LA H O U I L L E B L A N C H E
Revue générale des Forces Hydro-Electriques et de leurs applications
La H o u i l l e n o i r e a fait l'Industrie moderne ; 6e A n n é e . J a n v i e r 1 9 0 7 . № 1 l a H o u i l l e M a n c h e la transformera.
et sa F a b r i c a t i o n a u F o u r é l e c t r i q u e
Bien que le v e r r e ait été connu et utilisé dès la p l u s haute anti- q u i t é , les moyens de l'obtenir et de le façonner n'ont p a s cessé de s u b i r de n o m b r e u x perfectionnements à t r a v e r s les âges, et les r é s u l t a t s a u x q u e l s on est a r r i v é aujourd'hui, dans sa fabrication, n o u s m o n t r e n t n e t t e m e n t quel est le h a u t degré de perfectionne- m e n t auquel a abouti son i n d u s t r i e .
Mentionner ici toutes les phases p a r lesquelles a passé cette d e r n i è r e , et r e t r a c e r son histoire, serait à la fois h o r s de n o t r e s u j e t et c o n t r a i r e à l'attente du lecteur. Cette étude, qui a p o u r tout d'établir le bilan des derniers progrès réalisés dans la fabri- cation industrielle du v e r r e , a u r a u n rôle plus r e s t r e i n t , mais n o n moins évident, celui de p e r m e t t r e a u x industriels de se ren- d r e c o m p t e des résultats q u e p e r m e t d'espérer l'introduction de l'énergie électrique c o m m e agent de chaleur dans cette fabrication, e t de constater les bienfaits qu'elle apporte dans les produits qu'elle m e t au jour. Pour cela, n o u s d é b u t e r o n s p a r quelques considérations générales s u r les ditlérentes variétés de v e r r e s et s u r les p r o p r i é t é s de c h a c u n e d'elles, qui n o u s p e r m e t t r o n t d ' a b o r d e r plus facilement la p r é p a r a t i o n électro-thermique du v e r r e et en meilleure connaissance de cause.
I. GÉNÉRALITÉS SUR LE VERRE
L'époque de la p r e m i è r e fabrication du v e r r e et de son emploi p o u r la confection de vases ou d'objets de luxe, n'est qu'imparfai- tement déterminée, mais on sait avec certitude q u e les Phéni- ciens connaissaient ce composé et l'employaient h toutes sortes d'usages. P e n d a n t longtemps, ils c o n s e r v è r e n t m ê m e le monopole de sa fabrication p a r la réunion, dans leur localité, du sel de soude (natrou), du sable et de, divers combustibles. Pline et Strabon m e n t i o n n e n t , du reste, c o m m e 1res florissantes, les verreries d'Alexandrie et de Sidon ; les o u v r i e r s qui y travaillaient, gravaient et doraient admirablement le verre, et beaucoup d'entre eux s'y occupaient à tailler des v e r r e s colorés, à l'imitation des pierres précieuses. Les Romains se servaient de m ê m e de ce composé et, d ' a p r è s les découvertes q u e l'on fait c h a q u e j o u r dans les restes de leurs habitations, on peut j u g e r combien devait être active c e t t e i n d u s t r i e ; c'est ainsi q u e , dans les r u i n e s d'Herculanum, on a" trouvé des v i t r e s q u i n e p e u v e n t avoir été o b t e n u e s que p a r u n
procédé de soufflage.
Les différentes méthodes de fabrication utilisées en Phénioie g a g n è r e n t peu à peu l'Europe Occidentale, furent ensuite t r a n s - portées à Venise, au dixième siècle, où cette industrie est encore très p r o s p è r e et, enfin, a r r i v è r e n t en France, p a r l'intermédiaire de Colbert. Depuis cette époque, n o u s voyons tour à tour des i n - dustriels, des alchimistes et des ingénieurs s'efforcer, soit isolés, soit en c o m m u n , de réaliser de multiples p r o g r è s d a n s les diffé- r e n t e s parties de l'art de la v e r r e r i e , et arriver aux r é s u l t a t s q u e nous connaissons aujourd'hui.
Les v e r r e s sont, c o m m e on le sait, des corps t r a n s p a r e n t s , doués d'un éclat bien caractéristique q u e l'on a appelé, p o u r cette rai- son, éclat vitreux, assez d u r s , très résistants, à la pression et à l'écrasement, mais, par c o n t r e , très facilement divisés par le c h o c : ils sont, en effet, très cassants. La chaleur exerce s u r eux u n e action très sensible ; elle les ramollit à d e s d e g r é s différents, suivant la t e m p é r a t u r e et leur composition, et peut ainsi les faire passer p a r tous Jes états possibles de viscosité. A la t e m p é r a t u r e du r o a g e cerise et a u - d e s s u s , la p l u p a r t des v e r r e s ordinaires se
ramollissent et é p r o u v e n t ensuite u n e fusion complèle ; les v e r r e s riches en plomb sont d ' a u t a n t plus fusibles qu'ils renferment dans leur composition une plus forte proportion de cette substance, et les verres ordinaires, d'autant moins fusibles que les qualités do chaux et d ' a l u m i n e combinées y sont plus g r a n d e s . C'est ainsi que le v e r r e à bouteilles est généralement plus difficile à fondre que le verre ordinaire (verre à vitres), qui est l u i - m ê m e moins fusible q u e le strass et le (lint-giass.
Si l'on maintient, pendant un temps assez long, les v e r r e s o r d i - naires à u n e t e m p é r a t u r e voisine de leur point de fusion, ils p e r d e n t peu à peu leur caractère t r a n s p a r e n t , deviennent plus ou moins translucides, ou opalescents, et ont une tendance a prendre ensuite une cristallisation confuse: on dit qu'ils se dévil rident, et ce p h é n o m è n e porte le nom de démtrifxcation. C'est à R é a u m u r que l'on doit la découverte de cette particularité, laquelle p a r a i t s'appliquer à p r e s q u e toutes les espèces de v e r r e s , mais p l i s spé- cialement à celles qui renferment des bases t e r r e u s e s et des oxydes de manganèse et de fer; les variélés riches en plomb, ainsi q u e celles qui contiennent de la soude ou de la potasse, sont moins sujettes à cette transformation.
Pelouze a m o n t r é q u e le v e r r e ayant perdu sa t r a n s p a r e n c e et son homogénéité, par suite de la dévitrification, conserve néan- moins la même composition c h i m i q u e que le v e r r e t r a n s p a r e n t qui lui a donné naissance lorsque l'analyse p o r t e s u r l'échantillon p r i s en masse naturellement. Si l'on chauffe p e n d a n t vingt-quatre ou q u a r a n t e - h u i t heures u n fragment de glace de St Gobain, p a r exemple, s u r la sole d'un four à r e c u i r e , celui-ci se dévitrifie s a n s changer de poids et s a n s varier de composition. Lorsqu'on fait, l'expérience dans des conditions un peu p l u s précises, on voit, a p p a r a î t r e , d a n s la m a s s e t r a n s p a r e n t e du v e r r e , des cristaux e n c h e v ê t r é s , blancs et o p a q u e s , qui ne sont a u t r e s que de la wol- lastonite ou silicate de calcium, lorsque l'échantillon étudié est à base de chaux et de soude. Avec le verre à bouteille, il se produit des cristaux de pyroxène, foncés et plus ou moins ferrugineux, suivant la richesse du v e r r e en bases de ce métal. Si l'essai d u r e longtemps, toute la m a s s e subit cette action, la t r a n s p a r e n c e d i s - paraît c o m p l è t e m e n t et l'on obtient u n e s u b s t a n c e opaque, blanchâtre et très d u r e qui porte alors le nom de porcelaine de.
