Poids moyen de l'hectolitre ras de houille de différentes localités.

On peut estimer que le poids de l'hectolitre de houille est moyennement de 80 kilog., et qu'il varie de 75 à 88 kilog.

On adopte 90 kilog. comme étant le poids de l'hectolitre d'anthracite. 352. Lavage et agglomération de la houille. Depuis quelques années, dans un grand nombre de bassins houillers, par un lavage, on est parvenu à priver la houille de la majeure partie des schistes, pyrites et matières terreuses qui s'y trouvent mélangés lors de l'extraction, et à obtenir ainsi une houille plus convenable principalement pour la fabrication du coke destiné à la métallurgie et surtout au chauffage des locomotives.

Le lavage de la houille s'effectue par deux méthodes différentes. Dans la première on se sert d'une caisse en bois partagée en deux parties inégales par une cloison verticale qui ne descend pas jusqu'au fond de la caisse; la plus petite renferme un piston, la plus grande deux grilles horizontales plus ou moins rapprochées; la grille supérieure est formée de barreaux espacés de 0,01; l'autre est ordinairement une plaque de cuivre percée de petits trous très-rapprochés. La caisse étant remplie d'eau, on verse la houille dans le grand compartiment, et par les mouvements du piston l'eau monte et descend à travers la couche de combustible, en amenant à la partie inférieure, sur la plaque de cuivre, les parties les plus denses, c'est-à-dire les fragments de schiste. Lorsque le dépôt atteint la grille supérieure, on enlève le charbon qui se trouve au-dessus.

Dans la seconde méthode, l'opération est continue; l'appareil se compose d'une caisse longue, peu profonde, dont le fond est légèrement incliné, et qui est garnie d'un certain nombre de cloisons transversales de mème hauteur. De l'eau s'écoule constamment dans la longueur de la caisse; on verse de la houille menue en amont, les fragments les plus denses se déposent dans les premiers compartiments, et les plus légers dans les derniers (Bulletin de la Société d'encouragement, t. XLIX).

Depuis bien des années, M. Marsais, ingénieur, directeur des mines de Saint-Étienne, moule la houille menue, et aujourd'hui on le fait avec avantage et sur une très-grande échelle dans presque tous les lieux d'exploitation.

A Blanzy, on commence par laver la houille menue dans une caisse à double fond; on retire la houille lavée pour la mettre en tas et la laisser égoutter; alors, on la concasse en grains plus petits et à peu près

uniformes, en la faisant passer entre deux cylindres cannelés. La houille étant ainsi préparée, on la dessèche à 200° dans des fours, et on l'imprègne à chaud de 7 à 8 pour 100 de brai (goudron de houille concentré), qu'on rend liquide en l'échauffant et qu'on fait arriver dans le four. Le mélange étant opéré dans le four, on retire la matière, que l'on place dans des moules en fonte à angles arrondis de 0,32 de longueur, 0,16 de largeur et 0,16 de profondeur, où on la comprime sous une pression de 20 000 kilog. Les péras prennent ainsi une grande dureté, qui s'accroît encore par le refroidissement au point de devenir plus grande que pour les péras naturels.

Ces péras artificiels conviennent surtout pour les bateaux, où ils font gagner 0,2 d'espace dans les soutes; de plus, ils se transportent aisément sans déchet sensible, et ils se conservent plusieurs années sans altération. Au moment de les utiliser, on les brise, et leurs fragments anguleux fournissent un combustible qui brûle dans de bonnes conditions, en donnant au moins autant de chaleur que la houille.

Quand la houille menue est grasse, pour l'agglomérer, il suffit d'en remplir des moules en fonte formés de manière qu'ils ne laissent échapper que les gaz, et de soumettre ces moules à l'action d'un four chauffé à 500°, pendant un temps qui peut varier de une demi-heure à 3 heures, suivant la qualité de la houille. A la chaleur, la houille éprouve une espèce de fusion pâteuse, et tendant à se gonfler, elle se trouve fortement comprimée dans les moules, et reste en pains après le refroidissement. Ce procédé est aussi employé pour des menus de houille sèche, en leur mêlant une proportion convenable de menus de houille grasse.

Avant la mise en pratique des moyens précédents d'agglomération, la houille menue n'était employée qu'à la fabrication du coke, et à celle des briquettes, pains de pâte de houille et de 1/15 d'argile, dont on se sert pour le chauffage domestique; aussi, à cause de la difficulté de la brûler sur les grilles, restait-elle dans les mines en masses énormes très-encombrantes, et n'avait-elle qu'une faible valeur; ainsi, à SaintÉtienne, le gros charbon se vendant 2 fr. les 100 kilog. et la gaillette 1',25, le menu ne valait que 0',25 à 0,50. La proportion de menu est environ moitié de la quantité totale de houille exploitée.

333. Pouvoir calorifique et classification des houilles (343, 351), par M. Gruner (Annales des Mines, année 1873). La valeur réelle d'une houille dépend de son pouvoir calorifique et d'un certain nombre de propriétés accessoires, parmi lesquelles il convient de citer: la cohésion ou friabilité (propriété de résister plus ou moins aux chocs sans se réduire en menu, et que l'on mesure en mettant dans un tonneau en bois, pouvant tourner autour de son axe horizontal, 100 morceaux de houille du poids uniforme d'environ 500 grammes chaque. Après 50 tours d'une vitesse donnée, on crible le contenu et mesure la proportion de gros qui reste. La marine française a essayé la cohésion de la houille par ce procédé), la proportion ainsi que la nature chimique des cendres, et surtout le pouvoir agglomérant, c'est-à-dire la propriété

grâce à laquelle le combustible se ramollit partiellement sous l'action de la chaleur, et peut même subir une véritable fusion.

