verticales de Seraing. — Les fig. 6 et 7, pl. i, représentent en coupe et en plan une chaudière verticale montée au bout du rampant d'un four à rails à Seraing et boulonnée sur une plaque épaisse

en fonte P, soutenue par quatre colonnes en fonte à deux mètres environ au-dessus du sol de l'usine et à un demi-mètre environ au-dessus de la voûte du four. Une seconde plaque égale à la plaque P repose sur la fondation et reçoit les extrémités inférieures des colonnes.

H, cheminée. C, enveloppe formant la chaudière, m, m, fig. 6, manchon en briques réfractaires d'au moins un mètre de hauteur destiné à préserver la partie inférieure de la chaudière du contact immédiat de la flamme et à prévenir par ce moyen les accidents auxquels pourraient donner lieu la persistance et l'épaisseur des dépôts solides qui se forment dans cette partie de la chaudière, b, b, fig. 6 et 7, revêtement en briques réfractaires de la chambre à vapeur, s, clapet de la cheminée que le chauffeur manœuvre au moyen d'une chaîne.

Il y a deux indicateurs pour le niveau des eaux placés l'un à côté de l'autre et auxquels l'ouvrier arrive au moyen d'une échelle e. Cette visite est facilitée par la balustrade /, et pendant la nuit, on allume entre les deux indicateurs un bec de gaz placé dans une lanterne et alimenté au moyen d'un tuyau de cuivre qui s'élève le long de la chaudière. Autrefois on avait deux tubes de cuivre qui communiquaient avec la chaudière, l'un au niveau de l'eau et l'autre un peu au-dessous. Ces tubes descendaient jusqu'au niveau du sol et portaient des robinets. En ouvrant, tantôt l'un des robinets, tantôt l'autre, on devait voir s'il y avait trop d'eau ou pas assez. Mais on a abandonné ce moyen, parce que le tube, qui aurait dû lancer de la vapeur seulement, ne donnait d'abord que de l'eau condensée, puis, après une perte de temps assez grande, de la vapeur. Au surplus, l'alimentation de la chaudière se faisant aujourd'hui par l'injecteur Jiffard, qui est indépendant de l'ouvrier, on est souvent dispensé de la vérification dont il s'agit et le service se fait plus régulièrement.

Le manomètre se trouve à un mètre au-dessus du sol.

Un balcon ou quart de balustrade, auquel on arrive par l'échelle pointillée t, permet de visiter les deux soupapes de la chambre à vapeur (').

La chaudière proprement dite est enveloppée à l'extérieur de lattes de bois retenues au moyen de cercles en fer f et couvertes d'une couche de plâtre d'un pouce d'épaisseur. Tout ce revêtement, dont on a soin de blanchir la surface à la chaux pour diminuer la perte de chaleur par rayonnement, a une épaisseur d'environ 2,5 pouces.

(') Les chaudières de M. Ed. Bonehill, à Marchicnnes, sont plus parfaites que celles do Seraing. On y a adopté une disposition qui permet de vérifier le niveau de l'eau, même pendant la nuit et sans se déplacer du sol de l'usine. La visite des soupapes de la chambre à vapeur n'y exige pas non plus que l'ouvrier se dérange, de sorte qu'on a pu supprimer les balcons, les balustrades et les lanternes, comme superflus.

90 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

Epaisseur de la tôle O^jOlA ou 0'",01b. Pression de la vapeur trois atmosphères. Coût de la chaudière 7000 fr.

Dans ce système, un four à rails donne la vapeur nécessaire à une machine de 16 chevaux, et un four à réchauffer pour tôles (four à brammcs) développe une force de 22 chevaux.

On réaliserait un maximum de tirage, si les gaz s'échappaient à une température voisine de oOO» C, mais il y a lieu de croire que ce degré se trouve dépassé d'une grande quantité, surtout à l'axe de la colonne, qui n'arrive pas en contact avec les parois de la chaudière.

Si les grandes variations du niveau des eaux dans les chaudières verticales tubulaires rendent généralement utile de ne pas faire servir une cheminée pour plus d'un four, cette pratique devient surtout nécessaire pour le système de Seraing, dans lequel la chaleur est entraînée suivant l'axe du courant gazeux. Aussi à Seraing chaque four a sa chaudière et sa cheminée indépendantes.

98. Modifications des chaudières verticales de Seraing proposées dans un but de perfectionnement. — Dans les chaudières de Seraing, la flamme s'échappe trop vite et n'est pas assez divisée pour exercer son maximum d'effet utile, la surface de chauffe ne dépasse pas vingt mètres carrés, la chambre à vapeur est trop étroite et le niveau de l'eau est sujet à de fortes et nombreuses fluctuations, qui exigent une surveillance non interrompue.