Réaumur.
Au point de vue d e l e u r composition chimique, les v e r r e s p e u v e n t être considérés c o m m e des silicates doubles, formés par l'union d'un silicate alcalin et d'un silicate de calcium ou de p l o m b . Lo silicate alcalin est généralement à base de potassium ou de s o - dium ; le silicate de calcium s'emploie peur la fabrication d e s v e r r e s ordinaires, et celui de plomb pour le cristal et c e r t a i n s v e r r e s à indice de réfringence élevé.
La raison de cette union de deux silicates de n a t u r e si différente est la s u i v a n t e : si l'on se contentait d'uliliser, dans cette p r é p a - ration, un silicate alcalin, on obtiendrait un v e r r e très altérable, par suite de sa solubilité facile dans l'eau et, par conséquent, d e très courte d u r é e ; si, au c o n t r a i r e , on employait seul le silicate de calcium, le produit obtenu s e r a i t bien insoluble et, par suite, r é s i s t a n t à l'action de l'eau ou de l'air h u m i d e , mais il ne serait, j a m a i s t r a n s p a r e n t , à cause de la Lendance à cristalliser du sili-
cate de calcium.
Mais les résultats sont c o m p l è t e m e n t différents si l'on fait fondre le mélange bien homogène de ces deux silicates, l'un vitreux et soluble, l'autre cristallisé et insoluble : on obtient un t r è s bon v e r r e , bien fusible, et qui ne possède plus la solubilité du silicate alcalin ni la tendance à la cristallisation d u silicate de c a l - c i u m .
Il est bien évident q u e les n o m b r e u s e s i n d u s t r i e s qui nécessitent aujourd'hui l'emploi du verre, ont a p p o r t é des exigences nouvelles
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d a n s les qualités p h y s i q u e s et chimiques de ces s u b s t a n c e s et eh o n t fait, par suite, varier la composition. Aussi, cette matière peut-elle ê t r e considérée, de la façon la plus large, comme formée d'un ou plusieurs silicates à base de potasse, de soude, de chaux, de b a r y t e , d'alumine, de fer, de plomb, de zinc, de b i s m u t h , dans lesquels on peut remplacer l'une de ces bases par l'autre, voire m ê m e s u p p r i m e r cerlains s i l i c a t e s , s u i v a n t les résultats à obtenir, p o u r v u qu'il reste toujours une base alcaline dans le mélange définitif, el que la chaux ou l'nxyde de plomb accompagne la soude ou la potasse, afin que le v e r r e ne soit pas sensiblement a t t a - quable par l'eau de lavage ou l'eau m é t é o r i q u e . En principe, on p e u t même r e m p l a c e r en partie l'acide silicique p a r l'acide.bori- que, ce qui a pour effet de d o n n e r au v e r r e certaines qualités spéciales qui facilitent le travail des ouvriers chargés de le mani- puler dans les usines de fabrication.
Les silicates de potasse et de soude sont à peu p r è s les plus fusibles que l'on puisse rencontrer pour la fabrication du v e r r e . On préparait autrefois un bon v e r r e s o l u b l e e h mélangeant, clans un creuset, 15 parties de quartz (silice», 10 de carbonate de potasse et 1 de charbon'; a p r è s une chauffe de six heures environ, la fusion est à peu près complète,et l'on obtient un liquide vitreux que l'on coule s u r une plaque de fonte ; pour le conserver, on le concasse et on le maintient dans un vase clos. Lorsqu'on veut s'en servir, on le pulvérise el l'on opère ainsi plus facilement sa dissolution- On l'utilisait j a d i s , en Angleterre, pour la fabrication des pierres artificielles, en vue de silicafiser à froid les pierres calcaires, ou p o u r la préparation de certaines p e i n t u r e s contenant également d u sulfafe de b a r y t e ; mais il ne p a r a î t pas que ces tentatives aient abouti à de bons résultats, car elles n'ont pas été suivies ni même perfectionnées par les industriels et les chimistes.
Les silicates de chaux sont beaucoup moins fusibles que les sili.
cales alcalins, et il en est de môme des différents silicates d'alu- mine. Ceux de protoxyde de fer et de m a n g a n è s e fondent assez f a c i l e m e n t : la t e m p é r a t u r e des fourneaux de laboratoire su'fit p o u r les faire passer à l'état liquide ; un refroidissement r é g u l i e r et lent produit dans leur masse des cristaux plus ou moins e n - chevêtrés. Le silicate de protoxyde de fer possède une couleur vert foncé ; on peut lui faire perdre cette teinte en le faisant p a s - s e r à l'état de silicate du s e s q u i o x y d e ; il suffit, pour cela, d'ajou- ter au mélange une petite quantité de bioxyde de m a n g a n è s e . Les silicates à base de plomb ne manifestent que très faiblement la présence de cristaux m ê m e par un refroidissement lent de la m a s s e fondue; il en est de m ê m e des silicates d'oxyde de zinc.
Tous ces silicates ayant des propriétés différentes, réagissent les uns sur les a u t r e s au moment de la vitrification de la masse liquide et se modifient r é c i p r o q u e m e n t ; ils deviennent s u r t o u t plus stables, et sont moins portés à la cristallisation ; on comprend ainsi combien peut être variée la composition initiale du mélange à introduire dans les fours au début de l'opération.
, L'acide borique possède l'excellente qualité d'être un très bon fondant et il intervient en donnant naissance à des composés borc-silicatés qui facilitent la fusion du mélange, en rendant le v e r r e plus ductile et plus facile à travailler, tout en abaissant la proportion des déchets à une valeur presque nulle. Rappelons,' en p a s s a n t , que l'on donne généralement le nom de fondant, en chi- mie et en matière d'industrie, à toute s u b s t a n c e capable de dis- s o u d r e des substances insolubles dans l'eau ou dans les dissolvants h a b i t u e l s . Dans la fabrication du v e r r e , cette qualification con-
•viendra à tout ce qui, au c o u r s de l'opération, dissoudra ou faci- litera la dissolution du sable, « On peut être étonné, dit M. Payen, d'entendre dire par les o u v r i e r s v e r r i e r s qu'un sable a plus de fondant qu'un a u t r e ; mais leurs observations sont précises s u r les doses d'alcali et de sable qui se vitrifient ensemble. Cela s'explique facilement en faisant attention qne la durée de la fonte des m a t i è - r e s viWliables indique, sous le r a p p o r t de l'économie, la fusibilité de ces matières ; l'action des alcalis est d'autant plus rapide et leur déperdition d'autant moindre, que la surface du sable est p l u s étendue » Le sable le plus fin qui, sous un poids donné, pré- s e n t e la plus grande surface, est donc celui qui a le plus de fon- dant; comme certains sables contiennent du c a r b o n a t e de chaux ou craie (C03Ca), on comprend que leur fusibilité soit plus grande e t , p o u r ainsi dire,'proportiounelle à la q u a n t i t é de cette substance
qu'ils renferment.
La n a t u r e chimique des verres a une g r a n d e influence s u r leur d e n s i t é ; celle-ci a u g m e n t e généralement avec le poids spécifique- d e s bases utilisées; c'est ainsi que les v e r r e s alcalins sont les p l u s légers ceux qui renferment des oxydes de plomb sont, au c o n t r a i r e , doués d'une forte d e n s i l é ; le v e r r e à bouteilles, qui c o n t i e n t du fer, possède un p.oids spécifique moyen, La n o m e n -
clature suivante donne, du reste, l e s ] r é s u l t a t s de quelques essais;
effectués dans ce but, avec des matières différentes de c o m p o s i - tion et d'origine :
Verre à boute.Iles 2,732 Verre à vitres ü,(U2 Glaces de Sainl-Gobain 2,iss
Crown-giass 2.487 Verre de Bohême 2,306 La différence qui existe dans la composition chimique des verres^
et, leurs propriétés physiques porte à les diviser en deux grandes- classes, les verres ordinaires et les verres à base de plomb, auxquels on peut ajouter, par suite des n o m b r e u x p r o g r è s réalisés- depuis quelque temps dans celte industrie, les verres spéciaux- qui c o m p r e n n e n t certains composés associés à la masse vitreuse- et dont l'emploi se généralise de plus .êh plus dans les a r t s de- l'optique ou de la construction.
