DES PROCÉDÉS DE CARBONISATION DE LA HOUILLE

EBIPLOYÉS PRÈS DE SAINT-ÉTIENNE , A l'établissement du JANOli.

Nous avons décrit les procèdes de carbonisatieade la houille^ employés en Angleterre, et nous les avons comparés aux procédés suivis dans plusieurs usines de France. Une description complète de l'opération y telle quelle a été pratiquée pendant long-temps^ ou telle qu'elle est pratiquée aujourd'hui à Saint-Étienne, nous a paru pouvoir accompagner avec avantage celle des procédés anglais. Nous allons donc reproduire un article de M. Delaplanche f qui déjà faisait partie de la première é^jtion de cet ouvrage^ et nous donnerons. ensuite un autre article publié récemment par M. l'ingénieur Gervoy, sur les modifications que ces procédés ont subis depuis cette époque.

AnClENS PROCÉDÉS.

La carbonisation de la houille se fait, à rétablissement du Janon, près de Saint-Étienne , à.

ET DU FEa EN ANGLETERRE. 555

l'air libre ^ par un procédé parlicttlieri que Fou n emploie , je crois ^ nulle part ailleurs.

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

Cet emploi de la houille menue, passée ainsi à la daie, 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 mi reste de l'établissement , par exemple aux chaudières de la machine à vapeur, tous les morceaux moyens qu'on en sépare.

La houille étant dans Tétat de ténuité que j^'ai indiqué, il a fallu nécessairement pratiquer,, dans Fintérieur des tas à carboniser, des canaux par lesquels Tair put circuler facilement, et les disposer de manière k ce qu'ils divisassent toute la masse en se communiquant les uns aux autres ; il a fallu en outre donner à la houille assezs: de consistance pour qu elle conservât ces vides jusqu'au moment où elle s'agglutine d'elle-même par la chaleur. Ce second objet a été rempli, en la tassant avec un pilon , après l'avoir mouillée convenablement; ce qui se fait en retendant 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

556 FÀBRICATIOH DE EkA FOUTE

îruliqner d'abord quelle est la dîsposîtîôQ des tas ou fourneaux de carbonisation (pour me ser^ yir de la même expression que Ton emploie dans la ûd>ricatioD du cbarbon de bois) , el ensuite donner Ja conduite de Toperation elle-même. Je dirai enfin quelques mots sur les dépenses qui rtôultent de ce tFavaih Formation Ces tas sout, OU dcs troucs de cône reposant ^ sur la grande hase , ou des prismes allongés : l'em-

ploi des uns ou des antses dépend de- Templa-^ cernent.

Tas La construction des tas coniques, qui est là plus*

«>nique«. eurieuse, se fait au moyen d'un moule en bois qui^ a la même forme que la surface extérieure. Il est composé de planches qui tiennent les unes sluX' autres par des crochets en fer : : elles s'assemiblent facilement , et laissent entre elles ua vide intérieur en forme de tronc de cône (fig. i, PI. XIX). Dans leur hauteur, elles sont percées de trois, rangs de trous circulaires, chaque rang cooiprend douze trous : le premier est à fleur de terre.

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

Les pieux ainsi arrangés, deux ouvriers en-trent dans l'intérieur du moule : l'un étend et égalise avec une pelle la houille menue et mouil-

ET DU FER EN AMGLET&ilRE. 557

lée^ que lui jette xxn troisième ouvrier du dehors; Tautre la tasse avec soin , au moyen d'un pilon ea 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'interralle qui'sépare ceux-ci. Gela fait, l'ouyrier en place trois autres verticaux Mir le milieu de la longueur des pieux de la première rangée en m, m'j m", afin d'établir la communication des canaux inférieurs avec la base supérieure ^ il a eu soin auparavant d'oter le charbon qui s'y trouvait, et ensuite d'assujettir ces pieux en les entourant de houille. Le second ouvrier, qui était sorti de l'intérieur du cône , y rentre pour tasser celle qu'on lui jette, jusqu'à ce qu'on soit parvenu h la troisième rangée de trous , que l'on dispose du reste comme la seconde.

Le tas conique étant rempli de houille menue çt bien tassée , on retire les divers pieux au moyen 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 éprou-^ vaient quelque difficulté, ils pourraient se servir d'un levier, qu'ils passeraient dans l'anneau et qu'ils enfonceraient en terre, comme ils sont

obligés de le faire pour les grands tas prismatiques.

Les dimensions des tas coniques sont : 5 pieds et demi de hauteur, 1 2 {neds de diamètre h la base inférieure , et 7 pieds à la base supérieure ; leur contenu est h peu près de ^5 bennes de 100 kilogrammes environ chacune.