Pour faire disparaître les deux premiers inconvénients, on a proposé, soit de mener de distance en distance des tuyaux bouilleurs horizontaux par la cheminée, suivant les diamètres des sections de la chaudière et en forme d'échelle de perroquet, soit d'appliquer une espèce de serpentin en tuyaux verticaux dans la cheminée, soit de faire arriver la flamme à l'intérieur et à l'extérieur des chaudières, par exemple en munisssant le système de Seraing, à l'extérieur, d'une enveloppe garnie de briques réfractaires et partagée, suivant la hauteur, en deux parties égales par une cloison en briques, pour forcer la flamme à monter par l'un des compartiments, et à redescendre par l'autre avant son arrivée dans la cheminée centrale ; mais tous ces moyens sont compliqués, ne résolvent pas complètement le problème proposé et détruisent pour ainsi dire le tirage des cheminées.

On diminuerait considérablement le dernier défaut, en réunissant toutes les chaudières d'un groupe de fours par le bas en-dessous du niveau des eaux au moyen de tuyaux placés horizontalement. Par ce moyen l'eau se mettrait au même niveau dans toutes les chaudières, il suffirait de surveiller une seule de celles-ci pour l'alimentation qui, dans ce cas, se ferait pour toutes en même temps et sans travail particu-

lier, et il s'établirait un équilibre entre les chaudières dans lesquelles révaporation serait en retard et celles qui présenteraient l'excès contraire.

99. Chaudières debout chauffées extérieurement. Système du Creusot. — Au lieu de diriger la flamme suivant l'axe de la chaudière, on la fait passer par une enveloppe extérieure en tôle garnie, comme les cheminées ordinaires, d'un revêtement complet en briques réfractaires. Ce système est adopté au Creusot.

Les chaudières du Creusot ont 13 mètres de hauteur et 1 mètre de diamètre. Épaisseur de la tôle 0'",0H à 0'",012. Hauteur de la partie sans eau dans les chaudières 3 m. à S", 50. Chaque chaudière est timbrée à S atmosphères. Section des deux petites cheminées en tôle O^^SS. Surface de chauffe de la chaudière 27 m^ Les gaz s'échappent à une température de 300 à SOO» C.

Eu égard à la surface de chauffe, il y a dans les chaudières de Seraing trois fois autant de tôle que dans celles du Creusot ou, en d'autres termes, dans les chaudières de Seraing, la surface de chauffe n'est que le tiers de celle que le métal employé permettrait de réaliser. Les chaudières du Creusot partagent avec celles de Seraing l'inconvénient d'être difficiles à visiter et à surveiller et celui d'avoir une chambre à vapeur et une surface d'évaporation trop étroites, de sorte que le niveau de l'eau y est également sujet à des variations considérables, ce qui exige de grands soins pour l'alimentation et peut donner lieu à des entraînements d'eau non vaporisée dans les tuyaux.

Enfin, la disposition du Creusot divise la flamme et la rend plus efficace, mais elle la laisse encore échapper trop facilement pour donner le maximum d'effet utile.

1 00. Devis estimatifs. — Chmidière horizontale de Seraing placée sous terre, — Voir Traité de la fabrication de la fonte, p. 69^ et 696.

101. Devis estimatif de deux chaudières à vapeur placées horizontalement au-dessus des fours à puddler ou à réchauffer de l'usine de Dalinston, dans le Slaffordsliire . — Voici le prix de revient de deux cliaudières de ce système avec leurs enveloppes et leurs supports : 2 chaudières de 1">,20 de diamètre, ISm,!! de longueur el(i"'fi\% d'épaisseur,

poids 48,200 k., à fr. 48, ci fr 4,627,20

2 enveloppes en tôle, épaisseur 0">,004, poids 2ô,000 k., à fr. 48, ci fr. . . 2,208,00

Garnitures des cliaudières 1,600,00

18 piliers avec marâtres, fonte 10,200 k., à 23 fr., modèles compris . . . 2,546,00

Total fr. 10,781,20

\ 02. Devis estimatif d'une chaudière verticale de 12"i de hauteur (système de Seraing), fait en 1867.

Terrassements m. c. 16 à fr. 1, « 16, »

Maçonnerie des fondations ........ » 16 » 12, » 192, »

4 Barres en fer pour ancrage (dans les fondations) k. 240 « 20, .1 48, «

A reporter. . . . 2S6, »

92 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

Report. .