DESCRIPTION

Du procédé de carbonisation de la houille employé près de Saint'Etiennej à V Etablissement du Janon (i).

Là carbonisation de la houille se fait, au Janon, à Tair libre , par un procédé particulier, que Ton n'emploie, je crois, nulle part ailleurs.

La houille que l'on convertit en coke est celle qui est tout-à-fait menue, presque en poussière; on a soin d'en séparer tous les morceaux, même ceux d'une dimension peu considérable : pour cet effet, on passe à une claie ordinaire eu .bois tout ce qu'on n'a pas pu trier facilement.

Cet emploi de la houille menue , passée ainsi à la claie, a le double avantage de ne carboniser que celle dont on ne trouverait qu'un débit peu élevé en la vendant, et de faire servir au reste de rÉtablissement , par exemple aux chaudières de la machine à vapeur, tous les morceaux moyens qu'on en sépare.

(t) Ce Mémoire de M. Delaplanche , élève ingénieur dea Mines y que nous aTons rappelé, p. 44^# ®'t extrait du lome XIII des Annales des Mines, 1826.

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La houille étant dans l'état de ténuité que j'ai indiqué , il a fallu nécessairement pratiquer, dans rintérieur des tas à carboniser, des csaiaoi par lesquels Tair pût circuler facilement, et les disposer de manière à ce qu'ils divisassent toute la masse en se communiquant les uns aux autres; il a fallu en outre donner à la houille assez de consistance pour qu'elle conservât ces vides jusqu'au moment où elle s'agglutine d'ellemême par la chaleur. Ce second objet a été rempli, en la tassant avec un pilon, après ravoir mouillée convenablement; ce qui se fait en l'étendant sur le sol et en la remuant avec un râble, après avoir jeté de l'eau dessus.

Il «suit de ce que je viens de dire que je dois indiquer d'abord quelle est la disposition des tas ou fourneaux de carbonisation ( pour me servir de la même expression que l'on emploie dans la fabrication du charbon de bois), et ensuite donner la conduite de l'opération elle-même. Je dirai enfin quelques mots sur les dépenses qui résultent de ce travail.

Formation Ccs tas sont OU dcs troucs de cône reposant des Ut. g^ j. Ijj grande base , ou des prismes allongés : remploi des uns ou des autres dépend de l'emplacement.

T;,s La construction des tas coniques, qui est la plus

comtiues. curieuse, se fait au moyen d'un moule en bois qui

I>E Là HOUILLE. SSq

nlâ irîiérne forme que la surface extérieure. Il est composé de planches qui tiennent les unes aux autreâ par des crochets en fer : elles s'assemblent facilement, et laissent entre elles un vide intérieur en forme de tronc de cône {fig. i, PL 17 ). Dans leur hauteur, elles sont percées de trois rangs de trous circulaires , chaque rang comprend douze trous : le premier est à fleur de terre.

Au centre , on place un piquet carré vertical ; puis, dans chaque trou du rang inférieur, oninfràduit un pieu circulaire de 5 à 4 pouces de diamètre, dont une des extrémités, garnie d'un anneau, sort de Tenveloppe. Ces pieux sont d'ailleurs disposés comme l'indique la/%. 2.

Lès pieux ainsi arrangés, deux ouvriers entrent dans l'intérieur du moule : Tun étend et égalisa avec une pelle la houille menue et mouillée que lui jette un troisième ouvrier du dehors; Vautre la tasse avec soin , au moyeu d'im pilon en bois. Lorsqu'il y en a une couche de 3 à 4 pouces d'épaisseur au-dessus des pieux horizontaux, on introduit par la seconde rangée de trous autant de pieux que précédemment, et on les dispose de la même manière; mais, de même que les trous , ils ne correspondent pas immédiatement au-dessus des premiers ; ils sont au tiers de l'intervalle qui sépare ceux-ci. Cela fait , l'ouvrier en place trois autres verticaux sur le mi-

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lieu de la longueur des pieux de la première rangée en m , m\ ni!\ afin d'établir la coinniunication des canaux inférieurs avec la base supérieure : il aeu soin auparavant d'ôter le charbon qui s'y trouvait, et ensuite d'assujettir ces pieux en les entourant de houille. Le second ouvrier, qui était sorti de Tintérieur du cône, y rentre pour tasser celle qu'on lui jette, jusqu'à ce qu'on soit parvenu à la troisième rangée de trous, que l'on dispose du reste comme la seconde.

Le tas conique étant rempli de houille menue et bien tassée, on retire les divers pieux au moyeu des anneaux dont leurs extrémités sont pourvues. Cet arrachement se fait sans peine \ on a eu soin pour cela de donner à chaque pieu une forme un peu conique. Si les ouvriers éprouvaient quelque difficulté, ils pourraient se ^servir d'un levier , qu'ils passeraient dans l'anneau et qu'ils enfonceraient en terre, comme ils sont obliges de le faire pour les grands tas prismatiques.