Six ouvriers sont employés à leur formation ; le premier arrange la houille, dans l'intérieur, avec la pelle; le second la tasse; le troisième la jette dans la forme ; le quatrième l'apporte , dans des brouettes à bras^ de l'endroit où on la mouille; le cinquième remplit les brouettes, et le sixième mouille la houille et. la mêle. On peut ajouter encore nn manœuvre, qui crible et porte aux chaudières tout ce qui ne passe pas à la claie.

La journée des six premiers ouvriei's est rem*' plie lorsqu'ils ont fait trois de ces tas. Tous ne font pas constamment le même ouvra 5;é ; ils alternent à volonté, et reçoivent chacun 2 fr. pour ce travail.

La construction des tas prismatiques est ana-

i>ri9mati- loguc à la précédente; on ne l'emploie, comme je

l'ai dit, que 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 soni

Tas

ET DU FER EN ANGLETEARË. 55q

tronques au sommet. Ils ont 5o à 60 pieds de longueur^ et même davantage suivant les localité, 5 pieds et demi de hauteur, 4 cle 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 extremilés : cette planche (fig. 3) a la forme d'un trapèze ayant 2 pieds de largeur et 4 en bas; on l'incline 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 l'on enfonce en terre intérieurement; puis, contre elle et latéralement , on appuie celles qui doivent garnir les longs côtés du prisme : toutes ces planches 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 10 à I !2 pieds de longueur, on ferme le prisme par une planche semblable à la première que l'on a pos^ ; tnais cette dernière planche n'est que provisoire, on l'ôte dès que la première portion de prisme est remplie de houille , et Ton allonge de nouveau les côtés de 10 à 13 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 coi^ respond au premier, et les trous du second, rang

56p TA^RTCATIOV DE LA FONTlS

sont places au nailien des intervalles qui sepai-enl les autres.

La planche (fig. 5)^ fermant une des extrémités^ est percée de quatre trous j; celle qui lai correspond à l'autre bout n'en a qu'un en a : c'est par là que Ton introduit un pieu circulaire^ parallèle aux longs côtés du prisme , et qui doit avoir un peu plus de i o a 12 pieds ; il est terminé , comme tons les autres, par un anneau, et doit être, en raison de sa longueur, un peu plus fortement conique.

Ce premier pieu étant placé convenablement, les autres , que l'on passe par les trous a', viennent s'j appuyer perpendiculairement et de chaque côté (fîg. 4)* Deux ouvriers entrent alors dans l'enceinte, 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 supérieure. Ils les assujettissent, et continuent à remplir jusqu'aux trous r/, par lesquels on introduit une seconde rangée de piquets horizontaux , qui , d'après leur position , vont rejoindre obliquement les pieux verticaux (f ig. 5 ). La troisième rangée est directe comme la première ; les trous m de la PL X 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 avet un levier ea fer. Uu

ET DU FER EN AKGLETEllRE. 56 1

ouvrier seul peut enlever les pieds latéraux ; quant à celui qui a 1 2 pieds de longueur, il faut beaucoup plus de force , les six ouvriers sont quelquefois obliges de le tirer ensemble. A mesure que l'on défait une des extrémités , on allonge l'autre d'autant , et l'on forme ainsi une seconde enceinte égale à la première. On continue de la même manière tant que la place le permet.

D'après cette disposition des tas, soit coniques, soit prismatiques, on voit que l'air circulant avec facilité dans leur intérieur, le feu pourra s'y propager sans peine , et que l'on 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 carix>ni$ation pourra s'effectuer facilement et également dans toutes les parties.

Six ouvriers sont chargés de carboniser les tas carbonipréparés 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 las coniques et de cinq à six tas allongés, tous très rapprochés les uns des autres. Us re« çoivent aussi une paie plus forte, 2 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 I. 36

•ation.

502 ' FABRICATION 1>B t«A POKTE

fabrication du coke soit bien loin d'être aussi dif» ficile que celle du charbou de bois.

Des six ouvriers^ trois travailleot douze heures pendant le jour, les trois autres la nuit. Avant d^allumer, ils placent sur la partie supérieure, et au-dessus des trous, des morceaux moyens de houille sur une hauteur d'un demi-pied , non pas dans toute la 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 distance en distance, les ouvriers mettent quelques charbons embrases au milieu des morceaux de houille , ce qui suffit pour enflammer successive-» ment toute la masse. Peut-être conviendrait-il de n'allumer les tas prismatiques qu'à une extcemité; le feu se propagerait toujours par le haut, et l'on éviterait une chaleur trop grande.

lia houille que l'on ajoute ainsi est complètement perdue pour le coke ; mais sans elle le feu prendrait difficilement, et, en commençant à allumer par le haut, on a l'avantage de conserver le plus long-teoips possible la forme des taa; ce qui n'aurait pas lieu si le feu était mis par le bas, puisque la houille augmentant de volume en se transtbrmant en coke , et pouvant le faire inégalement, boucherait les canaux supérieurs , et em-

ET DU rSR EN ANGLETERRE. 563

pécherait ioëTitablement une carbonisation parfaite de la partie superiemre.