Les v e r r e s ordinaires c o m p r e n n e n t p r i n c i p a l e m e n t : le v e r r e à., vitres, le verre de Bohême, le v e r r e à gobeleterie, le crown-glass,.
le v e r r e à bouteilles et le v e r r e à glacés.
Le verre à vitres est un silicate double de sodium et de calcium*
composé, ainsi que cette formule l'indique, p a r de la silice; de la- soude et de la chaux. Lorsque la préparation des m a t i è r e s s e r v a n t à sa fabrication est convenablement effectuée, l'acide silicique, ou silice, doit contenir environ q u a t r e fois la quantité d'oxygène ren- fermée dans les b a s e s ; on peut, du reste, utiliser, clans cetLe p r é - paration, le sulfate de sodium et m ê m e une faible quantité de cendres qui a u g m e n t e n t les qualités.du produit obtenu. Certaines, variétés de v e r r e s à vitres ont donné, à l'analyse, de 70 à li % de soude, 13;4 à 13.6 »/0 de chaux, 0,5 à - l , 5 » /0 d'alumine, 0,1 à 0,-1 %- d'oxyde de fer et des traces d'oxyde de manganèse.
On distingue généralement deux sortes de v e r r e s à v i t r e s : le blanc et le demi-blanc; le p r e m i e r sert à foules sortes d'applica- tions, tandis que le second ne peut être utilisé que pour les objets a y a n t une faible épaisseur. Lepicadit, qui est la matière vilreuse- écoulée pendant l'opération vers la partie inférieure du c r e u s e t , e t qui est salie par son contact avec les briques du fourneau, peut- être utilisé avec a v a n t a g e clans la fabrication du demi-blanc l o r s - qu'il ne s'est pas formé en g r a n d e quantité au cours des o p é r a t i o n s précédentes.
Le v e r r e à vitres a de n o m b r e u x usages et il esl, p a r m i t o u t e s les variétés de verres, celui dont on fait en France la plus g r a n d e consommation ; il s e r t à la confection des vitres p r o p r e m e n t dites,, des cylindres employés à couvrir les vases ou-les pendules, à e n - cadrer les eslampes, à garnir les portières de voiture. On l'emploie- de m ê m e a v a n t a g e u s e m e n t p o u r l a construction des s e r r e s c h a u d e s et tempérées, pour les d e v a n l u r e s de boutiques et de m a g a s i n s e l les grandes galeries d'expositions qui en font une consommation-, se chiffrant, chaque année, par plusieurs centaines de mille.mètres- c a r r é s de surface.
Le verre de Bohème diffère du verre à vitres ordinaire p a r la.
substitution de la potasse à la soude. II est. r e m a r q u a b l e par s a légèreté, sa faible fusibilité et sa p r e s q u e parfaite i n a l t é r a b i l i t é s en plus de cela, il est complètement incolore et t r a n s p a r e n t , e t possède un magnifique aspect. Cent l'ensemble de ces m u l t i p l e s qualités qui lui a tou.jours'valu sa r e n o m m é e ; elles le rendent 1res p r o p r e à la fabrication des objets de gobeleterie, des vases à boire,- des carafes et des flacons de l a b o r a t o i r e . On l'emploie é g a l e m e n t dans les i n s t r u m e n t s d'optique p o u r achromatiser le flint-glass. La.
beauté de ce v e r r e est, du reste, telle, que les anciens a u t e u r s l'ont p e n d a n t longtemps confondu avec le cristal dont il se différencie c e p e n d a n t beaucoup par son poids spécifique. Sa grande limpidité permet, en outre, d'en façonner des tables épaisses sans que leur- couleur devienne sensible, car elles conservent toujours u n e ' transparence parfaite. Certaines analyses de ce v e r r e ont donné, comme composition immédiate, 76 o/0 de silice, 15 ° /0 de potasse,.
8 °/o dé chaux et 1 % d'alumine, cette d e r n i è r e s u b s t a n c e étant due au contact de la masse vitreuse avec le c r e u s e t servant à la fusion du mélange.
Le crown-glass, qui est p r i n c i p a l e m e n t utilisé dans les i n s l r u - ments d'optique, est plus riche en potasse et en chaux que le v e r r e de Bohème ;- il peut contenir également, parfois, de très faibles quantités d'alumine, ainsi q u e des oxydes de fer et de- manganèse. Lorsqu'on veut lui d o n n e r des qualités convenables- pour les besoins de l'optique, il est de toute nécessité qu'il possède une limpidité parfaite, el qu'il soit a s s e z:p e u coloré p o u r q u ' u n e lentille de grande épaisseur ne p r é s e n t e , pas de coloration s e n s i -
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3filé; enfin, il doit, êlre e x e m p t de bulles d'air, de nébulosités l a i t e u s e s et île stries, qui troubleraient l a m a r c h e d e s r a y o n s lumi- n e u x le traversant.
Le verre à bouteilles se compose d'argile m a r n e u s e , de sable t r è s ferrugineux, de calcaire, de sulfate de sodium et de déchets de v e r r e de toute n a t u r e , sa composition est, du reste, très varia- ble q u a n t aux p r o p o r t i o n s des matières qui le constituent, mais celles-ci offrent, peu de différence q u a n t a leur n a t u r e . On y ren- c o n t r e g é n é r a l e m e n t de la silice, de l'alumine, de l'oxyde de fer,
•une faible proportion d'oxyde de m a n g a n è s e , de la chaux, de la potasse, de la soude ou s e u l e m e n t u n e de ces deux d e r n i è r e s . L'oxyde de fer a la propriété de le colorer en v e r t et de le r e n d r e plus fusible que les p r é c é d e n t s ; tes acides et le bilartrafe de po- t a s s i u m Renfermés dans le vin l'altèrent plus ou moins r a p i d e m e n t .
La verre à gobeleterie peut être à base de soucie ou de potasse,
«nais oh préfère g é n é r a l e m e n t le seoond à cause de sa teinte plus
•claire el de sa t r a n s p a r e n c e ; du reste, ce v e r r e ne présente pas de -différence sensible avec le v e r r e à vitres. Les fils de v e r r e fondu
•.sont p r e s q u e toujours assez souples pour pouvoir être tissés à la m a n i è r e du fil c o m m u n , ou du fil d'amiante, et utilisés dans l'art
•de l ' o r n e m e n t a t i o n ; les v e r r e s j a u n e s et orangés d o n n e n t des t i s s u s brillants imitant la soie ou l'or. On comprend facilement
•comment la différence de densité, q u i e x i s f e e n t r e le verre et l'air interposé dans ces tissus, puisse d é t r u i r e la transparence en m u l t i - p l i a n t l'éclat des surfaces j u s q u ' à leur d o n n e r un brillant métallique_
Le verre à glaces, qui est à base de soude et de chaux, possède
•une g r a n d e t r a n s p a r e n c e ; il doit être e x e m p t de bulles et de n œ u d s . La p r o p o r t i o n de la soude, relativement à celle de la -chaux, doit êlre plus forte que dans le v e r r e à vitres, afin de r e n d r e
le m é l a n g e plus fluide et plus facile à travailler. Une vitrification fcien homogène, et un afrtnage parfait, sont donc n é c e s s a i r e s ; on
•obtient ces qualités au moyen d'un feu vif et soutenu. Une analyse
•d'un v e r r e à glace a donné les r é s u l t a t s suivants :
Silice.. 75,90 %
Alumine 2,80 C h a u x . . . ' 3,80
Soude 17,50 Les p r e m i è r e s glaces fabriquées à Venise possédaient u n grand
« o m b r e de défauts, lesquels n'ont pu d i s p a r a î t r e q u e par l'inven- t i o n des procédés de coulage aujourd'hui utilisés dans les u s i n e s .
