rines, qui sont simples à l'intérieur, se lavent tous les huit ou dix jours. La fréquence des lavages dépend du reste du degré d'impureté des eaux. Enlèvement des incrustations. Quelles que soient les précautions prises, il se forme toujours des incrustations dans les chaudières. Si un ouvrier peut s'introduire dans la chaudière ou les bouilleurs, il les enlève assez facilement à l'aide du burin et du marteau. Dans le cas contraire, comme lorsqu'il s'agit de chaudières tubulaires, l'opération est beaucoup plus difficile, et parfois alors on a recours à l'un des deux moyens suivants, que l'on doit éviter autant que possible, surtout au point de vue de la conservation de la chaudière.

Le premier moyen consiste, quand la chaudière est vide et à peu près refroidie, à faire sur la grille un feu flambant avec des copeaux; le métal se dilate rapidement, les incrustations, qui ne peuvent pas suivre son mouvement, se détachent, et on les sort de la chaudière, ce qui n'est pas encore toujours facile.

Le deuxième moyen, dû à M. C. Polonceau, consiste d'abord à introduire du carbonate de soude dans la chaudière, et à y maintenir l'eau en ébullition pendant 12 ou 15 heures. Le sulfate de chaux s'est transformé en carbonate de chaux, que l'on dissout alors en ajoutant de l'acide chlorhydrique à l'eau.

373. Vapeur produite par un kilogramme de combustible. La puissance calorifique de la houille moyenne étant 8000 (359), admettant que la vaporisation d'un kilogramme d'eau absorbe 650 unités de chaleur (326), 1 kilog. de houille devrait produire 12,31 de vapeur. Mais, dans la pratique, le charbon qui échappe à la combustion en tombant de la grille, le rayonnement perdu du foyer, le refroidissement des différentes parties du fourneau, et la chaleur que la fumée emporte dans la cheminée, font qu'on est loin d'atteindre cette limite. Pour les chaudières ordinaires bien établies, l'eau d'alimentation étant à une faible température et la fumée se dégageant à 300°, 1 kilog. de houille ne produit que 6 à 7 kilog. de vapeur à la pression de 5 atmosphères environ; on va parfois au delà de 7 kilog. quand la pression de la vapeur est faible et qu'on chauffe l'eau d'alimentation à une certaine température; enfin il arrive encore souvent que, par suite de proportions peu convenables du foyer et du fourneau ou d'une mauvaise conduite du feu, on n'obtient que 5 kilog. de vapeur par kilogramme de houille (373).

On peut admettre que la vapeur produite par les différents combustibles est sensiblement proportionnelle à leurs puissances calorifiques; alors, en adoptant la quantité 6*,50 de vapeur pour 1 kilog. de houille moyenne, on aura pour 1 kilog. de divers combustibles les poids de vapeur produite du tableau suivant (343).

376. Emploi de la chaleur perdue des fours métallurgiques. La chaleur perdue dans ces fours se compose de celle provenant de ce que les gaz peuvent ne pas être complétement brûlés, et de celle due à la température de ces gaz.

Lorsque les gaz sont complétement brûlés et à une haute température, comme dans tous les fourneaux à réverbère, les fours à puddler, les fours à réchauffer, pour utiliser la chaleur perdue, il suffit de placer, le plus près possible du four, afin de diminuer le refroidissement, une chaudière ordinaire à vapeur, sous laquelle on fait circuler les gaz.

Quand les gaz ne sont pas complétement brûlés, comme dans les hauts fourneaux, les cubilots, les fours à coke, on commence par brûler ces gaz en faisant arriver dans leur masse la quantité convenable d'air divisé en lames minces ou en jets d'un petit diamètre. Les gaz brûlant avec une longue flamme, on doit éviter dans ce cas les chaudières tubulaires, qui s'opposeraient à la combustion complète en éteignant la flamme.

Voir De l'utilisation de la chaleur dans les fourneaux des usines métallurgiques, par M. Gruner (Annales des mines, t. VIII, 1875).

377. Les gaz des hauts fourneaux peuvent être employés pour les fours à réchauffer, et l'on a même essayé de les utiliser pour les fours à puddler; mais comme leur totalité trouve son emploi dans le chauffage à 300° de l'air envoyé aux tuyères et dans celui des chaudières des machines soufflantes, les maîtres de forges trouvent en général qu'il est avantageux de se borner à ces deux usages.

A la partie supérieure du haut fourneau, on dispose une trémie métallique en forme de tronc de cône à bases ouvertes; c'est dans cette trémie qu'on jette les chargements du haut fourneau, et tout autour, dans l'espace qui la sépare de la cuve, qu'on a soin d'élargir en cet endroit, viennent se réunir les gaz. On fait en sorte que la trémie contienne encore une certaine quantité de matière quand on fait une nouvelle charge. Dans certains cas, surtout pour les hauts fourneaux d'un grand diamètre au gueulard, MM. Thomas et Laurens ont imaginé de fermer le dessus de la trémie à l'aide d'un couvercle dont les bords plongent dans une rigole remplie d'eau qui règne sur tout le pourtour du haut de la trémie. Ce couvercle se lève avec facilité pour faire les chargements.