Les tas étant allumés et la flamme paraissant <lans les différens trous , les ouvriers veillent à ce qu'ils ne s'obstruent pas. Si cela arrive , ils les rétablissent , autant que possible , avec des ringards f jusqu'à ce que la houille leur paraisse assez xuirbonisée , ce dont ils s'aperçoivent lorsqu'il n'y a plus de flamme ^ et que la masse est seulement en feu ; ils couvrent alors <;ette masse de terre "OU de cendres 9 ou bien encore de débris de <;ole9 et continuent ensuite les mêmes opérations, jusqu'à ce que chaque partie d'un tas ait passé par ces différens états. A cette époque^ ils recouvrent de terre la masse entière : elle s'éteint facilement^ mais conserve long-temps une chaleur hissez forte pour incommoder vivement les ouvriers qui sont chargés de défsûre les tas et de casser le coke en morceaux de la grandeur nécessaire pour un haut-fourneau. i

'On n'emploie aucune précaution pour préserver la houille enflammée d'une action trop vive du vent, qui est souvent assez forte à rétablissement du Janon (situé entre deux petites collines), comme on a grand soin de le faire dans la carbo^ nisation du bois. Il est probable cependant qu'il y aurait quelque avantage à le faire, quoique la houille, brûlant moins &cilement, demande moins d'attention.

Souvent , avant d'éteindre un tas de coke , et

pendant qu'il est encore en plein feu ,' mais âiùè flamme^ oh fait arriver de l'eau dans sa partie inférieure, et ou l'introduit^ autant que possible, dans le centre. Le feu , d'abord ralenti , reprend bientôt avec une nouvelle force, et il se dégage alors le plus souvent une odeur dail très prononcée, que l'on 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 phosphates dans la houille, qui, réduits à Tétat de phosphures , produisent de l'hydrogène phosphore par la décomposition de l'eau, ou bien que les pyrites de la houille renferment des arséniures qui dégagent de l'hydrogène arsénié.

La houille perd5o p. loo dans cette opération; mais le coke que l'on obtient parait de très bonne qualité; la forme de chou^fleur qu'il prend en est un indice. Sa, couleur est gris d'acier, métallique : il ne présente pas à sa surface trop de boursouflures; les morceaux sont assez gros pouf qu on soit obligé de les casser avant de les jeter ^ dans le fourneau ^ cela tient à ce que la houille cassante est en général de très bonne qualité, quoique menue; elle renferme cependant des par* ties sulfureuses , ce qu'on aperçoit facilement, après la carbonisation, aux taches noires qui se trouvent aux endroits qui étaient impr^nés de pyrites.

La carbonisation d'un tas, tel que ceux que j'ai décrits, est plus ou moins longue, selon le

temps et le vent, qui est très inégal dans la vallée : elle dure ordinairement de sept à huit jours, quelquefois elle eu exige dix à douze ,, rarement moins de six.

Cinq ouvriers sont employés à défaire les tas et Dépenses, à casser le coite ; ils reçoivent chacun 2 fr. 5o c. ; ils se servent de pelles et de crochets , et ils sont souvent obligés de s'éloigner^ incommodés par la grande chaleur : ils n'ont pas, comme les autres, de travail déterminé; leur ouvrage est régfê d'après les besoins du haut-fourneau. Quatre ouvriers, en outre ^transportent le coke au hangar.

Le haut-fourneau auquel le coke devait servir dokmait, en 1825, 5ooo kilogrammes de fonte, el la consommation en coke était de 2 parties et demie à 3 pour une de fonte. Il fallait donc par jour aS à 3o tonnes de houille menue, le déchet étant de la nioîtié-: la houille coûte, moyennement, 35 c. les Too kilogrammes ou le benne. A cette dépense, oa doit ajouter la dépense provenant des morceaux moyens employés pour allumer les tas , qui est assez considérable ^ puisqu'il en faut 2 bennes pour j5 de houille menue dans ,

lès ta$ coniques, et 4 dams les tas prismatiques, seul désavantage qu'ont ces derniers; la benne revient à 60 c.

Enfin , il faut encore compter la dépense journalière en main-d'œuvre, qui.est.de 77jfr. 5oc. ; car on .a .

566 WÈBMCÂTIOTH DE t.k FORTE