Le cristal est p r i n c i p a l e m e n t composé de silice, de potasse et d'oxyde de plomb, auxquels on ajoute parfois de l'acide borique e t de l'oxy.le de zinc pour a u g m e n t e r son éclat. Une analyse de cristal c o m m u n a donné 58 ° /0 d'acide silicique, 2,6 % c'e chaux,
Fig- 1. — Coulage du verre fondu.
32,5 o /0 d'oxyde de plomb et 8,9 ° /0 de potasse. Autrefois, on dési- g n a i t indifféremment sous le .nom de cristal, toutes les variétés de v e r r e incolore, quelle que fût l e u r composition. Aujourd'hui.'on ré- serve exclusivement ce nom au v e r r e formé p a r un silicate double de p o t a s s i u m et de p l o m b , obtenu en fondant e n s e m b l e 30 parties de sable fin et-pur, Ï0 de m i n i u m (oxyde salin de plomb) et 10 de carbonate de potassium'.
Le cristal est incolore lorsqu'il a été convenablement p r é p a r é ; il doit son c a r a c t è r e brillant, sa transparence et sa forte d e n s i t é au silicate de p l o m b ; mais ce d e r n i e r étant lui-même coloré en jaune-rouge, il donne une feinte j a u n â t r e au cristal lorsque sa proportion a u g m e n t e dans le mélange. On doit éviter, pour un a u t r e motif, d'employer trop de minium dans cefle fabrication; le silicate de plomb étant p l u s tendre, c'est-à-dire plus facile à r a y e r que les silicates alcalins, il en résulte qu'un excès de ce sel dimi- n u e la dureté du cristal et le rend ainsi rapidement altérable par les poussières de l'air. La silice employée doit être parfaite- m e n t blanche, exempte d'oxydes de fer et de manganèse qui colo- r e r a i e n t le v e r r e et, a u t a n t q u e possible, soigneusement lavée à l'aride c h l o r h y d r i q u e et à l'eau. On ne peut se servir du silicate de soude, car celui-ci. en proportion un peu forle, donne un v e r r e bleuâtre ou verdâfre dont la couleur est sensible dans les objets ayant une forle épaisseur. Toutefois, on peut p r é p a r e r un très beau cristal en fondant un mélange de silice, de soucie, d'acide borique et d'oxyde de zinc, qui donne naissance à un boro-silicale de soude et de z i n c ; il doit sa beauté, sa transparence et sa dureté à la proportion affaiblie de la soude ou de la potasse, dont l'excès rend les v e r r e s ordinaires nébuleux, tendres el h y g r o s c o - p . q u e s .
I e flint-glass diffère du cristal p a r la proportion des éléments qui le composent, c'est-à-dire par l'état de saturation des s u b s l a n - C P S m é l a n g é e s au début, et par les r a p p o r t s entre les silicales de plomu et de potasse. Voici la composition d'un échantillon p r o v e - n a n t de Guinand :
Silice ¿2,5 o/,
Alumine 1,8 Oxyde de plomb 43,5
Chaux 0,5 Potasse U,7 Il est donc plus riche en oxyde de plomb que le cristal et e s t
généralement oblenu p a r la fusion d'un mélange contenant 30 p a r - lies de sable fin p u r , 9 de carbonale de potassium et 30 de minium ; sa densité est comprise e n t r e 3,1 el 3,2 et il peut contenir égale- m e n t , en très faible q u a n t i t é d'ailleurs, du borax, du nilre, de l'arsenic el du m a n g a n è s e . Il possède une grande réfringence et il est. pour cette raison, très a v a n t a g e u s e m e n t employé dans la construction des i n s t r u m e n t s d'optique de précision, où il forme, associé au c r o w n - g l a s s , des lentilles a c h r o m a t i q u e s de p r e m i e r choix.
Le strass, qui est la variélé la plus riohe en plomb, est à la fois le plus dense et le p l u s réfringent de tous les v e r r e s ; lorsqu'il est taillé en facettes, il possède un magnifique éclat, j e t t e des feux éfincelants de toutes les couleurs et serf, grâce à ces qualités, à imiter le d i a m a n t . Malheureusement, il est loin do posséder la dureté de ce d e r n i e r ; à la longue et s u r t o u t s'il est longtemps maintenu au contact de l'air, il finit par perdre sa teinte brillante, par suite d'une u s u r e partielle, mais non moins évidente, de s a surface.
Vémail peut être considéré c o m m e un cristal rendu o p a q u e par la fusion dans sa m a s s e d'une plus ou moins grande p r o p o r - tion de bioxyde d'étain ou de p h o s p h a t e de c a l c i u m ; on le colore par des oxydes métalliques.
Parmi les v e r r e s spéciaux, c'est-à-dire ceux qui ne peuvent so r a t l a c h e r à aucun des groupes précédents, nous devons s i g n a l e r tout d'abord Yopaline, qui est un v e r r e non t r a n s p a r e n t , c o m m e son nom l'indique, mais seulement translucide. On l'obtient p a r une surchauffe a m e n a n t une dévitrification peu avancée de cer- tains v e r r e s de bonne q u a l i t é II est très dur, r a y e facilement le verre à vitres, s'altère 1res difficilement à l'air et e n t r e facilement en fusion, ce qui permet de le couler en grandes surfaces. On l'emploie p o u r toutes sortes d'usages, soif pour la fabrication, d'objets de papeterie (coupe-papiers, encriers) ou d'ornementa- tion, soit pour la préparation de c a r r e a u x décorés, destinés au r e v ê t e m e n t i n t é r i e u r et extérieur des habitations, des salles de bains, car il possède une teinte brillante et s u p p o r t e facilement le lavage. La différence qu'il p r é s e n t e avec le v e r r e o r d i n a i r e résulte plutôt d'une modification p h y s i q u e et i n t e r n e de sa m a s s e que d'une transformation c h i m i q u e .
Il n'en est pas de m ê m e du verre silï-chromé, fabriqué p o u r la p r e m i è r e fois à la crislallerie de Choisy le-Roi, et qui possède un point de fusion beaucoup plus élevé q u e le v e r r e ordinaire e t le c r i s t a l ; il est s u r t o u t r e m a r q u a b l e par sa g r a n d e d u r e t é , d u e
s a n s doute à la présence du c h r o m e . Mais sa principale qualité consiste dans son insensibilité aux variations b r u s q u e s de tempé- r a t u r e : il peut, en effet, être chauffé assez fortement, et s o u m i s ensuite à un c o u r a n t d'air froid sans éclater ni être sujet à d e s g e r ç u r e s ; si, p a r hasard, celles-ci se produisent, elles ne s ' a g r a n - dissent p a s et s'arrêtent, d'elles-mêmes, sans a m e n e r de fissures longitudinales ou curvilignes. Le verre siii-chromé est très t r a n s - parent, un peu moins dense q u e le verre ordinaire (2,27) et par- iailement h o m o g è n e , Son seul inconvénient est de n e pouvoir se r o d e r ni se travailler facilement à cause de sa g r a n d e d u r e t é .
Le verre trempe résulte de la transformation presque subite du v e r r e ordinaire en v e r r e d u r et résistant p a r u n e chauffe, et. un abaissement de t e m p é r a t u r e rapide*. Il possède l'avantage d'être moins sujet aux variations de t e m p é r a t u r e q u e le v e r r e ordinaire et au choc des corps p e s a n t s ; un coup de marteau a beaucoup de mal â le frasrmenter, tandis q u e le verre à vitres o r d i n a i r e v.de en mille éclats p a r le moindre choc. Au lieu de se servir, pour celle trempe, de corps gras, c o m m e on le fait bien souvent, on p e u t utiliser a v a n t a g e u s e m e n t l'action de la vapeur d'eau : en effet, cette dernière, injectée soigneusement et avec r a p i d i t é s u r le v e r r e surchauffé, le mouille complètement, landis que sa masse se refroidit r a p i d e m e n t ; on n'arrive généralement p a s au même r é s u l t a t lorsque c'est la pièce elle-même que l'on introduit dans un bain froid, le contact ne s'eflectuant pas aussi r é g u l i è r e m e n t . Ou peut t r e m p e r de celle façon toutes sortes de v e r r e s et m ê m e le cristal, m a i s cette opération n ' e s t a v a n t a g e u s e q u e lorsqu'il s'agit d'en faire bénéficier les qualités de v e r r e inférieures, le cristal et les v e r r e s à bases de plomb a y a n t déjà acquis ces p r o - priétés pendant leur fabrication et p a r leur n a t u r e elle-même.
On donne, dans la construction, le nom de verre arme, à celui qui a élé solidifié a u t o u r d'un treillis métallique et qui p r é s e n t e , de ce chef, d e s qualités inappréciables d e résistance et de s o l i - d i t é ; sa r u p t u r e est moins à craindre q u ' a v e c le v e r r e ordinaire et, en tout cas, elle n e se p r o d u i t j a m a i s s u r u n e g r a n d e échelle, les fragments s é p a r é s étant r e t e n u s p a r le treillis au lieu de se disperser. On le fabrique aujourd'hui en assez g r a n d e q u a n t i t é , soit en introduisant un réseau métallique e n t r e deux couches d e
•verre laminées successivement, soit en p r e n a n t dans la m a s s e v i t r e u s e du fil de fer sous forme de toile métallique.
On emploie le v e r r e a r m é , non seulement c o m m e vitrage, mais aussi d a n s la g r o s s e construction : on en fait des colonnades, d e s p l a q u e s épaisses et. m ê m e des m a r c h e s d'escaliers; sa ténacilé est. telle, qu'il ne p e u t être coupé p a r a u c u n des m o y e n s ordi- n a i r e s ; s a r é s i s t a n c e à. l'écrasement e s t d e 550 à 650 k i l o g r a m m e s p a r centime!re c a r r é , c'est-à-dire de deux à trois fois p l u s consi- dérable q u e celle d u verre o r d i n a i r e ; il en est de m ê m e de sa résistance à, réchauffement.
Terminons maintenant celle première p a r t i e p a r l'exposé rapide
•des propriétés c h i m i q u e s d e s v e r r e s , ' q u i n o u s p e r m e t t r a de pas- s e r ensuite plus aisément à l'élude de leur fabrication acluelle.
L'air ou l'oxygène s e c s , froids ou c h a u d s , n'exercent a u c u n e .action s u r les verres, m a i s il n ' e n e s t p a s de m ê m e de l'air humide : celui-ci a g i t s u r lui à la longue, ainsi q u e le p r o u v e l'altération des vitres dans les vieux bàtimenls. La p l u p a r t des corps dôsoxydants peuvent agir, à l'aide de la chaleur, s u r les v e r r e s qui contiennent des oxydes de fer et de m a n g a n è s e et sur- t o u t de l'oxyde de plomb. Ainsi, lorsqu'on chauffe des verres riches en plomb avec du charbon, ou dans un courant d'hydro-
gène, on constate rapidement une altération profonde de ce v e r r e ; l'oxyde e s t réduit, e t le plomb métallique communique au verre une teinte noirâtre. Cette action e s t si n e t t e qu'il e s t diffi- cile, sinon impossible, de travailler à la lampe le cristal s a n s le noircir.
L'eau froide agit lentement s u r le v e r r e en lui enlevant de l'alcali ; si l'on pulvérise dans un mortier en verre des fragments d e m ê m e s u b s t a n c e , avec de l'eau et quelques gouttes de phla- léine de phénol, on voit celle-ci prendre presqu'aussilôt la teinte rouge violacé que lui communiquent les alcalis. L'eau bouillante agit beaucoup plus rapidement, surtout sur les verres à vitres, en les décomposant en silicate alcalin soluble et silicate terreux, accompagnés d e silicate insoluble ; aussi est-il facile de constater une réaction alcaline dans l'eau qui a bouilli un certain t e m p s avec du verre r é d u i t en poudre. La, p l u p a r t d e s verres qui s o n t ainsi attaqués sont presque toujours hygroiscopiques, au point de se recouvrir d'une couche d'eau ou de solution alcaline lorsqu'ils s o n t exposés à l'air humide.
Les alcalis en solution dissolvent l e n t e m e n t le v e r r e des flacons
qui les r e n f e r m e n t . A la. t e m p é r a t u r e du r o u g e , les c a r b o n a t e s e t les bases de la p r e m i è r e section réagissent de m ê m e s u r lui, de- m a n i è r e à a u g m e n t e r sa basicité. Les acides tendent pareillement a le décomposer en s'emparanf des bases et en mettant la silice- en liberté; c'est ainsi q u e les acides n i t r i q u e , c h l o r h y d r i q u e et.
sull'urique donnent naissance a d e s sels de c h a u x , d e fer ou d ' a l u - mine. L'acide fluorhydrique doit être classé à p a r t , car son action»
est telle, qu'un flacon de v e r r e serait r a p i d e m e n t mis hors d'usage- et m ê m e c o m p l è t e m e n t dissous, si on le r e m p l i s s a i t de ce liquide- r o n g e u r ; cette propriété est du r e s t e utilisée avec avantage dans- la g r a v u r e s u r v e r r e .
Quant aux colorations données a u x différentes v a r i é t é s de- v e r r e , il ne nous importe pas de les décrire ici ; rappelons seule- meut q u e la théorie de ces opérations repose s u r la p r o p r i é t é que- présentent les m a t i è r e s v i t r e u s e s de dissoudre différents oxydes- métalliques s a n s p e r d r e s e n s i b l e m e n t l e u r t r a n s p a r e n c e ; -1 es- oxydes de c h r o m e C rs08 et de cuivre CuO d o n n e n t u n e coloration- vert pomme ; l'oxyde de fer FeO, une teinte v e r t s o m b r e ; l'oxyde- de cobalt CoO, de très belles n u a n c e s b l e u e s ; le sesquioxyde de- m a n g a n è s e Mn*03, u n e magnifique teinte rose ou violacée, et a i n s i de s u i t e .
II. ANCIENS PROCÉDÉS DE FABRICATION
La fabrication industrielle du v e r r e , c'est-à-dire l'union des- . substances qui doivent e n t r e r dans sa composition, a été s u c c e s - sivement obtenue, soit par la fusion d e s matières p r e m i è r e s dans- des creusets ou dans des bassins chauffés au bois ou au c h a r b o n , , soit au moyen du gaz et m ê m e du pétrole. Les essais les plus- r é c e n t s ont trait à la fabrication d u verre, et de s e s c o m p o s é s similaires, à l'aide de l'énorme c h a l e u r p r o d u i t e au sein de l'arc-»
éleclrique.