Toute classification sérieuse et rationnelle des houilles devrait être basée sur l'ensemble de ces propriétés. Malheureusement on ne connaissait encore, jusque dans ces derniers temps, que d'une façon assez imparfaite le pouvoir calorifique réel des houilles.

On a cru pouvoir y suppléer par l'analyse élémentaire. Dulong a proposé la formule

H poids de l'hydrogène libre, c'est-à-dire de l'hydrogène total H, moins celui

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que l'on suppose déjà brûlé en eau par l'oxygène O que renferme la houille.

Sans doute Dulong n'attribuait à cette formule qu'une sorte de valeur industrielle. Il savait fort bien que l'on ne pouvait, au point de vue calorifique, assimiler une combinaison chimique ternaire à un simple mélange de carbone et d'hydrogène simplement combiné à l'oxygène. Mais on croyait, au moins à cette époque, que le carbone et l'hydrogène, considérés comme corps simples, possédaient toujours le même pouvoir calorifique. On ignorait alors l'influence de la constitution moléculaire sur la caloricité des corps; on ne savait pas que chaleur de combustion d'un corps, simple ou composé, est en général d'autant plus considérable que la condensation moléculaire est moins avancée.

la

Or il est établi aujourd'hui, par les travaux de MM. Favre et Silbermann, Regnault, Berthelot et autres, que la chaleur de combustion, comme les chaleurs spécifiques, varie avec la densité.

Il suit de là que pour pouvoir appliquer la formule de Dulong aux houilles, il faudrait substituer au pouvoir calorifique de l'hydrogène gazeux celui de l'hydrogène solidifié, et à la place du chiffre 8080, qui représente la chaleur de combustion d'un carbone dont la densité réelle est, d'après M. Violette, supérieure à deux, un nombre plus élevé correspondant à la moindre condensation du carbone dans les houilles.

Le procédé proposé par Berthier ne conduit pas plus que la formule de Dulong au pouvoir calorifique réel des combustibles. Ce procédé suppose, en effet, que la chaleur produite est proportionnelle à l'oxygène consommé, hypothèse qui fait également abstraction de l'état de condensation plus ou moins avancé des éléments combustibles.

que

Toute chaleur dégagée par le fait de la condensation est irrévocablement perdue pour l'acte de la combustion. Or les houilles sont des composés ternaires diversement condensés, et c'est là ce qui fait la simple analyse élémentaire, qui n'apprend rien sur le mode de combinaison, ne peut rien apprendre non plus sur leur pouvoir calorifique, et ne peut ainsi servir à apprécier leur valeur industrielle.

Il est aujourd'hui certain que la composition élémentaire des houilles ne s'accorde pas toujours avec leurs propriétés essentielles, c'est-à-dire avec leurs pouvoirs agglomérant et calorifique. Ce désaccord vient, en effet, de se manifester, d'une façon très-frappante, par la détermination directe du pouvoir calorifique de certaines houilles, détermination que l'on doit à MM. Scheurer-Kestner et Ch. Meunier, de Mulhouse (Annales de physique et de chimie, 4a série, t. XXI et XXVI). Ces recherches s'accordent d'ailleurs avec les résultats généraux des travaux entrepris, il y a quelques années, au point de vue industriel, soit par le docteur Brix, de Berlin, soit par la marine de l'État, tant en Angleterre qu'en

France.

En étudiant avec quelque attention l'ensemble de ces divers travaux, on arrive à cette conclusion, que M. Gruner avait déjà cru pouvoir tirer, il y a longtemps, de l'examen des houilles du bassin de la Loire, « que la valeur réelle d'une houille peut mieux être appréciée à l'aide de l'analyse immédiate que par l'analyse élémentaire (Annales des Mines, 5o série, t. II, p. 115). L'analyse immédiate, qui consiste à distiller les houilles dans une cornue et à incinérer le résidu (355), permet, en effet, d'apprécier directement le pouvoir agglomérant, ainsi que la nature et la proportion de cendres. De plus, il est facile de montrer, surtout à l'aide du travail de MM. Scheurer-Kestner et Meunier, que le pouvoir calorifique croît et décroît avec la proportion de carbone fixe laissé par la distillation. Cela est du moins vrai pour les houilles proprement dites, mais non pas toujours pour les anthracites et les lignites.

Le tableau suivant contient le résumé des recherches de MM. ScheurerKestner et Meunier. Il donne, dans une première colonne, le pouvoir calorifique réel; dans les suivantes, la composition élémentaire, puis les pouvoirs calorifiques calculés, soit d'après la loi de Dulong, soit d'après le carbone et l'hydrogène total contenus; enfin, dans la dernière, la proportion de coke ou de carbone fixe; le tout en faisant abstraction des cendres et en supposant les houilles séchées vers 110o.

Si l'on compare entre eux les divers nombres que renferme ce tableau, on constate sans peine que plusieurs houilles de composition presque identique ont des pouvoirs calorifiques fort différents, mais que les chaleurs de combustion augmentent et diminuent avec les proportions de coke et semblent ainsi dépendre surtout des éléments volatils. Ainsi la houille du puits Chaptal, au Creusot, et celle de Ronchamp renferment des proportions presque identiques de carbone et d'hydrogène, et cependant le pouvoir calorifique du premier combustible est de 9622, tandis que celui du second n'est que de 9077. Mais la houille du Creusot