Les chaudières se placent généralement aujourd'hui au niveau du sol de l'usine, et les gaz y sont amenés du gueulard par un tuyau vertical. Le tirage de la cheminée doit être faible, afin qu'il ne dérange pas l'allure du haut fourneau. Les chaudières doivent contenir de grands volumes d'eau et de vapeur, pour obvier aux irrégularités de production et de combustion des gaz.

Quelquefois les gaz arrivent simplement sous la chaudière par une large fente horizontale ou par un tuyau aplati à son extrémité, et l'air extérieur vient librement en dessous brûler la nappe de gaz; mais par de bonnes dispositions de foyers, on peut, en outre du chauffage de l'air

et de la chaudière à vapeur, avoir un excès de gaz pour chauffer les étuves, griller les minerais, dessécher le bois, etc.

Quand la température doit être seulement suffisante pour le chauffage des chaudières à vapeur et de l'air d'alimentation des hauts fourneaux, MM. Thomas et Laurens font arriver les gaz, seulement poussés par la pression intérieure du haut fourneau, dans une caisse placée dans la voûte recouvrant l'espace qu'occuperait la grille dans les foyers ordinaires, et de cette caisse les gaz s'échappent en lames minces plus ou moins inclinées, entre lesquelles l'air extérieur arrive également en lames minces de même direction que les premières. On a ainsi un foyer à flamme renversée, disposition toujours avantageuse quand la nature du combustible la rend possible.

Pour les foyers à haute température, comme lorsqu'il s'agit du chauffage des fours métallurgiques, MM. Thomas et Laurens font arriver les gaz dans une caisse en fonte dont la paroi en contact avec le foyer est légèrement inclinée avec la verticale, et percée d'un grand nombre de trous par lesquels les gaz entrent dans le foyer en jets légèrement plongeants. L'air arrive dans une caisse en fonte placée derrière la première, et se rend dans le foyer par des petits tubes en fer qui traversent la caisse à gaz et le lancent en jets intérieurs et concentriques aux jets de gaz. L'air est fourni par une machine soufflante, et se trouve à la pression de 0,15 à 0,20 d'eau ; la pression des gaz est de 0o,03 à 0TM,06 d'eau. L'air, en traversant des tubes en fonte chauffés par la chaleur perdue du four (381), est amené à la température de 300 à 400°; les gaz sont également chauffés à la température de 200 à 300°.

Dans les foyers à gaz, près de l'arrivée des gaz sous la chaudière, on dispose un petit foyer destiné à les allumeret à entretenir leur combustion. Avant l'allumage et après chaque interruption de chauffage, oma soin de faire écouler les gaz par un tuyau latéral, afin d'éviter les explesions dans les carneaux. Il est aussi très-prudent de munir l'extrémité du tuyau d'accès des gaz de larges soupapes de sûreté se soulevant en dehors, ou mieux de soupapes à eau disposées dans les caisses servant au nettoyage des gaz.

Des analyses d'Ebelmen, il résulte que les gaz sortant du gueulard des hauts fourneaux de Clairval et d'Audincourt, marchant au charbon de bois, sont composés, en poids, de 0,1835 d'acide carbonique, 0,2224 d'oxyde de carbone, 0,0041 d'hydrogène, et 0,5730 d'azote.. La puissance calorifique de ces gaz est alors (359)

La chaleur nécessaire pour élever de 1o la température du gaz résultant de la combustion est (324) :

Pour l'acide carbonique du gaz avant la combustion.

Pour l'azote du gaz avant la combustion. .

0,18350,216=0,0396

0,5730×0,244-0,1398

La température des gaz après la combustion est donc, en supposant qu'il n'y a aucune déperdition de chaleur, et que la combustion s'effectue avec la quantité d'air rigoureusement nécessaire,

Pour les gaz d'un haut fourneau au coke, on obtiendrait à peu près les mêmes résultats. D'après les analyses d'Ebelmen, les gaz d'un haut fourneau de Vienne, au coke et de 11: mètres de hauteur, contiennent 0,37, 0,33, 0,32 et 0,25 d'oxyde de carbone, selon qu'ils sont pris à 0,62 au-dessus des tuyères, à 4,36 au-dessus de ces tuyères, à 1 mètre au-dessous du gueulard et au gueulard.

La température des gaz au gueulard varie de 100° à 200° ou de 360° à 400°, selon que le haut fourneau marche au charbon de bois ou au coke. Ces températures augmentent rapidement du gueulard aux tuyères.

D'après MM. Thomas et Laurens, une machine à vapeur à détente et condensation de la force de 18 chevaux, dont la chaudière était chauffée par les gaz d'un haut fourneau au charbon de bois, a donné de bons résultats, la section de la cheminée et des carneaux étant de 28 décimètres carrés, la hauteur de la cheminée 8 mètres, et la surface de chauffe calculée sur une production de 15 à 17 kilog. de vapeur par mètre carré.

Le haut fourneau de Niederbronn, rapporte Grouvelle, fournit, par l'emploi de ses gaz, la vapeur à une machine de Woolf de 12 à 15 chevaux, qui conduit une soufflerie, et d'après des expériences faites dans le but de déterminer la quantité de chaleur utilisée à produire de la vapeur, qui est à 2,5 atmosphères, les 200 kilog. de charbon de bois. brûlés par heure ont donné au moins 284 700 calories en vapeur produite, c'est-à-dire un effet utile de 20 p. 100 et une puissance de 20.chevaux (381).

Voir : Études sur les hauts fourneaux, par M. Gruner (Annales des mines, t. II, 1872).

378. Gaz d'un cubilot. D'après les analyses d'Ebelmen, les gaz recueillis au gueulard d'un cubilot de 3 mètres de hauteur, marchant au coke, renferment 0,09 à 0,14 d'oxyde de carbone, 0,09 à 0,19 d'hydrogène carboné, 0,0038. à 0,0115 d'hydrogène, 0,71 à 0,75 d'azote. Adoptant les moyennes de ces nombres, on trouve que la puissance calorifique des gaz est à peu près les 2/3 de la puissance calorifique du combustible employé. Jusqu'à présent, on n'a pas cherché à utiliser cette chaleur perdue.

379. Dans un four à coke, par suite de la température des gaz sortant du four, et de ce que le tiers environ de ces gaz n'est pas brûlé, on peut estimer que la perte totale de chaleur est les 0,40 de la chaleur que la houille soumise à la carbonisation est susceptible de produire. Ainsi, en plaçant la chaudière très-près du four pour éviter le refroidissement des gaz, et en terminant de brûler ces gaz en faisant arriver dans leur masse une quantité convenable d'air divisé en jets, la puissance de la

chaudière, ses dimensions et celles de la cheminée sont les mêmes que si l'on brûlait sur une grille les 0,40 de la houille soumise à la distillation.

Le tirage de la cheminée ne doit pas être assez grand pour changer en rien l'allure des fours; car le coke se brûlerait en partie, il deviendrait léger et perdrait une de ses qualités essentielles. Par de bonnes dispositions, on peut régler convenablement l'arrivée de l'air et le tirage; cependant on n'y est pas toujours parvenu.

380. Fours à puddler et à réchauffer (376). Un four à puddler consomme moyennement 85 kilog. de houille à l'heure, et un four à réchauffer de 100 à 110 kilog. La section de la cheminée de ces fours est ordinairement d'un décimètre carré pour une consommation de 4 kilog. à 4*,5 de houille à l'heure (361 et 362), et la section de la grille, de 4 décimètres carrés pour la même consommation (368).

Quand un four à puddler ou à réchauffer est muni d'une chaudière à vapeur, il faut, d'après Grouvelle, que la section de la cheminée et des carneaux soit d'un décimètre carré pour une consommation de 3 kilog. à 3*,30 de houille à l'heure. Des expériences faites par M. Lucas Championnière tendent à prouver qu'il y aurait utilité à augmenter un peu cette section ainsi elles ont fait voir qu'au-dessus de 3 kilog. par décimètre carré, le tirage et le travail souffraient toujours; aussi a-t-on porté la section à un décimètre carré pour 2,7 de houille.

La hauteur de la cheminée varie de 12 à 15 mètres, même quand il y a une chaudière.

Pour les fours à réchauffer, il convient également d'adopter les proportions précédentes, en ayant égard à la plus grande consommation de charbon.

La surface de chauffe peut être la même que si le charbon était brûlé directement sous la chaudière. Il résulte aussi, d'après Grouvelle, que la production des chaudières placées à la suite des fours à réchauffer est de 4 à 5 kilog. de vapeur à 5 atmosphères, par kilogramme de houille brûlée, et que celle des chaudières placées à la suite des fours à puddler est de 3 kilog. à 3*,5 seulement; mais, d'après d'autres renseignements, dit Péclet, il paraîtrait que ces dernières produisent de 4 à 5 kilog. de vapeur par kilogramme de houille, et que chaque mètre carré de surface de chauffe fournit de 16 à 18 kilog. de vapeur à l'heure (373).

On peut compter, ajoute Grouvelle, qu'un four à réchauffer, consommant 110 kilog. de houille produit environ 520 kilog. de vapeur à l'heure, et qu'un four à puddler en produit à peu près 300 kilog. pour 90 kilog. de houille brûlés sur la grille; ce qui correspond à une force de 25 chevaux pour le premier four et de 15 pour le second, en admettant que la machine soit à détente sans condensation et consomme 20 kilog. de vapeur par cheval. Pour une machine à détente et condensation consommant 15 kilog. de vapeur environ par cheval, la puissance est de 30 à 35 chevaux pour le four à réchauffer et de 20 chevaux pour le four à puddler. Cet auteur admet de plus que deux fours à réchauf