GAZ DES HAUTS FOCBNEACX
184 à 201. Emploi de ces gaz. — Suivant Philippart, plus les gaz des hauts fourneaux contiennent d'acide carbonique, mieux le haut fourneau marche. — Les hauts fourneaux au coke perdent 70 ou 60 pour 100 de carbone, suivant qu'ils marchent à affinage ou à moulage.
On utilise avec succès les gaz des hauts fourneaux pour la production de la vapeur, la cuisson de la chaux, le grillage des minerais et le chaufl^age de l'air. A cet effet, on prend les gaz le plus près possible du gueulard, afin de ne pas nuire à la marche du haut fourneau, et, après les avoir dirigés dans l'appareil à combustion, où il s'agit d'en utiliser le pouvoir calorifique, on les enflamme au contact de l'air. On a imaginé divers appareils et diverses dispositions pour dévier les gaz des hauts fourneaux (voir Dingler, polyt.-journal, CXXVII, cah., p. 270). Nous en rapporterons plus loin quelques exemples.
CHAP. m. GAZ DES HAUTS FOURNEAUX. 755
Composition des gaz de divers hauts fourneaux pris au gueulard ou à une faible distance de cette ouverture. — Hauts fourneaux au charbon de bois de Clerval (Doubs), au coke de Vienne (Isère) et à la houille crue d'AIfreton (Angleterre).
CLERVAL. VIENNE (»). ALFRETON.
Distance du gueulard 0«>,00 {^^00 1^ Im^gQ
Acide carbonique (vol.) 12,88 11,88 2,77 7',77
Oxyde de carbone 23,S1 2b,24 31,83 gS.W
Hydrogène S,82 2,48 1,81 6,73
Gaz des houillères » „ „ g
Gazoléfiant „^ „ „ q^^^
Vapeur d'eau pour 100 vol. de gaz sec. 11,90 5,9 .
Volume total des gaz par minute . . 10"",796 12m=,28 37">»,37 »
Calories développées par litre . . . 0,918 0,8676 1,0529 »
Température de combustion . . . 1360" C. 1513» C. 1751» C.(^) »
Dimensions et circonstances principales du roulement de ces hauts fourneaux.
CLERVAL. VIENNE. ALFRETON.
Diamètre du gueulard (mètres) 0,67 1 30 1 07
Diamètre du ventre (mètres) 2,16 3 13 3'36
Hauteur totale (mètres) 8,67 10,'l2g 12)20
Pression du vent (mercure) 0,018 0,04 o'l7
Température du vent en degrés C 180 233 330
Diamètre de la (des) buses (mètres) 0,065 2.0,06 0,07
Combustible par charge (kil.) Ijg 232 177
Minerais (kil ) 296 262,5 190
Castine (kil.) 29 12,5 77
Produit d'une charge (kil.) . 78,10 73,27 64
Produit par 24 heures (kil.) 2039 3970 5120
Voir Ann. des Mines, 3'= S., t. 20, et 4.'= S., t. 3 et S, et Journal d'Erdmann, 1847, t. 42.
Prises de gaz des hauts fourneaux. — Elles peuvent être totales ou partielles.
Prises totales. — Après chaque chargement, on peut, comme on le fait à Ebbw Vale, pays de Galles, et à la Quint, en Prusse, abaisser un couvercle sur la charge dans le gueulard évasé à cet effet, pl. 42, fig9; ou bien adopter un système de fermeture hydraulique, comme on le fait au Creusot (France) et à Berg (Grand-Duché de Luxembourg), pl. '59, fig. 10. Le premier moyen ne procure pas un bouchage
(•) A ce fourneau il y a une prise de gaz pour le chauffage de l'air à un mètre au-dessous du gueulard.
C) Ces températures ont été calculées sans égard au phénomène de la dissociation. Elles sont trop élevées. Il faudrait refaire les calculs d'après les données qui se trouvent dans mon mémoire sur la température de combustion des combustibles ordinaires, brûlés à l'air libre (Bull, de l'Ac. de Brux., Dec. 1874, et Journal de l'Institut, 3 Mars 1873). H. V
APPENDICE
hermétique, il peut donner lieu à une répartition inégale des charges et occasionner des descentes obliques.
Dans l'un et l'autre système, les gaz sont chargés de la vapeur d'eau provenant du minerai et du coke, la production journalière de fonte diminue et la consommation de coke augmente un peu.
Comme une production journalière de 50 tonnes de fonte, exige 12S tonnes de mine, soit 2, S tonnes de mine par tonne de fonte, et 60 tonnes de coke, soit 1,2 tonne par tonne de fonte; total des matières 18S tonnes ; s'il y a seulement 10 pour 100 d'eau, la quantité de ce corps entraîné par les gaz en 24 heures sera de 18,50 tonnes.
D'un autre côté, pour 60 charges par 24 heures, on devra lever autant de fois la cloclic, perdre de la main-d'œuvre, subir quelques heures d'arrêt dans la prise de gaz et s'exposer à des rentrées d'air et à des explosions.
A l'usine de Berg précitée, où les gaz servent à la cuisson de la chaux, on obtient une tonne de ce corps par tonne de fonte.
Prises de gaz partielles. — On peut soutirer les gaz par le milieu du gueulard, comme on le fait à Seraing, ou par les parois de cette ouverture, ainsi qu'on le fait à Dummeldange (Luxembourg), d'après le système Mathéy-Richard, perfectionné par M. Douillet.
A Seraing, la prise de gaz des hauts fourneaux se fait au moyen d'une cloche cylindrique en tôle, dont le diamètre égale environ la moitié de celui du gueulard (un fourneau a 10 pieds et un autre 12 pieds de diamètre), et qui descend à 1"',75 de profondeur dans le fourneau. A 0"%30 environ au-dessus de la plateforme le tuyau se rétrécit de la moitié au moins, puis à 1"',50 à peu près, afin de ne pas gêner le service du gueulard, il se recourbe, descend et débouche au-dessous des chaudières à vapeur établies au pied des hauts fourneaux. Le chargement du coke et du minerai se fait dans l'espace annulaire entre le tuyau et les parois du gueulard. Par ce moyen on réalise une partie des avantages de l'appareil Lemonnier décrit dans les An. des Min., 6» S., t. 9, p. 605. A Seraing, les gaz des hauts fourneaux entraînent trop de eadmies pour permettre l'application d'un appareil qui boucherait complètement le gueulard. On a trouvé que le gaz qui brûle autour du tuyau ne détruit pas ce dernier.
Le croquis, pl. M, fig 15, donne une idée de la prise de gaz latérale adoptée à Dummeldange pour quatre hauts fourneaux au coke à grande production, a, cylindre en tôle de s//, pouce d'épaisseur, c, clapets qu'on lève pendant la coulée, pour empêcher l'accès de l'air dans le réservoir à gaz. 0, passages des tuyaux qui conduisent les gaz à ce réservoir. Une partie des cadmics et de l'eau entraînées par les gaz tombe au fond des tuyaux droits t, qui se prolongent à peu près jusqu'au ventre du haut four-