Les dimensions des tas coniques sont 5 pieds et demi de hauteur, i a pieds de diamètre à la base inférieure et 7 pieds à la base supérieure; leur contenu est à-peu-près de 75 bennes de 100 kilogrammes environ chacune.

Six ouvriers sont employés à leur formation;, le premier arrange la houille,dans l'intérieur, avec

t>È Lk HOUILLE. S4'

là pelle; le second la tasse; le troisième la jette dans la forme ; le quatrième l'apporte , dans des brouettes à bras^ de Tendroit où ou la mouille ; le cinquiètne i^mplit les brouettes, et le sixièiiie mouille la houille et la mêlé. On peut ajouter encore un manœuvre^ qui crible et porte aux cbaudières tout ce qui ne pas^e pas à la claie.

La journée des six prefoiers ouvriers est remplie lorsqu'ils ont fait trois de ces tas. Tous ne font pas constamment le même ouvrage; ils alternent à volonté et reçoivent chacun a francs pour ce travail.

Leur Construction est analogue à la précé* Tas prismdente; on ne l'emploie, comme je l'ai dit, que ***P***' pour plus de commodité dans les emplacemens, lorsqu'on peut disposer d'un terrain plus étendu.

Six ouvriers sont de même occupés et ont chacun un travail semblable. Il me suffira donc d'indiquer la forme et les dimensions des tas.

Ces tas ont une forme prismatique, à-peu-près celle des piles de boulets, si ce n'est qu'ils sont tronqués au sommet. Ils ont 5o à 60 pieds de longueur et même davantage suivant les locali-^tés, 5 pieds et demi de hauteur, 4 ^^ largeur à la base inférieure et 2 à la partie supérieure.

Pour les construire, on commence par poser la planche qui doit former une des extrémités : cette planche (y%. 3 ) a la forme d'un trapèze

1 l'A ( Ar.nOMSATlON

ayant •>. pieds de largeur et 4 en bas ; on Tincline légèrement pour que la houille se maintienne d'elle-même lorsqu'on ôte l'entourage , et on la fixe dans cette position au moyen de deux leviers en fer, que Ton enfonce en terre intérieurement ; puis , contre elle et latéralement , on appuie celles qui doivent garnir les longs côtés du prisme : toutes ces planches (y%. 3) sont liées les unes aux autres par des crochets en fer, et reposent de même de distance en distance, contre des leviers en fer, qui les soutiennent Lorsqu'on a construit ainsi des côtés de lo à I2 pieds de longueur, on ferme le prisme par une planche semblable à la première que Ton a posée; mais cette dernière planche n'est que provisoire, on rôte dès que la première portion de prisme est remplie de houille, et l'on allonge de nouveau les cotés de loà 12 pieds.

Pour pratiquer des canaux dans l'intérieur, on a percé dans l'entourage en planches trois rangs de trous servant à introduire autant de pieux en bois légèrement coniques. Le rang supérieur correspond au premier, et les trous du second rang sont placés au milieu des intervalles qui séparent les antres.

La planche (/ig. 3 ) , fermant une des extrémités, est percée de quatre trous; celle qui lui correspond à Pautre bout n'en a qu'un en a :

c*e$t par là que Ton iatroduîi un pieu circulaire , parallèle aux longs côtés du prisme, et qui doit avoir un peu plus de i o à i a pieds ; il est terminé, comme tous les autres, par un anneau, et doit étre^ en raison de sa longueur , un peu plus fortement conique.

Ce premier pieu étant placé convenablement , les autres, que Ton passe par les trous a\ viennent s'y appuyer perpendiculairement et de chaque coté {fig- 4 )• Deux ouvriers entrent alors dans Tenceinte, arrangent et tassent la houille jusqu'à leur niveau , et dès qu'ils y sont parvenus, ils placent en b d'autres pieux verticaux, qui arrivent un peu au-dessus de la base supéiieure. Ils les assujettissent, et continuent à remplir jusqu'aux trous a", par lesquels on introduit une seconde rangée de piquets horizontaux, qui, d'après leur position, vont rejoindre obliquement les pieux verticaux {fig. 5 )• La troisième rangée est directe comme la première; les trous m de la planche {fig. 3) sont de même remplis par des piquets, mais se terminant en* a'' — a'".

La cavité prismatique étant remplie de houille bien tassée, on désassemble le tout, après avoir retiré tous les piquets avec un levier en fer. Un <M]vrier seul peut enlever les pieux latéraux; quant à celai qui a 1 2 pieds de longueur , il faut

ici^ CARBON £SA.T10If

beaucoup plus de force, les six ouvriers sont quelquefois obligés de le tirer ensemble. A mesure que Ton défait une des extrémités , oa allonge Tautre d'autant , et Ton forme ainsi une seconde enceinte égale à la première. On continue de la même manière tant que la place le permet.

D après celte disposition des tas, soit coniques, soit prismatiques, on voit que Tair circulant avec facilité dans leur intérieur, le feu pourra s'y propager sans peine, et que Ton pourra faire ainsi, avec de la houille menue et mouillée, du coke, dont la qualité ne dépendra que de la nature de la houille, puisque la carbonisation pourra s'effccluer facilement et également dans tout; s les parties.

