Extrait de la HOUILLE BLANCHE revue générale des forces hydro-éléctrique et de leurs applications (6éme année Janvier 1907 N°1)
Le four Siemens, qui a subi un grand nombre de transformations avant de rendre lous les services que l'on attendait de lui, est l'un des premiers dans lesquels on ait vu nettement apparaître l'idée d'utiliser avantageusement la chaleur perdue, tout en opérant une bonne combustion et en réduisant au minimum la dépense de combustible. Le procédé consiste à substituer à l'action directe de la houille celle des principes gazeux qui proviennent de sa combustion incomplète. Le combustible n'est donc plus du charbon, mais un mélange de vapeurs inflammables,, résultant d'une gazéification d'un corps solide, et composé principalement d'hydrogène plus ou moins carburé et d'oxyde de carbone. On conçoit aisément qu'une entrée d'air convenable activant cette combustion, la distribution de la chaleur puisse s'opérer régulièrement.
Vers 1850, Fickentscher eut l'idée de chauffer les fours de verrerie au moyen du gaz et il en fit pratiquement l'essai. Mais c'est à Ch. Siemens que l'on doit d'avoir le mieux réussi dans ce sens, en se servant d'un système de fours régénérateurs à gaz, ce dernier étant préparé dans des appareils séparés. Un grand nombre d'inventeurs se sont depuis inspirés de ce four. Groebe-Lürmann,. Putsch, Emmel, ont imaginé de nombreux systèmes ayant des relations étroites avec celui de Siemens. Aussi, dès 1877, c'est-à dire vingt-sept ans seulement après les premiers essais, les deux tiers des fours allemands étaient chauffés au gaz, tandis que les autres cherchaient, en vain, à maintenir le chauffage au moyen, d'un foyer direct.
Tel qu'il est employé aujourd'hui, le four Siemens possède un très bon rendement; les types les plus récents sont, il est vrai, accompagnes de gazogènes qui diffèrent avec chaque usine, mais le principe reste le mème . Un des modèles les plus en vogue aujourd'hui est le gazogéne Wilson , dont la cuve a la forme d'un, tronc de cône. Le charbon qu'elle contient y est mis en mouvement au moyen d'hélices en fonte, qui ont pour but d'empêcher l'encrassage du combustible qui nuirait à la bonne utilisation de la chaleur produite. L'air sous pression y arrive chargé d'humidité, de sorte que le mélange gazeux formé contient de l'hydrogène, gaz éminemment combustible, comme on le sait. Dans le système imaginé par Faugé, le foyer est disposé à la partie inférieure du gazogène et celui-ci fonctionne alors à combustion renversée, 1e mélange gazeux inflammable étant dirigé, de haut en bas. Une grille, rotative à axe horizontal supporte le combustible, qui ne peut dès lors brûler qu'à la partie supérieure.
Comme modification importante de ce système, nous devons signaler le remplacement du gaz artifficiel par le chalumeau oxhydrique. Bien que cette solution ait pu paraître extraordinaire à une époque où l'industrie de la verrerie n'aurait su en tirer parti. Elle n'en est pas moins très judicieuse, car on conçoit qu'une usine installée non loin des chutes d'eau, et munie d'électrolyseurs, à bon rendement, puisse avantageusement soutenir la concurrence des procédés habituels.
D'aprés M. Albert Granger, on peut
distinguer deux sortes de fours, relativement à la direction de la flamme. Dans
les fours où, comme celui de Siemens, la flamme change alternativement, de
direction, on dit qu'il y a récupération. Par contre, on appellera appareils
régénérateurs ceux qui n'ont pas de changement à effectuer périodiquement, et
dont la flamme possède toujours une marche régulière et uniforme; les gaz froids
y sont portés à une haute température par leur passage dans des conduits
disposés à cet effet et chauffés extérieurement. Le four de Derval, qui est
dans-ce cas, possède une forme circulaire et est pourvu d'une
colonne
centrale autour de laquelle sont disposés les creusets de fusion. Les gaz y sont
amenés par une conduite latérale qui vient s'ouvrir à la partie supérieure du
four, au-dessus de l'arrivée des gaz chauds. Le. four Ponsard est un peu
différent, quant à sa construction, et la surface de chauffe y est de 23 mètres
carrés par métre cube.
Afin d'obtenir une meilleure utilisation de la chaleur, on a même installé, il y a quelques années, dans la verrerie Ruhlaud, uu four à creusets d'une forme spéciale, composé de deux fours accolés n'utilisant qu'un seul foyer. Il est évident que, lorsque la quantité de verre produite doit être considérable, l'emploi des creusets séparés n'a plus de raison d'être : il est de toute rigueur d'avoir un bassin pouvant contenir une grande masse de liquide, afin que la consommation n'ait pas à en souffrir. Dans le four a bassin de Siemens, on peut effectuer facilement la fusion, l'affinage et le travail du verre; ce bassin y est divisé en trois соmpartiments dans le sens de la largeur par deux murs verticaux. Le premier compartiment sert à la fusion du mélange, tandis que le verre, une fois liquide, passe sous le premier mur et va s'affiner dans le second compartiment. Il se dirige enfin dans la troisième partie du four où on va le recueillir pour le travailler.
Le four Siemens est aujourd'hui l'un des
plus répandus dans la verrerie, car sa construction est relativement très
simple, et sa conduite facile; celle-ci s'effectue du reste régulièrement et
l'appareil peut fonctionner admirablement si l'on a soin de nettoyer les
récupérateurs en fonction toutes les cinq ou six semaines environ. La réparation
presque complète du four, c'est-à-dire le remplacement des briques détériorées
et la remise en état des parties défectueuses, doit s'effectuer tous les ans
environ. De cette manière, un mème four peut fonctionner pendant trois ou quatre
ans de suite sans interruption ; mais au bout de cette période d'activité, il
est presque toujours nécessaire d'effectuer une réparation complète du four et
d'interrompre la marche des opérations pendent deux mois environ. C'est là un
des inconvénients de cet. appareil, sans parler de la
grosse dépense
occasionnée par la remise état.
Avec un four Siemens de bonne construction et un travail régulier chaque kilogramme de verre correspond à une dépense de charbon égale à 1,3 ou 1,5 kilogramme, le bassin pouvant contenir environ cinquante métres cubes de verre.
La pratique ayant démontré ce fait, que le verre est d'autant plus clair qu'il a parcouru un plus long chemin depuis son entrée dans l'appareil jusqu'au point où l'ouvrier le puise, on préfère généralement, aux systèmes précédents, le modèle à développeaient de flamme, dans lequel la construction est, du reste, beaucoup simplifiée. Au lieu d'avoir une forme rectangulaire et elliptique à l'une de ses extrémités, le nouveau four possède un bassin long et étroit, dont la longueur est à peu prés le double de la largeur ; le modèle ordinairement employé a environ 10 mètres de longueur sur 5 m de largeur. L'avantage principal de l'appareil consiste dans sa plus longue durée et sa moindre dépense d'entretien, les frais de réparation pouvant être parfois réduits de moitié. La comsomrnation de charbon y est d'environ de 1.3 à. 1,5 kilogramme de charbon par kilogramme de verre, mais la manoeuvre y est assez compliquée, et les brûleurs ne donnent de bons résultats que s'ils sont constamments surveillés et maintenus dans un parfait état de propreté.