Le p r e m i e r appareil qui ait été c o n s t r u i t à l'effet de l'utilisation m é t h o d i q u e de la chaleur spécifique du charbon est d û à Boetius.
Dans ce four, qui est encore ulilisé d a n s quelques milieux i n d u s - triels, la chaleur nécessaire à la fusion du v e r r e est. p r o d u i t e par- la combustion incomplète de la houille, d o n n a n t n a i s s a n c e à des- gaz qui sont ensuite brûlés par u n e certaine q u a n t i t é d'air,.
a m e n é e de l'extérieur dans le four, et, qui s'échautie en t r a v e r s a n t des carnea'ux ménagés dans la m a ç o n n e r i e , tandis que Jes p a r t i e s du four d e v a n t r e s t e r à la plus basse t e m p é r a t u r e possible se~
refroidissent p a r le passage de ce c o u r a n t gazeux.
M. Appert a ajouté, à cet appareil certains perfectionnements, dont le principal consiste à placer des chicanes le long d e s parois- verticales d e s foyers et dans les r é g i o n s de l'appareil les p l u s proches d u siège du four, afin de faire p a r c o u r i r à l'air le plus- long circuit possible. Cela est un grand avantage, c a r ce-gaz, qui vient de l'extérieur à u n e t e m p é r a t u r e voisine de 20°, se trouve r a p i d e m e n t porté à celle de 500° à EüO, en r é d u i s a n t la dépense- de combustible de 12 % environ.
Le four Siemens, qui a subi u n grand n o m b r e de t r a n s f o r m a - tions avant de r e n d r e lous les services q u e l'on a t t e n d a i t d e lui, est l'un des p r e m i e r s dans lesquels on ait vu n e t t e m e n t a p p a - raître l'idée d'utiliser a v a n t a g e u s e m e n t la c h a l e u r p e r d u e , tout en o p é r a n t u n e bonne combustion et en r é d u i s a n t au m i n i m u m la dépense de combustible. Le procédé consiste à s u b s t i t u e r à l'action directe de la houille celle des principes gazeux qui p r o v i e n - nent de sa c o m b u s t i o n incomplète. Le c o m b u s t i b l e n'est donc plus du charbon, mais un mélange de v a p e u r s inflammables,, résultant d'une gazéification d'un corps solide, et composé princi- palement d'hydrogène plus ou moins c a r b u r é e t d'oxyde de c a r - bone. On conçoit a i s é m e n t q u ' u n e entrée d'air convenable a c t i - vant cette combustion, la distribution de la chaleur puisse s'opé- r e r r é g u l i è r e m e n t .
Vers 1850, Fickentscher e u t l'idée de chauffer les fours d e v e r - rerie au m o y e n du gaz et il en fit p r a t i q u e m e n t l'essai. Mais c'est à Ch. Siemens que l'on doit d'avoir le mieux réussi d a n s ce s e n s , en se s e r v a n t d ' u n s y s t è m e de fours r é g é n é r a t e u r s à gaz, ce d e r - nier étant préparé dans d e s a p p a r e i l s s é p a r é s . Un grand nombre- d'inventeurs se sont depuis inspirés de ce four. Groebe-Lürmann,.
Putsch, E m m e l , ont imaginé d e n o m b r e u x s y s t è m e s a y a n t des- relations étroites avec celui de Siemens. Aussi, d è s 1877, c'est-à- dire vingt-sept a n s seulement a p r è s les p r e m i e r s essais, les deux tiers des fours allemands étaient chauffés a u gaz, tandis q u e les- a u t r e s cherchaient, e n v a i n , à m a i n t e n i r le chauffage au moyen, d'un foyer direct.
Tel qu'il est employé a u j o u r d ' h u i , le four Siemens possède un très b o n r e n d e m e n t ; les t y p e s les p l u s r é c e n t s sont, il est vrai,.
L A H O U I L L E B L A N C H E
5a c c o m p a g n e s de gazogènes qui diffèrent avec eba-q-aé usine, mais.
JeV p r i n c i p e r e s t e Ы т е ш е . Vit Aes modèles tes plus, ea vogue a u j o u r d ' h u i est l«t gazagí ве W B I S Ô H , dont la euve a la forma d'un, t r o n c de c ô n e . Le c h a r b o n q,u'eJle contient y est mis en m o u v e - ment" au. moyen d'hélices en fonte, qui ont pour but d ' e m p ê c h e r l'en^rassage «lu combustible qui n u i r a i t à la bonne u-titisatioa de- ia chalea-r produite., L'air sous p r e s s i o n y a r r i v e chargé d ' h u m i - dité, de sorte' que le mélange, gazeux formé contient d e l'hydro- gène', gaz- é m i n e m m e n t combustible, c o m m e o n l é s a i t . Dans le s y s t è m e imaginé par Faffgé, le foyer est disposé: S ta partie infé- r i e u r e d'u gazogène'et ceiui-ei fonction ne alors à combustion! r e n - v e r s é s ; 1er mélange gazeux шйагвтаЫе étant dirigé, de h a u t en b a s . u n e grille, rotative à axe horizontal s u p p o r t e le ce-mnusiible, qui ne peut dès l o r s brûler qu'à la partie s u p é r i e u r e .
Comme modifi-oatiion i m p o r t a n t e de ce système, n o u s deven»
s i g n a l e r le r e m p l a c e m e n t du gaz a-rtïffeiel par le . r t a l e m e a u o x h y d r i q u e .1 Bien que cette solution ait pu. paraître e x t r a o r d i - n a i r e à une époque où J'indos trie- do la verrerie n ' a u r a i t su. en t i r e r parti,. ©Ufe n'en est pas moins très j u d i c i e u s e , car on conçoit q u ' u n e1 u s i n e installée non loin des chutes d'eau, et m u n i e d'élee- troiyseurs, à- bon rendement, puisse a v a n t a g e u s e m e n t s o u t e n i r la c o n c u r r e n c e des procédés habituéis.
D'apees. Albert, Granger. a*, peut, distinguer deux sorties d e fours, relativement, à la direction de la flamme. Dans les fours où, c o m m e celui de Siemens, ia flamme change alternativement, d e direction, on dit qu'il y a récupération. Par contre, on appel- lera appareil» régénérateurs ceux qui n'ont pas de c h a n g e m e n t à, effectuer périodiepiement, et dont l'a flamme possède toujours une m a r c h e régulière et u n i f o r m e ; les gaz froids y sont p o r t é s à u n e . h a u l e t e m p é r a t u r e par leur p a s s a a e dans des conduits oispo- sés h cet effet et chauffés e x t é r i e u r e m e n t . Le four de Derval, qui est d a n s - c e cas, possède mm forme circulaire et est pourvu d ' u n e .colonne-.centrale a u t o u r de laquelle sont disposés les c r e u s e t s de
fusion... Les gaz y s o n t a m e n é s pa<* une conduite latérale qui v i e n t s'ouvrir à l a , p a r t i e s u p é r i e u r e du four, a u - d e s s u s de l'arrivée des giiz c h a u d s . Le. four Ponsard est un peu différent, q u a n t à sa c o n s t r u c t i o n , et la surface de chauffe y est de 23 m è t r e s c a r r é s p a r inétre cabe-,
Àfiki d'obtenir u n » m effleure utilisation de la chaleur, on a m ê m e installé.,. IL y a q u e l q u e s années, dans la verrerie Ruhlaud, u u four à creusets d'une Corme spéciale, c o m p o s é de deux fours accolés n'utilisant q u ' u n seul foyer.
Il "est évident que, l o r s q u e la q u a n t i t é d e v e r r e p r o d u i t e doit ê t r e considérable-, l'emploi des creusets séparés n'a plus de raison d'être : il est de t o u t e r i g u e u r d'avoir un bassin p o u v a n t conte- n i r une g r a n d e masse de liquide, a t a que la c o n s o m m a t i o n n'ait pas à en. souffrir. D'ans le four a bassin de Siemens, on peut effec- t u e r facilement la fusion, l'affinage et Je travail du v e r r e ; ce bas- sin y e s t divisé en trois со m par timen ts dans le sens de la lar
g e u r p a r deux m u r s v e r t i c a u x . Le premier c o m p a r t i m e n t s e r t a Ja fusion du mélange,, tandis que ta verre, une fois liquide, passe sous le p r e m i e r m u r et va s'affiner dans le second c o m p a r t i m e n t . Il se dirige enfin d a n s la troisième partie d u four où on va le recueillir p o u r le travailler.
Le four Siemens est a u j o u r d ' h u i l'un des p l u s r é p a n d u s d a n s la v e r r e r i e , car sa c o n s t r u c t i o n est r e l a t i v e m e n t très simple, e t sa conduite facile;, celle-ci s'effectue du r e s t e r é g u l i è r e m e n t et l'appareil peut fonctionner a d m i r a b l e m e n t si l'en s sein die net- toyer les r é c u p é r a t e u r s en fond ion toutes les cinq, ou six s e m a i n e s e n v i r o n . La réparation p r e s q u e complète du four, c'est-à-dire le r e m p l a c e m e n t dés briques d é t é r i o r é e s et la r e m i s e eu état des parties défectueuses, doit s'effectuer tous les a n s e n v i r o n . De cette m a n i è r e , , un Ш & В Й - four peut fonctionner
p e n d a n t trois ou q u a t r e a n s de suite s a n s i n t e r r u p t i o n ; m a i s , au b o u t de cette période d'activité, il est p r e s q u e toujours néces- saire d'effectuer u n e r é p a r a t i o n complète d'u four et d'inter- r o m p r e La m.arehe des opérations pendent dieux mois environ.
C'est l à a n des i n c o n v é n i e n t s de cet. a p p a r e i l , s a n s parler d e ta rgfosee dépense occasionnée par la r e m i s e état»
Avec u n four Siemens de bonne c o n s t r u c t i o n et un travail r é g u l i e r , chaque k i l o g r a m m e . d e v e r r e correspond à une d é p e n s e
• d é / c h a r b o n égale à f,3 ou t,V k i l o g r a m m e , le bassin pouvant éonitenir eaviroa.'cinquante .métrés cubes de v e r r e .
La p r a t i q u e a y a n t d é m o n t r é ce- l a i t , que le v e r r e est d ' a u t a n t pl is clair qu'il a p a r c o u r u u n plus long chemin d e p u i s son e n t r é e iians l'appareil j u s q u ' a u point où. l ' o u v r i e r le p u . i s eto n .préfère .généralement, a u x . s y s t è m e s p r é c é d e n t s , le modèle à dévëloppe- jiieM.de flamme, d a n s lequel la construction est, du r e s t e , beau*
coup simplifiée. Au lieu d'avoir me ferme- rectangulaire et, ellip- t i q u e à l'une- <*e> ses e x t r é m i t é s , le non v e a u four- possède, u n bassin long et étroit, dont la longueur est à- peu pires ie double- d e lia- lar- g e u r le modèle o r d i n a i r e m e n t employé a environ 10 m è t r e s de l o n g w e u r s w r 5 m. i& d e largeur. L'avantage p r à e i i p a l de l'appareil consiste êms sa plus longue d u r é e et sa Mioirodire dépens® d ewlre- tien, les frais: de r é p a r a i 'M» p o u v a n t ê t r e parfois r é d u i t s de moitié.La comsomrnation de charbon- y est fl'envinoti 1.3 à. 1,5 kilo- g r a m m e de ••harbon p a r k i l o g r a m m e d e v e r r e , mais la m a n œ u v r e y est assez compliquée, et les. b r o l e w s ne d o n n e n t de boas r é s u l - tats que s'ils- sont constamBibnfc s u r veillés eB m a i n t e n u s dans u n parfait état de p r o p r e t é .
hm four i m a g i n é p a r L&rmann présente cette particularité de posséder un bassin de fusion c o m p l è t e m e n t s é p a r é de celui où l'on vient puiser le v e r r e pour le travailler. Le gaz combustible est produit par la distillation de la houille d'ans des c o r n u e s) c o m m e cela s'opère d a n s la fabrication industrielle du gaz d'éclai- r a g e , mais O-PS c o r n u e s sont, chauffées par la chaleur perdue du four. Celui-ci se compose essentiellement d'une cuve rectangu- laire ayant 5 m è t r e s de largeur s u r 10 à \"l de longueur et, I m è t r e de p r o f o n d e u r ; le réchauffeur d'air est. placé à la partie inférieure du bassin. Le gaz, a p r è s avoir t r a v e r s é un m u r perforé, r e n c o n t r e l'air du réchauffeur qui est à une t e m p é r a t u r e assez élevée, e t s'échappe après sa combustion par les o u v e r t u r e s ménagées d a n s la paroi opposée. La m a r c h e des i:az y est invariable et, leur c o m - bustion s'y opère à l'endroit m ê m e où le v e r r e entre eu fusion. Il parait que sa forme actuelle permet de rendre la dépense de c h a r - bon inférieure à celle des fours, précédents p o u r une m ê m e q u a n - tité de m a t i è r e fondue.
Le fèur i n v e n t é p a r Boucher (8g. 2-), et qui e s t . p r i n c i p a l e m e n t destiné à 1a fabrication du v e r r e a bouteille, fionetiiomne p e n d a n t un temps assez- long sans réparation ; il d e m a n d e , il est vrai, un réglage soigné, au m o m e n t de la mise en m a r e h e , mais une- fois ce travail' p r é p a r a t o i r e effectué, il rend de grandis services p a r sa
'•ÍSr
Fig. 2. — Coupe du four à bassin de Bouclier.
/"Carneau inférieur à air. c Garncau conduisant la flamme à la cheminée g Carneatt supérieur- a air. d Bassin de fusion.
g r a n d e souplesse et s a simplicité. Les r e g a r d s n'y sont plus c o n s - t a m m e n t o u v e r t s , ce qui a p o u r a v a n t a g e d'éviter les p e r t e s d e chaleur inutiles et de s o u s t r a i r e les o u v r i e r s à la mauvaise influ- ence d ' u n e chaleur trop forte. Le v e r r e y e s t recueilli d a n s de- longs tubes d'argile plongeant dans le v e r r e liquide et l'isolant par suite, au moins d a n s sa masse, du contact de l'air extérieur..
Parmi les fours à c r e u s e t s , n o u s ' citerons ceux qui s o n t p t a s spécialement utilisés aux Etals Unis, d a n s la région du Pitlsfourg, et qui utilisent le. gaz n a t u r -1 ; les b r û l e u r s y mai au n o m b r e d e d e u x d a n s c h a q u e four.afln d'en faciliter les r é p a r a t i o n s , e t le gaz a r r i v e à la p a r t i e inférieure de l'appareil par u n e c o n d u i t e ; il débouche d a n s le four à l'aide d'un t u b e r e c o u r b é en déini-eerete, ee qui r é p a r t i t ainsi plus r é g u l i è r e m e n t la c h a l e u r . Le four Ander- son se signale p a r l'entrée de j ' a i p. d a n s l'appareil, effectuée au moyen de t u b e s latéraux t r a v e r s a n t la m a ç o n n e r i e , et d é b o u c h a n t a u - d e s s u s dés o u v e r t u r e s p a r où s o r t le gaz, Lé four A l l e n b e r g - q u i est également à gaz n a t u r e l , e s t s u r t o u t utilisé p o u r la fabri,
cation du cristal. Le gaz, au lieu de s'échapper librement, vient b u t e r s u r u n e s o r t e de chapeau qui étale circulairement le j e t en lui d o n n a n t la forme d'un cône r e n v e r s é .