Caii.M.n^a- ^ix ouvricrs sont chargés de carboniser les las <»*'"• préparés par les autres. Cet ouvrage est pénible, à cause des fumées épaisses et de la grande chaleur qu'ils éprouvent au milieu de vingt à vingtcinq tas coniques et de cinq à six tas allongés, tous très-rapprochés les uns des autres. Ils reçoivent aussi une paie plus forte, a fr. 5o c. par jour; ils doivent d'ailleurs être plus exercés que les premiers ouvriers, avoir acquis une certaine habitude pour diriger l'opération, et, comme le charbonnier, avoir une connaissance assez exacte de ses diverses périodes, quoique cependant la

fabrication du coke 'soit bien loin d'être aussi difficile que celle du charbon de bois.

Des six ouvriers, trois travaillent douze heures pendant le jour, les. trois autres la nuit. Avant d'allumer, ils placent sur la partie supérieure, et au-dessus des trpus, des nicM*ceaux moyens de houille sur une hauteur d'un demi-pied , non pas dans toute là longueur du tas, mais de manière seulement à ce qu'ils se communiquent de trou en trou :.on a soin de les placer la pointe en bas pour laisser plus d'ouverture, et de ne point en jeter dans les canaux verticaux; sans cela, on risquerait d obstruer ceux-ci. Cela fait, de dis-* taûce en distance, les ouvriers mettent quelques charbons embrasés au milieu des morceaux de . houille, ce qui suffit pour enflammer successivement toute la masse. Peut-^étre conviendrait-il de n'allumer les tas prismatiques qu'à une extrémité; le feu se propagerait toujours par le haut, et fon éviterait une chaleur trop grande.

La houille que l'on ajoute ainsi est complètement perdue pour le coke ; mais sans elle le feu prendrai! difficilement , et , eu commençant à allumer par le haut, on a l'avantage de conserver le plus long -temps possible la forme des tas4 ce qui n aurait pas lieu si le feu était mis par le bas, puisque la houille augmentant de volume en se transformant en coke, et pouvant

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le faire inégalement, boucherait les canaux supérieurs, et empêcherait inévitablement une carbonisation parfaite de la partie supérieure.

Le$ tas étant allumés et la flamme paraissant dans les différens trous ^ les ouvriers vaillent i ce qu'ils ne s'obstruent pas. Si cela arrive, ils les rétablissent, autant que possible^ avpe des ringards, jusqu'à ce que la houille leur paraisse assez carbonisée , ce dont ils s'aperçoivent lorsqu'il n'y a plus de flamme et que la masse est seulement en feu ; ils couvrent alors cette place de terre ou de cendres, ou bien encore de débris de coke, et continuent ensuite les mêmes opérations, jusqu'à ce que chaque partie d'un tas ait passé par ces différeas états. A cette époque, ils recouvrent de terre la masse entière : die s é* teint facilement, mais conserve long-temps uiie chaleur assez forte pour incommoder vivement les ouvriers qui sont chargés de défaire left tas et de casser le coke en morceaux.de la grandeur necessaire pour un hau^^fourneau.

On n'emploie aucune précaution pour préserver la houille enflammée d'une action trop vive du vent, qui est souvent assez forte à l'Établissement du Janon (situé entre denx petites collioes comme on a grand soin de te faire d^ns la carbonisation du bois. Il est probable cependant qu <' y aurait quelque avantage à le faire, quoique la

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hottUle, brûlant moins ^atcUement, demande moins d'attention.

Souvent, avant d'éteiqdre un tas de coke, et pendant qu'il est encore en plein feu, mais sans flamme,, on fait arriver de Tesiu dans sa partie înfénenre, et on l'introduit, autant que possible, dans le centre. Le feu, d'abolrd ralenti , reprend ' bientàtayec une nouvelle force, et il se d^ge alors le plus souvent une odeur d'ail très*pro» nonoée^ que Ton sent fortement lorsqu'on se met sous le vent» On ne peut se rendre raison de ce phénomène qu'en supposant qu'il y ait des phos-> phatea dansla houille, qui, jréduits à l'état de phosphures, produisent de l'hydrogène phosphore par la décothposition de l'eau , ou bien que les pyrites de la>houille renferment des arséniures qui. dégagent de l'hydrogène arsénié.

La houille perd 5o pour loo dans cette opé« ration ; mais lé coke que l'on obtient parait de Iffèarbonne qualité, la forme de chou -• fleur qu'il prend en est un indice. Sa couleur est gris d'acier, métallique : il ne présenté pas à sa surface trop de boursoufflnres ; les morceaux sont assez gfos pour qu'on soit obligé de les casser avant de les jeter dans le fourneau ; cela tient à ce que la hoirille cassante est en général de trèsbonne qiîalilé, quoique Avenue; elle renferme cependant des 'parties sulfureuses ^*ce qu'on aper: