L'électricité à l'exposition de 1900

- - L’Clectricité
  - à l'Cxpositiop ôe igoo
  - [Publiée avec le concours et sous la direction technique de MM.
  - E. HOSPITALIER MONTPELLIER
  - Rédacteur en chef de l'Industrie électrique j Rédacteur en chef de VÉlectricien
  - AVEC LA COLLABORATION
  - D’INGÉNIEURS ET D’INDUSTRIELS ÉLECTRICIENS
  - IIe FASCICULE
  - 'x
  - ÉLECTROTHERMIE
  - PAR
  - J.-A. MONTPELLIER, A. BAINVILLE et A. BROCHET
  - PARIS
  - VVE CH. DUNOD, ÉDITEUR
  - 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTLNS, 49 TÉLÉPHONE 147-92
  - 1901
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- - L’ÉLECTRICITÉ
  - A
  - L’EXPOSITION DE 1900
  - ONZIÈME PARTIE
  - ÉLECTROTHERMIE
  - I
  - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - Le chauffage électrique est celui dont le rendement est certainement le plus élevé, car la transformation de l’énergie électrique en énergie calorifique s’effectue intégralement; il joint à cet avantage celui de ne donner naissance à aucune émanation dangereuse.
  - Grâce aux progrès réalisés récemment dans la construction des appareils de chauffage électrique, leur emploi tend à se répandre de plus en plus, surtout depuis que quelques compagnies d’électricité ont compris que leur intérêt était de réduire considérablement le prix de vente du courant destiné à cet usage spécial.
  - Tous les appareils de chauffage électrique sont basés sur la transformation de l’énergie électrique en énergie calorifique, transformation obtenue soit par le passage du courant dans des conducteurs de faible section ou de haute résistivité, soit par l’arc électrique.
  - Les divers appareils qui figuraient à l’Exposition peuvent être classés de la manière suivante :
  - 1° Appareils utilisant des résistances métalliques sous forme de fils nus, de fils enrobés dans un isolant spécial et de dépôts métalliques effectués sur une surface en matière isolante ;
  - 2° Appareils utilisant des résistances diverses ;
  - 3° Appareils utilisant des lampes à incandescence ;
  - 4° Appareil utilisant l’arc électrique.
  - APPAREILS UTILISANT DES RÉSISTANCES MÉTALLIQUES
  - Appareils utilisant des résistances en fils nus métalliques. — L’Allgemeine Elektricitàts Gesellschaft de Berlin avait exposé un certain nombre d’appareils destinés au chauffage des liquides, appareils dans lesquels les résistances sont constituées par un fil nu enroulé, avec interposition d’amiante, sur la paroi intérieure d’un récipient à double enveloppe.
  - Parmi ces appareils, on peut citer une bouilloire [fig. 1), permettant de porter à l’ébullition un litre d’eau en 20 minutes et consommant environ 330 watts-heure ; un filtre à café [fig. 2), d’une contenance d’un demi-litre, consommant 275 watts, soit environ 45 watts-heure par opération. La figure 3 montre un autre appareil pour la préparation du café, muni d’un déclencheur automatique qui interrompt le circuit dès que l’eau bouillante a été refoulée dans
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- - 11-4 L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - le filtre. Cet appareil se compose de deux récipients, la bouilloire à eau pourvue du dispositif.
  - de l'Allgemeine Elektricitâts Gesellschaft.
  - Fig. 2.— Filtre à café électrique de l’Allgemeine Elektricitâts Gesellschaft.
  - Appareil pour la préparation du café. . Position de chauffage.
  - de chauffage et le filtre proprement dit ; cet ensemble est monté à bascule sur un pied, de
  - sorte que le poids de l’eau contenue dans la bouilloire assure le contact électrique {fig. 3) qui est rompu dès que l’eau est passée dans le filtre {fig. 4).
  - Pour éviter la condensation de la vapeur d’eau sur les glaces des' devantures de magasins, la même Société a construit un dispositif de chauffage {fig. o) constitué par un simple rhéostat.
  - Pour les usages industriels, la Société a établi des chaudrons de diverses contenances et de construction analogue à celle des bouilloires mentionnées ci-dessus. Plusieurs de ces appareils sont munis de deux séries de résistances, dont une peut être à volonté mise hors circuit, ce qui permet d’obtenir deux températures différentes. Le modèle de 20 litres consomme 1100 kilowatts ou 4 400 kilowatts suivant que l’on utilise une seule ou les deux résistances.
  - Les radiateurs pour voitures de tramways ont leurs résistances enfermées dans une enveloppe protectrice en tôle perforée et les fils constituant les résistances sont maintenus tendus, par un dispositif spécial, malgré les
  - F 'position de repos obtenu^^Xmïu^aement6' dilatations qu’ils subissent. La consom-
  - mation maximum est de 1500 watts.
  - Ces radiateurs peuvent également être utilisés pour le chauffage des appartements.
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- - 1 1-3
  - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - Les appareils de chauffage construits par le Gold Car Heating C° de New-York et Chicago sont constitués aussi par des fils nus métalliques.
  - Le métal avec lequel sont faits ces fils est un alliage spécial dont la composition est tenue secrète et qui a, bien entendu, une haute résistivité. Il paraît en outre que sa résistance ne se modifie pas avec le temps. L’alliage est étiré en fils et les résistances sont obtenues en enroulant ces fils sous forme de boudins.
  - Fig. o. — Rhéostat de chauffage pour glaces de magasin.
  - Pour favoriser les mouvements de convection, on place les boudins ainsi obtenus sur des tiges d’acier rond de 6 mm de diamètre environ, préalablement recouvertes d’un émail isolant déposé à une température de 200° environ. La dimension des spires est telle que le boudin n’est pas déformé quand on le place sur la tige support ondulé qui sert seulement à le maintenir en place et les spires sont écartées l’une de l’autre, à la distance convenable, avant de les monter sur ce support. Cette dernière précaution est très utile, car si on comptait pour maintenir l’écartement des spires sur la tension exercée par le boudin sur la surface du noyau support, il est évident que réchauffement du boudin favoriserait le rapprochement des spires, dans certains endroits et qu’alors une partie de la résistance se trouverait supprimée par suite de courts-circuits entre spires voisines ; dans ces conditions, la consommation varierait continuellement.
  - La figure 6 montre le procédé de montage. Les supports sont encastrés par leurs extrémités dans des blocs de porcelaine ; les boudins sont reliés à ces blocs qui portent des pièces métalliques servant, en même temps, à grouper entre eux les différents boudins constituant une même résistance, ainsi qu’à réunir les résistances successives.
  - Fig. 6. — Montage des résistances dans les appareils de la Gold Car Ileating C“.
  - On voit que l’air peut circuler librement autour des fils chauffés et que le support ondulé présente à la fois l’avantage d’immobiliser le boudin qu’il supporte et de diminuer la perte par conductibilité en réduisant au minimum les surfaces en contact avec l’appareil de chauffage proprement dit.
  - Ce procédé a également l’avantage de permettre une bonne répartition de la température sur toute la longueur du fil, ce qui n’est pas toujours le cas quand les fils sont enrobés dans un émail ou même serrés sur un noyau plein. C’est grâce à cette bonne répartition que les spires successives peuvent conserver leur écartement initial et qu’on obtient, par suite, une consommation invariable.
  - D’autre part, comme le fil est enroulé sans tension sur son support, s'il vient à casser, il n’en résulte aucun dommage ; au contraire, si ce fil était tendu, il pourrait produire des courts-circuits en se détendant.
  - Le montage des éléments se fait de différentes façons suivant les usages auxquels sont destinés les appareils. •
  - Dans les voitures de tramways américaines on emploie différents types de radiateurs.
  - L’appareil {fig. 7) est fixé sur la partie du panneau de la voiture qui est en-dessous des sièges ; dans ce modèle, les résistances sont disposées dans une boîte en fonte dont le fond est
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - garni d’amiante et dont la face antérieure est fermée par une plaque ajourée ; les côtés verticaux sont fermés par les pièces de porcelaine qui servent à soutenir et à isoler les éléments composant la résistance.
  - Une voiture de 8 m de longueur est chauffée à l’aide de six de ces appareils. Le courant est pris par l’intermédiaire du trolley et son intensité peut être réglée de façon à obtenir trois
  - Fig. 1. — Radiateur de tramway de la Gold Car Heating C°.
  - températures différentes. A cet effet, les résistances qui comprennent chacune un certain nombre d’éléments sont montées de la façon suivante : une partie des éléments de chaque résistance est montée en série avec les éléments correspondants des autres résistances ; l’autre partie est groupée en dérivation par l’intermédiaire d’un câble spécial ; il y a donc deux circuits avec retour commun par les rails de roulement et on peut : soit employer seulement les éléments en série, soit ceux en dérivation, soit, à la fois, ceux en série et ceux en dérivation, en manœuvrant convenablement un interrupteur à trois directions.
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  - Fig. 8. — Autre modèle de radiateur de tramway de la Gold Car Heating L°.
  - Un autre modèle d’appareil [fig. 8) est constitué par une série d’éléments réunis par leurs extrémités à l'aide de deux disques de porcelaine ; ils sont enfermés dans une boîte cylindrique-en fer perforé; ce modèle a 7,5 cm de diamètre et environ 50 cm de longueur; il est également appliqué en Amérique au chauffage des voitures de tramways et de chemins de fer.
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  - Fig. 9. — Appareil portatif de chauffage de la Gold Car Heating C°.
  - La figure 9 représente un appareil portatif formé d’une résistance de même forme, montée sur un support avec son interrupteur et sa prise de courant.
  - Sur le même principe, la Gold Car Heating C° construit des poêles et des radiateurs d’appartement.
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- - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE 11-T
  - M. Frédéric Fouché, de Paris, construit des fers à souder électrothermiques qui présentent le grand avantage de supprimer tous les inconvénients et les dangers d’incendie inhérents au chauffage au charbon de bois, au gaz et à l’essence de pétrole. De plus, leur emploi permet de réaliser une économie notable. Ne chauffant que les parties à souder, on évite toute détérioration des objets à réunir.
  - Ce fer à souder se compose de trois parties :
  - 1° Une boite à charnière avec son manche et sa prise de courant;
  - 2° Un bloc électrothermique ;
  - 3° Une tige cylindro-conique constituant le fer à souder proprement dit et chauffée par le bloc électrothermique.
  - Le bloc électrothermique est l’organe essentiel. Il est constitué par une série de résistances métalliques isolées au mica et entourées d'amiante. Les résistances métalliques s’échauffent sous l’action du passage du courant et communiquent à la tige cylindro-conique la température nécessaire pour obtenir la fusion de la soudure.
  - Ce bloc se place dans la boîte à charnière que l’on ouvre en tirant la broche qui la ferme et en prenant la précaution de faire porter les deux prises de courant dont il est muni sur le double contact à ressort disposé dans le fond de la boîte ; la fermeture de cette dernière assure un bon contact par pression.
  - Quant à la tige cylindro-conique, elle s’engage par son extrémité conique dans le bloc ; elle peut être enlevée ou placée sans difficulté, car elle ne comporte ni vis, ni écrou ; elle peut être forgée ou limée, selon Je travail à effectuer, en ayant soin, toutefois, de ne pas détériorer la partie conique qui établit le contact avec le bloc.
  - La boîte à charnière est munie d’un manche en bois, terminé par un tube portant une broche qui s’enfonce dans la prise de courant fixée sous l’établi de l’ouvrier soudeur.
  - Appareils utilisant des résistances en fils métalliques enrobés. — La Société du familistère de Guise (Aisne) avait exposé des appareils de chauffage dans lesquels la résistance, constituée par des fils métalliques, est fixée sur une plaque de métal au moyen d’un verre spécial. La chaleur produite par le passage du courant dans les fils métalliques se transmet par conduction et non par convection.
  - Pour réaliser les appareils que construit aujourd’hui la Société du familistère de Guise, il a* fallu surmonter de nombreuses difficultés pratiques pour pouvoir arriver à trouver un verre qui fût suffisamment isolant, tout en étant conducteur de la chaleur autant que cela était possible.
  - En résumé, il fallait, pour obtenir de bons appareils de chauffage, satisfaire aux exigences suivantes :
  - 1° La surfacç métallique de la plaque doit être très conductrice et adhérer parfaitement au verre isolant ;
  - 2° Le verre spécial servant d’isolant doit avoir une élasticité aussi grande que possible pour que les dilatations et les contractions répétées ne puissent déterminer des ruptures ou des craquelures suffisantes pour que le fil de la résistance soit mis à nu ou en contact avec la plaque métallique ; .
  - 3° Le verre isolant doit avoir un point de fusion aussi élevé que possible pour ne pas fondre sous l’action d’un courant d’intensité anormale amenant la résistance à la température du rouge ; il doit* être, en outre, conducteur de la chaleur, si possible, et constituer, en même temps, un bon isolant au point de vue électrique pour que l’appareil de chauffage puisse supporter des tensions assez élevées ;
  - 4° Le fil constituant les résistances doit être parfaitement noyé dans le verre et être aussi rapproché que possible de la plaque métallique, tout en étant suffisamment isole. Le coefficient de dilatation du fil métallique doit être sensiblement égal ,à celui du verre employé ;
  - 5° Il est indispensable que la couche de verre ne contienne aucune bulle d’air qui, en se dilatant, pourrait faire craquer l’isolant.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Les procédés employés par la Société du familistère paraissent répondre à ces exigences.
  - Dans leurs appareils de chauffage, la transmission de la chaleur par conduction au travers d’une paroi métallique est proportionnelle à la différence des températures sur les deux faces, inversement proportionnelle à l’épaisseur de la paroi et enfin proportionnelle au coefficient de conductibilité pour la chaleur du métal employé ; ce coefficient ^est la quantité de calories qui traverse pendant 1 heure une plaque à surfaces planes et parallèles par mètre carré, pour une épaisseur de 1 m et pour une différence de température de 1° entre les deux faces. Le métal qui aurait convenu le mieux était le cuivre rouge, dont le coefficient de conduction est 69, tandis que celui du fer n’est que 28 ; en admettant 1 000 pour coefficient de l’or, celui du cuivre est 900, celui du fer 375 et celui de la fonte 361. Mais le cuivre a un coefficient de dilatation linéaire relativement élevé : 0,0000178 (celui de la fonte étant 0,000010 et celui du fer 0,000011). Le coefficient de l’isolant étant un peu supérieur à celui du verre ordinaire (qui est de 0,000009) se rapproche davanlage de celui du fer que de celui du cuivre ; c’est pour cette raison que le fer a été choisi, surtout la fonte qui se prête par le moulage à toutes les formes voulues.
  - Le côté extérieur de la plaque est garni de nervures très minces pour augmenter la surface radiante. Les nervures sont évidemment verticales pour faciliter la diffusion par convection; dans les appareils où le chauffage a lieu par contact elles sont supprimées.
  - La résistance électrique de l’isolant est à peu de chose près celle du verre. Comme celle-ci, elle va en diminuant avec l’augmentation de température, mais elle est toujours plus que suffisante pour assurer l’isolement du fil avec les tensions ordinaires (les appareils alimentés avec du courant alternatif à 230 volts fonctionnent très bien). Son point de fusion varie du rouge cerise naissant au rouge cerise, c’est-à-dire de 800° à 900°. Sa composition est telle que son élasticité est à peu près la même que celle de la fonte ; cela permet d’éviter les craquelures et les ruptures dues aux dilatations, à la condition de ne pas trop élever la température. Il se prête surtout très bien aux mises en marche et arrêts répétés.
  - Les résistances sont constituées par des fils recourbés en forme de sinusoïde, afin d’atténuer autant que possible les effets de la dilatation linéaire. Le métal employé est tantôt du mail-
  - lechort, tantôt du ferro-nickel, du fer ou du platine.
  - Dans les petits appareils, le fil employé a une résistivité de 78 mierohms centimètre, ce qui donne une résistance de 98 à 99 ohms par, mètre pour un fd de 0,1 mm. On est parvenu à noyer dans l'isolant des fils atteignant jusqu’à 0,7 et 0,8 mm.
  - Le diamètre des fils constituant les résistances a été calculé pour que l’énergie électrique qu’elles doivent absorber d’une façon normale ne les amène pas à une température supérieure à celle du rouge sombre ; dans ces conditions, elles ne rougissent pas lorsqu’elles sont fixées sur la plaque, à la condition toutefois que la surface de rayonnement de cette plaque soit assez grande.
  - Pour ne pas atteindre une température trop élevée qui risquerait de détériorer le verre isolant en produisant des craquelures, les résistances des divers appareils ont été calculées pour que le passage du courant ne produise pas un échauffement supérieur à 300° ou à 450°. Ainsi, dans les appareils ordinaires où la plaque est maintenue à environ 250°, réchauffement du fil de la résistance ne dépasse pas 300°; pour les grils, par exemple, où la plaque est portée à 350°, réchauffement de la résistance ne dépasse pas 450°.
  - La Société du familistère de Guise construit de nombreux appareils de chauffage établis
  - Fig. 10. — Chauffeuse applique du Familistère de Guise.
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- - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - I 1-9
  - sur les principes qui viennent d’ètre exposés. Ils sont disposés pour fonctionner sur les circuits à courant continu à 110 volts et, sur demande, la Société les établit pour d’autres tensions ; ces appareils fonctionnent également bien sur les circuits à courant alternatif simple et ils peuvent aussi être disposés pour être alimentés par des courants triphasés avec montage en triangle.
  - Parmi les appareils de chauffage proprement dits, on peut citer les chauffeuses appliques [fig. 10), destinées spécialement au chauffage de petits locaux, tels que bureaux, caisses, etc. qui, se plaçant contre le mur, n’occupent ainsi qu’un emplacement très restreint. Certains de ces appareils comportent deux circuits, disposition qui permet de faire fonctionner toutes les résistances bu seulement la moitié; suivant leurs dimensions, ils consomment environ 500, 880 et 1 100 watts.
  - Fig. 11. — Calorifère porlalif
  - du Familistère de Guise. Fig. 12. — Grand calorifère du Familistère de Guise.
  - Les calorifères portatifs {fig. 11), destinés à être transportés d’une pièce dans une autre, consomment suivant leurs dimensions de 11 à 35 hectowatts. Les plus grands comportent deux circuits, disposition qui permet de ne faire fonctionner à volonté que la moitié de l’appareil, lorsque ce dernier a atteint sa température normale ; on réalise ainsi une économie sensible d’énergie électrique. Dans certains modèles, une lampe électrique simule le foyer.
  - La figure 12 représente un grand calorifère qui consomme 300 ampères sous 110 volts. Sur la face postérieure, cet appareil porte un petit tableau sur lequel sont placés 10 bornes, plus une borne commune pour le conducteur de retour ; ces 10 bornes sont reliées par des conducteurs à 10 bornes semblables placées sur un tableau de distribution. Par la manœuvre des interrupteurs, on règle la consommation du calorifère, chacun d’eux commandant une résistance qui absorbe 30 ampères.