Enfin, n o u s devons signaler, à la suite des fours à gaz ci-dessus m e n t i o n n é s , les appareils plus ou moins récents qui utilisent le pétrole c o m m e c o m b u s t i b l e . Ce liquide, lorsque sa densilé est de 0,85 e n v i r o n , possède, en effet, un pouvoir calorifique très s a t i s - faisant et,, d ' a p r è s M. G ranger, on peut c o m p t e r que 41 kilo- g r a m m e s de combustible correspondent à environ 100 kilo- g r a m m e s de houille de bonne q u a l i t é . Les r é s u l t a t s qui ont été o b t e n u s par l'application de ce procédé ont toujours été très satis- faisants et les v e r r e s ainsi p r é p a r é s , de très bonne q u a l i t é .
Fig. 3 et 4.
Foyer Nobel à pétrole.
Le foyer Nobel se compose de récipients s u p e r p o s é s r ' , en forme d'auges, fixés dans une o u v e r t u r e de la paroi du four et renfer- m a n t le pétrole a'. Un espace assez grand existe e n t r e ces capsules p o u r la circulation de l'air, et c'est cette série de vases qui est destinée au chauffage du four. Ce dispositif, qui est à la fois s i m - ple et p r a t i q u e , p e r m e t de brûler environ 113 k i l o g r a m m e s de pétrole par heure et par m è t r e c a r r é de grille. Les fours Kroupsky et Malicheff, employés en Russie, diffèrent un peu de ce dernier par la m a n i è r e dont s'effectue là combustion du pétrole et p a r le chauffage de l'appareil, mais le principe r e s t e la même. D'après les r e n s e i g n e m e n t s qui nous ont été d o n n é s ' à ce sujet, la dépense c o r r e s p o n d a n t à la production de 4000 kilogram- mes de v e r r e n'y serait que de 130 tonnes de résidus de p é t r o l e .
(A suivre.) Jean ESCARD, Ingénieur Civil, Ancien Elève du Laboratoire Central de la
Société' Internationale des Electriciens.
ISOLATEURS A HAUTE TENSION <
!)Il y a quatorze ans seulement, la tension de 3 o o o volts était considérée c o m m e très élevée. A u commencement, on a employé, p o u r la haute tension, les isolateurs à cloche, déjà utilisés p o u r les lignes à basse tension. C o m m e matériaux, on employait le verre ou la porcelaine, ou les deux à la fois.
Les résultats économiques des transports d'énergie à haute tension restèrent douteux jusqu'à ces dernières années.
C h a q u e ingénieur s'occupa de la résolution de ces questions e t d ' i n n o m b r a b l e s formes de cloches, de couleurs diffé- rentes, avec tiges en bois ou en fer, avec dispositifs d'arrêt du fil, virent le jour. E n 1 8 9 0 , des isolateurs en verre à dou- ble cloche de 7 6 mm de diamètre furent très employés et avec succès, en A m é r i q u e , pour la tension de 3 000 v. En E u r o p e , on adopta l'isolateur à h u i l e ; cette forme devait être employée p o u r le t r a n s p o r t à 1 0 0 0 0 v. de P o m o n a et San Bernardino en Californie, mais, bientôt, on s'aperçut de l'inutilité de l'huile. C'est alors q u ' a p p a r u r e n t íes triples cloches de y e r r e ou de porcelaine. O n avait employé, en Suisse, en 1 8 9 % une tension de i 3 o o o v. sur la ligne Hbchfelden-Oerlikon et, en 1 8 9 6 , en A m é r i q u e , la tension de 1 6 0 0 0 v.; on était encouragé p a r la réussite des essais de
(1) Communication de M. A. Converse au Congrès international d'électricité de.Saint-Louis.
K 380 ¿ F I G . . i.
Isolateur de Provo à .40 000 volts.
Lauffen-Francfort à 3 o o o v . , en 1 8 9 t . C'est en 1 8 9 7 q u e l'on reconnut que la résistance à la tension disruptive doit résider à la surface vernie de l'isolateur, et non dans sa masse, ce qui conduisit à la forme de plusieurs cloches superposées.
E n 1 8 9 8 , le t r a n s p o r t d'énergie de P r o v o , dans P U t a h , à 4 0 0 0 0 v. était déjà en service. L'isolateur employé (fig. 1 ) portait trois anneaux à la partie s u p é -
rieure, afin d ' a u g m e n t e r la résistance superficielle. E n 1 9 0 0 , les Compagnies de Bay County et de la S t a n d a r d Electric, employèrent la tension de 6 0 0 0 0 v. et les isolateurs dits en forme de champignon (fig. 2) avaient un diamètre de 3o5 m m . U n e rigole cir- culaire, adaptée à la cloche plate, faisait déverser de part et d'autre l'eau de pluie s u r la traverse p o n a n t l'isola-
teur, tandis que la tige t o u t entière était protégée p a r u n fourreau de verre. A l'ori- gine,les deux parties étaient reliées au moyen de soufre, plus tard au moyen d e c i m e n t .
Beaucoup de types d'iso- lateurs se c o m p o r t e n t t r è s bien au c o m m e n c e m e n t , p u i s , ensuite, des d é r a n g e - m e n t s interviennent j u s - qu'à ce que l'on ait é l i m i n é la partie défectueuse. Il y a, en effet, des installations où les isolateurs ne s o n t abîmés que p a r suite de cir- constances e x t é r i e u r e s , et p o u r lesquelles la question d'isolateurs à 4 0 0 0 0 volts est parfaitement r é s o l u e .
La figure 3 représente un isola- teur en deux parties de la M i s - souri River P o w e r C°, à M o n t a n a , p o u r 55 000 volts employé depuis 1 9 0 1 , la partie inférieure protège la tige en bois.
La Compagnie de Shawinigan Falls emploie, p o u r une tension de 5o 000 volts, l'isolateur représenté s u r la figure 4 .
La figure 5 représente un isola- t e u r en plusieurs parties employé récemment à Guanajuato (Mexi- que) pour 6 0 000 volts. Le diamè- tre est de 36o m / m , et la tige en acier est c r e u s e j e s d i v e r s e s p i r t i e s sont reliées au moyen de ciment.
Quelques installations, à 5oooo et 6 0 0 0 0 volts, o n t adopté la forme représentée figure 6 . qui a également un d i a m è t r e d e 36o m m et pèse 1 1 , 5 kg. Certaines Sociétés en ont m ê m e exagéré les dimensions.
Les isolateurs ont donc passé d'un d i a m è t r e de 7 6 m m à celui de 36o m m , et d'un poids de o,5 kg à celui de 1 1 , 5 k g , et leur prix d'achat a passé de quelques centimes à q u e l q u e s francs. P e u t - ê t r e arrivera-t-on, p o u r 8 0 0 0 0 v., à 5oo m m d e d i a m è t r e et à un poids de 2 0 à à5 k g . La tendance à e m - ployer de très grandes portées avec des poteaux métalliques;
F I G . 2 .
Isolateur de la Bay County C°
à 60 000 volts.
F G . 3. —- Isolateur de la Missouri River Power C»
à 55 000 volts.