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  - L’ELECTRICITE A L’EXPOSITION
  - Le radiateur de salon (fig. 13), d’un modèle très élégant, comporte deux circuits et une-lampe à incandescence simulant le foyer. En pleine marche, il consomme 22 hectowatts.
  - Pour le chauffage des voitures de tramways, il se construit un modèle spécial de radiateur [fig. 14) que l’on dissimule sous les banquettes. Ces appareils peuvent être utilisés-
  - Fig. 14. — Radiateur pour voiture de tramway.
  - Fig. 13. — Radiateur de salon du Familistère de Giiise.
  - en même temps comme résistances de démarrage pour les-moteurs de la voiture ; ils consomment 1 kilowatt.
  - La Société du familistère de Guise construit également de nombreux modèles d’appareils de cuisine.
  - Les chauffe-plats à deux circuits [fig. 15) servent de réchaud lorsqu’on utilise les deux circuits et de chauffe-plats lorsqu’on n’en utilise qu’un; ils consomment, suivant le cas, 660 ou 247 watts.
  - Fig. 15. — Chauffe-plats du Familistère de Guise.
  - Fig. 16. — Gril électrique du Familistère de Guise.
  - Les grils (fig. 16) atteignent leur température normale en 4 ou 5 minutes et, une fois cette température atteinte, il suffit de 3 à 4 minutes pour cuire un bifteck ; ces appareils consomment suivant leurs dimensions de o à 8,25 hectowatts.
  - Les réchauds avec bouilloire d’une contenance de 1, 2 et 3 litres sont constitués par la bouilloire mobile qui repose sur un réchaud l’emboîtant exactement et lui communiquant sa chaleur par contact.
  - Fig. 17. — Cuisinière électrique
  - du Familistère de Guise. Fig. 18. — Chauffe-fers à friser du Familistère de Guise.
  - La cuisinière (fig.. 17) comporte un réchaud et un four à rôtir. Elle est munie de trois interrupteurs ; le premier commande le réchaud et les deux autres chacun une moitié du four, ce qui permet d’obtenir diverses températures suivant les besoins. La cuisinière consomme 2 kilowatts à pleine marche.
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  - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - Les faitouts, d'une contenance de 2; 5; 7,5 et 10,5 litres, consomment respectivement 5; 10; 13,2 et 16,5 hectowatts.
  - Parmi les appareils divers, on peut citer des fers à repasser avec prise de courant mobile, afin de pouvoir les utiliser, soit en laissant constamment la prise de courant sur l’appareil, soit en détachant la prise de courant, une fois le fer cliaud, avant de s'en servir. A citer également les chauffe-fers à friser [fig. 18) ne consommant que 82 watts, les fers à souder, les pots à colle, les pots à eau, les chaufferettes, les bassinoires, les chauffé-linge, etc.
  - L’Allgemeine Elektricitats Gesellschaft construit des appareils de chauffage dans lesquels les résistances sont constituées aussi par des fils métalliques enrobés dans, un émail spécial qui sert en même temps à les fixer sur une plaque métallique s’échauffant par conduction.
  - Cette Société avait exposé un très grand nombre de modèles d’appareils de chauffage pour divers usages.
  - Parmi les appareils de chauffage proprement dits, on peut citer :
  - 1° Des calorifères style renaissance, style rococo et de forme anglaise [fig. 19) ; ces appareils sont à quatre circuits indépendants pouvant être mis en service à volonté ; ils se construisent pour chauffer des locaux ayant
  - 100, 200 et 400 mètres cubes avec une lÉÜt
  - consommation maximum d’énergie élec-
  - trique qui est respectivement de 5 500, J 1
  - 2° Des radiateurs {fig. 20) avec corps nervé en fonte pouvant chauffer environ 35 et 70 mètres cubes, avec deux circuits indépendants. Le premier modèle consomme 880 et 1 760 watts; le second, 1760 et 3 520 watts ;
  - 3° Des poêles portatifs pouvant au besoin se placer dans une cheminée et munis d'un commutateur permettant d’obtenir quatre températures différentes avec une consommation variant de 550 à 2 650 watts ;
  - 4° Des calorifères portatifs en fonte polie et nickelée avec vitraux de couleur, comportant quatre panneaux de chauffage et une lampe à incandescence simulant le foyer ; ces appareils consomment environ 1 800 watts.
  - La plupart des appareils de cuisine à résistances enrobées sont des mêmes modèles que
  - Fig. 20. — Radiateur de l’Alloemeine Elektricitats Gesellschalt.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - ceux déjà décrits avec résistances en fds nus ; ils présentent sur ces derniers l’avantage d’obtenir plus rapidement la température voulue.
  - Certains appareils de cuisine se construisent exclusivement avec résistances enrobées,
  - tels, par exemple, les poêles à frire, les rôtissoires, les samovars, les chauffe-plats, les grils, etc. La rôtissoire comporte une double enveloppe en tôle perforée et un commutateur pour quatre circuits : surface du fond et surface du haut, consommant chacune 1 450 watts, et deux parois latérales, absorbant chacune 1 350 watts.
  - Les appareils de chauffage industriels
  - comprenaient des marmites à colle, des
  - réchauffeurs pour dre à cacheter à l’usage
  - des bureaux de poste, des fours à fondre la
  - résine, la cire et des substances analogues
  - avec marmite de 3 litres et robinet de
  - Fig. 21 et 22. — Allume-cigare électrique de lAligemeine vidange, des plateaux-chauffeurs en fer pour Elektncitats Gesellschalt. ° \ 1 1
  - évaporation à l’usage des laboratoires, des
  - chaudrons, des tables chauffantes pour réchaufferies objets métalliques à vernir, des chaudières spéciales pour fusion de la cire à bouteille, des fers à repasser, des réchauffeurs se plaçant sur une conduite d’eau pour hôtels, restaurants, coiffeurs, des grands percolateurs à café pour limonadiers, etc.
  - Les allume-cigares {fig. 21) sont également constitués par des résistances enrobées, mises en circuit par un contact à mercure dès que l’on soulève l’appareil {fig. 22) et qui portent à l’incandescence un tampon allumeur.
  - Appareils utilisant des résistances constituées par des dépôts métalliques. — Les appareils exposés par la Compagnie de chauffage par l’électricité sont fabriqués à Paris d’après les brevets allemands Promelheus.
  - Dans les appareils fondés sur ce système, on applique des bandes extrêmement minces,
  - de 1/500 à 1/4000 de millimètre, de métaux précieux, principalement d’or et de platine, sur un support isolant. Cette couche, de longueur et de largeur appropriées à la tension du courant et au nombre de watts à dépenser, est appliquée à l’aide de fondants comme les peintures d’or sur porcelaine.
  - Suivant les applications, le support isolant peut être un émail spécial (température au-dessous de 250°) ou du mica en feuilles très minces (températures jusque vers le rouge sombre). En tout cas, ce support est assez léger pour absorber très peu
  - Fig 23. — Vase intérieur montrant Je chaleur et transmettre rapidement et intégralement l’énergie la disposition des résistances, sys-
  - tème Prometheus. calordtque aux corps a chauffer.
  - Pour le chauffage des liquides à une température ne dépassant pas 200°, on utilise des vases à double enveloppe. La surface extérieure du vase intérieur en tôle est revêtue d’un émail isolant sur lequel est déposée une couche extrêmement mince de métaux précieux {fig. 23) sous la forme d’un large ruban conducteur dans lequel circule le courant. Ce récipient est placé dans un second vase métallique plus ou moins luxueux.
  - Ce dispositif présente l’avantage de mettre la résistance métallique à l’abri de l’air et de donner un rendement extrêmement élevé qui atteint 90 0/0 du rendement théorique. Ainsi, pour des marmites de toute capacité, depuis 0,3 litre jusqu'à 6 litres, on consomme environ un
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- - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
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  - hectowatt-heure pour amener à l’ébullition 1 litre d’eau prise à la température initiale de 15°.
  - Les appareils d’une capacité d’un litre et au dessus comportent deux circuits disposés de façon à obtenir quatre températures différentes :
  - 1° Chauffage intense, deux circuits en parallèle (fig. 24) ;
  - 2° Chauffage moyen, un seul circuit au fond de l’appareil (fig. 25) ;
  - Fig. 24.
  - Fig. 25.
  - 3° Chauffage moyen, mais plus faible que le précédent, un seul circuit sur le côté [fig. 26) ; 4° Chauffage lent en veilleuse, les deux circuits en série {fig. 27).
  - Fig. 26. Fig. 21.
  - Un dispositif spécial permet de grouper à volonté les deux circuits comme il vient d’être indiqué.
  - Ce genre d’appareils de chauffage est facilement réparable, car l’enveloppe extérieure peut
  - servir très longtemps et peut être constituée par des pièces d’orfèvrerie qu’il est toujours facile de transformer en les munissant du dispositif de chauffage qui vient d’être décrit.
  - Il se construit des appareils de ce système pour toutes sortes d’applications. Comme appareils de cuisine ou de salle à manger, on peut citer les pots à lait (fig. 28), les bouilloires (fig. 29) ;
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  - L’ÉLECTRICITE A L’EXPOSITION
  - les théières [fig. 30), les bain-marie (fig. 31), les casseroles, les poêles à frire, les stérilisateurs (fig. 32 et 33), etc.
  - L’émail de ces différents appareils ne résiste pas à des températures supérieures à 250°. Pour les appareils destinés à produire des températures atteignant presque le rouge sombre, le
  - Fig. 31. — Bain-marie de la Compagnie de chauffage par l’électricité.
  - Fig. 32. — Stérilisateur électrique de la Compagnie de chauffage par l’électricité.
  - dépôt métallique est effectué sur des feuilles de mica. Ces feuilles de mica sont comprimées entre deux surfaces métalliques développables (plan, cylindre, cône), ce qui a permis de créer des
  - Fig. 34. — Fer à repasser électrique Fig. 33. — StérilisaU ur électrique de la Compagnie de la Compagnie de chauffage
  - de chauffage par l'électricité. par l’électricité.
  - modèles de formes très diverses, tels que fers à gaufres, fers à repasser [fig. 34), chauffe-fers à friser [fig. 33), certains fours, etc. Des fers à gaufres de ce système, débitant 3 000 gaufres par jour, fonctionnaient dans le Pavillon de l’alimentation laitière à l’Exposition.
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  - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - Le même procédé est également appliqué pour obtenir des températures moins élevées, par •exemple dans les chaufferettes et les réchauds de table [fig. 36).
  - Ce système de chauffage électrique permet de transformer très facilement tous les appareils ehauffés actuellement au gaz ou au pétrole.
  - Fig. 3o — Chauffe-fers à friser de Fig. 36. — Réchaud de table de la Compagnie
  - la Compagnie de chauffage par l’électricité. de chauffage par l’électricité.
  - M. YV.-C. Heraeus de Hanau avait exposé une nouvelle matière destinée à être employée comme résistance dans les appareils de chauffage électrique.
  - La fabrication de cette matière repose sur une idée déjà utilisée dans les appareils de chauffage électrique ; elle consiste à déposer un corps conducteur en couche mince sur une substance isolante; mais, au lieu de faire ce dépôt sur les appareils d’utilisation eux-mêmes, on emploie comme supports des baguettes cylindriques qui peuvent avoir un diamètre et une longueur quelconques, s’adapter, par conséquent, à des usages différents et se placer dans des appareils existants, comme cela se pratique pour les bûches Leroy et pour les résistances Parvillée. Il suffit, en effet, de les monter entre des griffes de prise de courant, ce qui est d’autant plus facile, que le contact se fait sur la surface extérieure dont la conductibilité est celle d’un métal.
  - M. W. C. Heraeus emploie des baguettes de porcelaine d’un diamètre quelconque qu’il recouvre d'un émail spécial désigné par lui sous le nom d’émail conducteur en platine silicium.
  - Nous n’avons aucune donnée sur la composition de cet émail dont la résistivité est celle d’un métal et dont le coefficient de dilatation est très voisin de celui de la porcelaine.
  - On conçoit aisément que ce procédé de fabrication peut permettre, en modifiant convenablement l’épaisseur de la couche conductrice et le diamètre du support, de faire varier la résistivité dans de grandes limites. En pratique, la résistance électrique d’une baguette de 6 mm de diamètre et de 100 mm de longueur peut varier de 2 à 400 ohms.
  - Les baguettes ont généralement un diamètre de 6 mm; mais on peut en construire depuis 2 mm jusqu’à 20 mm. La longueur adoptée en pratique est de 25 cm.
  - L’émail déposé à la surface des tiges de porcelaine peut, paraît-il, être porté jusqu’à la température de 800° ; cette température peut être maintenue pendant un temps quelconque, avec ou sans interruptions, sans que l’émail soit détérioré.
  - APPAREILS UTILISANT DES RÉSISTANCES DIVERSES
  - Appareils utilisant des résistances placées à l’air librë. — Les appareils de chauffage construits par la Société des anciens établissements Parvillée frères et Cie, de Paris, sont caracté-
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L EXPOSITION
  - risés par l’emploi de résistances que l’on peut amener à l’incandescence à l’air libre et qu’ils ont dénommées résistances métallo-céramiques.
  - La fabrication de ces résistances est basée sur ce fait que l’on peut diminuer la conductivité des métaux par l’introduction dans une poudre métallique quelconque de corps spéciaux non conducteurs.
  - Par suite de la pression considérable et de la haute température auxquelles elles sont soumises pendant leur fabrication, ces résistances acquièrent une grande solidité, sont d’un maniement facile et peuvent se prêter à toutes les exigences de l’industrie électrique.
  - A l’air libre, sous l’action du courant électrique qui les parcourt, ces résistances peuvent être amenées jusqu’à l’incandescence et supporter, sans détérioration aucune, un surcroît de débit, même très élevé.
  - La résistivité de la matière fabriquée variant avec la nature du métal employé et sa proportion, on peut obtenir, sous une forme quelconque, crayons, barres, plaques, etc., toutes les résistances désirables.
  - La possibilité de faire varier dans une aussi grande limite la résistance de cette substance métallo-céramique permet d’obtenir, par exemple, avec une plaquette de 50 X 10 X 3 mm, une résistance totale de 100 ohms, soit une résistivité un million de fois plus grande que celle du
  - métal employé.
  - Les résistances Parvillée peuvent absorber 16 500 watts par kilogramme de matière.
  - A surface égale, comparées aux appareils actuellement en usage, elles dégagent 14 fois plus de chaleur par unité de surface que les meilleurs d’entre eux ; de plus, le rayonnement calorifique est total, puisqu’elles rougissent à l’air libre.
  - La possibilité de dégager sous un très petit volume un nombre aussi considérable de calories permet d’appliquer avantageusement ces résistances à la construction des appareils de chauffage domestique ou industriel ; l’émission des rayons calorifiques lumineux donne à c-es appareils un aspect des plus agréables.
  - De plus, ces résistances permettent de constituer pour la cuisine des grils électriques sous lesquels on peut réellement griller à feu vif, avec une dépense très minime, résultat qui n’avait pas encore été obtenu jusqu’à présent.
  - Le remplacement des résistances qui' pourraient être mises hors d’usage peut se faire très rapidement et à peu de frais, sans démonter l’appareil lui-même.
  - Le fourneau électrique [fig. 37) est un appareil en fonte émaillée avec disques mobiles; il est construit pour recevoir tout le matériel ordinaire de cuisine.
  - Les résistances étant amenées à l’air libre jusqu’à l’incandescence, on peut, avec cet appareil, obtenir une température considérable, faire bouillir, par exemple, un litre d’eau en moins de cinq minutes.
  - Avec un ustensile de cuisine quelconque, la quantité de calories perdues par le refroidissement des parois non chauffées est fonction du temps et, si les calories fournies ne sont pas en rapport avec le volume à chauffer, l’ébullition n’est jamais obtenue. En effet, il ne suffit pas de fournir des calories, il faut en fournir assez pour augmenter la température du liquide à chauffer et remplacer aussi toutes celles qui sont perdues, perte qui devient de plus en plus grande avec l’élévation de température.
  - Fig. 37. — Fourneau électrique Parvillée.
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- - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
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  - Il y a donc intérêt à aller très vite. Ce fourneau remplit parfaitement ces conditions, puisqu’on peut absorber, au besoin, avec cet appareil plus de 25 ampères sous 110 volts.
  - Ainsi que l’indique la figure 38, donnant la coupe de l’appareil, les résistances R sont
  - sur des lames flexibles permettant la dilatation
  - Fig. 38. — Coupe du fourneau électrique Parvillée.
  - maintenues par des pinces en cuivre montées des résistances. Les extrémités de ces dernières sont rendues, lors de leur fabrication, beaucoup plus conductrices que la résistance elle-même, afin d’obtenir un contact parfait et d’éviter qu’elles n’atteignent la température du rouge et fassent, par suite, rougir les pinces qui les supportent.
  - Les lames de cuivre sont montées sur la pièce en porcelaine P servant de support isolant et en même temps de réflecteur.
  - Les ustensiles de cuisine reçoivent donc, non seulement les rayons calorifiques directs des faces supérieures des résistances R, mais aussi ceux réfléchis par les surfaces de porcelaine et provenant des faces intérieures et latérales.
  - Dans un autre modèle de fourneau [fig. 39), destiné à produire l’ébullition des liquides, le récipient se trouve encastré dans l’appareil et reçoit non seulement la chaleur par la partie inférieure, mais aussi sur tout son pourtour. Son rendement est donc plus élevé que celui du modèle précédent, mais il ne peut recevoir qu’une seule forme de récipient.
  - Dans ces fourneaux, la température se rè gle en intercalant dans le circuit un nombre plus ou moins grand de résistances.
  - L’avantage incontestable de ces appareils consiste dans l’indépendance absolue des résistances qui peuvent être remplacées instantanément avec une faible dépense.
  - De plus, en substituant simplement des résistances appropriées, on peut, avec le même appareil, dégager un nombre de calories de beaucoup supérieur ou inférieur au régime du modèle normal, c’est-à-dire, par exemple, depuis 5 jusqu’à 25 ampères sous 120 volts.
  - La rôtissoire que montre la figure 40 est du même système; les résistances sont disposées à l’intérieur sur le pourtour de l’enveloppe. Cet appareil consomme 600 watts-heure pour rôtir un poulet, soit environ 500 watts-heure par kilogramme de rôti.
  - On peut citer également le gril à feu vif [fig. 4L) consommant 12 ampères sous 110 volts; le chauffe-lit électrique [fig. 42) fonctionnant avec 0,15 ampère sous 110 volts; le four à pàtis-
  - 2
  - Autre modèle de fourneau électrique Parvillée.
  - Fig. 40. — Rôtissoire électrique Parvillée.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - série(/?^. 43) absorbant 900 watts; le fer à repasser (fig. 44) consommant 1 980 watts et le chauffe-fer à friser fonctionnant avec 2 ampères sous 110 volts et le fer à souder [fig. 45).
  - Une application importante des appareils de
  - Fig. 41. — Gril à feu vif, système Parvillée.
  - cuisine de la Société Parvillée frères a été réalisée à l’Exposition au restaurant espagnol « La Feria » et a démontré que les appareils de chauffage électrique présentent dans une cuisine de grands avantages sur les fourneaux à charbon ou au gaz, parce qu’ils suppriment du coup la fumée, les cendres, les dangers d’incendie, les mauvaises odeurs, etc.
  - Fig. 42. — Chauffe-lit électrique système Parvillée.
  - Il est incontestable qu’il est beaucoup plus facile et plus rapide de manœuvrer un interrupteur que d’allumer un feu de charbon, d’en enlever les cendres et de le maintenir souvent toute
  - une journée pour ne l’utiliser que d’une façon intermittente. De plus, l’emploi des appareils électriques évite l’élévation anormale de la température qui se produit dans toute la cuisine ainsi que le dégagement de fumée et de gaz nuisibles. Il s’ensuit que le jour où les applications thermiques du courant électrique seront utilisées d’une manière générale, il y aura un grand progrès de réalisé au point de vue hygiénique.
  - L’installation électrique des cuisines du restaurant « La Feria » a prouvé pratiquement que le chauffage électrique se prêtait parfaitement à toutes les exigences de l’exploitation rationnelle d’un établissement de ce genre.
  - Le pavillon royal d’Espagne, édifié dans la rue des Nations sur le quai d’Orsay, renfermait des collections uniques au monde et de nombreuses richesses artistiques réunies dans ce palais-
  - Fig. 43. — Four à pâtisserie système Parvillée.
  - Fig. 44. — Fer à repasser système Parvillée. Fig. 45. — Fer à souder système Parvillée.
  - en vue de l’Exposition. Aussi le gouvernement espagnol ainsi que l’Administration de l’Exposition n’avaient autorisé l’établissement d’un restaurant dans le rez-de-chaussée de ce pavillon, qu’à la condition expresse qu’on n’utiliserait ni charbon, ni gaz, ni pétrole afin d’éviter tout danger d’incendie.
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  - Malgré cette interdiction d’employer les modes usuels de chauffage, le Conseil d’administration de « la Feria », persistant dans son idée d’installer un café-restaurant, eut l’heureuse idée de demander à l’énergie électrique non seulement l’éclairage, mais aussi le chauffage.
  - L’entreprise était assez audacieuse, car il s’agissait d’assurer un service régulier de trois à quatre cents repas par jour avec le menu très complexe que comporte tout établissement de luxe. Le Conseil d’administration s’adressa alors à la Société anonyme des anciens établissements Parvilléequi fut seul, parmi les concurrents appelés, à accepter la lourde tâche de réaliser l’installation la plus importante qui ait été faite jusqu’ici.
  - Cette tentative a été couronnée d’un succès inespéré ; l’établissement de « la Feria » a pu servir, sans aucune difficulté, une moyenne de 600 repas par jour, auxquels il convient d’ajouter ceux du nombreux personnel qu’il occupait, ainsi que des artistes de la troupe espagnole qui y donnait des concerts accompagnés de danses.
  - Le matériel de chauffage installé dans les cuisines comprenait un grand fourneau, deux grands grilloirs, deux fours, un réservoir à eau chaude, un légumier et un petit fourneau.
  - Le grand fourneau de cuisine avait 2,10 m de longueur et 1,10m de largeur. Il était muni de huit foyers constitués chacun par des groupes de résistances pouvant être portées au rouge vif et supportant sans détérioration une température de 1 200°.
  - Quatre de ces foyers consommaient chacun 25 ampères sous 100-110 volts, soit en moyenne 2 750 watts.
  - Les quatre autre foyers consommaient chacun 20 ampères .
  - La chaleur non utilisée par rayonnement direct servait à chauffer les plaques intermédiaires du fourneau sur lesquelles s’achevait la cuisson commencée par l’un des grands foyers. Chacun de ces derniers était commandé directement par un interrupteur, ce qui permettait de supprimer instantanément la consommation de courant de tout foyer non utilisé.
  - En pleine marche, ce grand fourneau absorbait 180 ampères.
  - Les deux grilloirs à feu vif rôtissaient les aliments par la partie supérieure. On évite ainsi la chute des matières graisseuses sur le foyer et, par conséquent, toute mauvaise odeur et toute fumée. Les rôtis ainsi préparés sont amenés mathématiquement au degré voulu de cuisson dans les meilleures conditions de propreté. L’un des grilloirs absorbait 25 ampères, et l’autre 35.
  - Des deux fours installés, l’un était disposé pour être chauffé par la partie inférieure et consommait 20 ampères ; le second avait plusieurs foyers disposés dans la partie supérieure et alimentés par des circuits différents. Lorsque tous les foyers étaient alimentés, la consommation était de 50 ampères au maximum. Ce four était utilisé chaque jour pour faire cuire 35 kg de viande en même temps; la cuisson exigeait trois heures et demie, avec un débit moyen de 40 ampères, ce qui correspond à une consommation de courant de 45 watts-heure par kilogramme de viande.
  - Le réservoir à eau chaude et le légumier, chacun de 30 litres de capacité, consommaient 20 ampères.
  - Enfin, le service du café, du chocolat et du thé était assuré par un petit fourneau à deux foyers, absorbant chacun 15 ampères et par un bain-marie à copettes de 20 ampères.
  - Tous les appareils de chauffage qui viennent d’être décrits étaient construits en tôle avec armatures en fer poli. Ils étaient à double paroi et l’espace libre entre les parois était garni d’amiante.
  - Telle était l’installation vraiment remarquable effectuée par la Société des établissements •Parvillée et qui fonctionna très régulièrement et sans interruption depuis le 24 avril 1900 jusqu’à la clôture de l’Exposition ; c’est la meilleure preuve que l’on puisse donner de l’efficacité du système. Nous devons ajouter que le personnel de la cuisine, et particulièrement son chef, s’est prêté de très bonne grâce à l’emploi de ce système de chauffage et qu'il s’est très rapidement mis au courant des manœuvres nécessitée^ pour la conduite de l’installation.
  - En résumé, la consommation maximum d’énergie électrique utilisée pour les appareils de chauffage de la cuisine, était de 350 kilowatts-heure par jour. Il convient d’en déduire environ
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  - 70 kilowatts-heure pour le service du café proprement dit, c’est-à-dire pour tout ce qui est consommé en dehors des repas. Dans ces conditions il reste 280 kilowatts-heure pour le service du restaurant, soit environ une consommation de 480 watts-heure par repas payant.
  - M. Le Roy, de Paris, avait exposé des plaques de chauffage et un calorifère dans lesquels sont disposées des résistances en silicium aggloméré fonctionnant à l’air libre.
  - Ces résistances ont la forme de petites plaquettes à section rectangulaire de 10 cm de longueur, 1 cm de largeur et 0,5 cm d’épaisseur. La résistance de ces plaquettes peut varier,
  - Fig. 46. — Radiateur système Le Roy.
  - Fig. 47. — Calorifère système Le Roy.
  - suivant leur composition, depuis 0,1 ohm jusqu’à 100 ohms. Elles sont métallisées à leurs extrémités afin d’assurer un bon contact avec les pinces métalliques qui leur servent de support et permettent en même temps d’effectuer les connexions nécessaires pour les relier au circuit.
  - Les plaques de chauffage ou radiateurs {fig. 46) sont montées sur des cadres en fer qui peuvent affecter toutes formes et dont les dimensions varient suivant les cas.
  - Fig. 48. — Détail des couronnes de chauffage du calorifère Le Roy.
  - Les calorifères [fig. 47) comportent, suivant les modèles, deux ou plusieurs couronnes de résistances composées chacune de 32 plaquettes consommant chacune 32 watts. Ces couronnes [fig. 48) sont couplées en quantité et disposées à la partie inférieure du calorifère. Au-dessus de ce foyer électrique se trouve un autre cylindre formant chambre de chauffe et permettant d’utiliser la chaleur dégagée pour les besoins domestiques et pour le chauffage de l’air ambiant; une tôle perforée est disposée à cet effet dans l’appareil. Dans les grands modèles, il y a un petit réservoir à eau de 5 litres.
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  - Le calorifère étant monté sur roulettes peut être déplacé facilement.
  - Les divers modèles destinés au chauffage de locaux ayant 20, 40, 60 et 80 mètres cubes de capacité, consomment respectivement 4,5 ; 9 ; 13,5 et 18 ampères sous 110 volts. Ils peuvent être construits pour toutes tensions jusqu’à 250 volts.
  - Appareils utilisant des résistances placées dans le vide. — Indépendamment des appareils qui comportent des résistances en silicium aggloméré, M. Le Roy avait aussi exposé d’autres appareils de chauffage avec des résistances en silicium placées dans le vide et que l’inventeur a dénommées bûches électriques.
  - L’avantage que présente l’emploi de substances de grande résistivité telles que le silicium consiste en ce fait que l’on est amené.à augmenter considérablement la section des conducteurs, c’est-à-dire leur résistance mécanique et, comme on doit diminuer également, dans de grandes proportions, jleur longueur, on réduit énormément leur encombrement.
  - Pour prévenir l’oxydation de ces bûches et permettre, par suite, d’élever leur température au rouge, M. Le Roy a dû recourir à l’emploi du vide; c’est peut-être la seule réelle complication de son système, mais cette complication est rachetée par d’autres avantages : l'inocuité parfaite de ce mode de chauffage, le maniement facile des bûches, l’absence de tout danger d’incendie ou de tout résidu de combustion.
  - Fig. 49. — Montage des huches Le Roy.
  - Il reste à examiner comment sont constitués ces éléments de chauffage, leur montage, leurs propriétés électriques et calorifiques.
  - Les bûches ont en général, pour 110 volts, les dimensions suivantes : longueur, 100 mm ; largeur, 10 mm; épaisseur, 3 mm. Ces petits paral'élipipèdes sont métallisés à leurs deux extrémités, de façon à prévenir leur échaüffement et à assurer un bon contact électrique avec les pinces qui servent à leur amener le courant. Ces pinces sont reliées à deux douilles métalliques scellées au plâtre à chacune des extrémités de l’ampoule ou tube de verre dans laquelle la bûche se trouve enfermée.
  - On fait le vide dans ce tube de verre ; cette opération est indispensable et doit être faite soigneusement, sinon, à la température où sont portées les bûches, l’oxydation se produirait rapidement et l’élément serait mis hors de service par suite de son énorme augmentation de résistance; si l’oxydation ne donne pas naissance, comme dans le cas du carbone, à des produits volatils qui mettent par suite constamment à nu la surface oxydable, elle recouvre le silicium d’une couche qui n’est pas seulement superficielle, mais qui semble, au contraire, pénétrer la masse même du conducteur.
  - D’après les dimensions que nous avons indiquées ci-dessus, la surface rayonnante d’un
  - Fig. 50. — Radiateur de salon, système Le Rcy^
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - élément capable d’absorber en une heure une quantité d’énergie électrique égale à 150 watts-heure, serait égale à 26 cm2, à raison de 864 calories-kilogramme-degré par kilowatt-heure ; chaque bûche dégage donc par heure 129,6 calories-kilogramme-degré soit environ 5 calories par centimètre carré de surface : en d’aulres termes, l’énergie électrique absorbée par centimètre carré de surface rayonnante est égale à 6 watts.
  - Ce chiffre est intéressant à rapprocher de celui qu’on obtient en employant les rhéostats métalliques. Or, on sait que, dans ces appareils, l’énergie absorbée par décimètre carré varie entre 100 et 140 watts-heure.
  - Le rapport des surfaces rayonnantes dans les deux systèmes est donc comme 1 : 4 ou comme 1 : 6, suivant qu’on admet 450° ou 300° pour la température d’équilibre du fil conducteur.
  - • La comparaison de ces deux valeurs montre les avantages que réalise la bûche au point de vue de l’encombrement.
  - Ces éléments ne semblent pas cependant appelés à un grand succès pour le chauffage des appareils de cuisine, car il paraît évident a priori que les ampoules qui sont à une température bien plus élevée que celle des lampes à incandescence, par suite de la plus grande quantité d’énergie dépensée et de la petite capacité de l’ampoule, ne pourraient pas supporter sans se rompre les projections liquides. Cet inconvénient existe à un bien moindre degré pour les appareils de chauffage d’appartement et pour les étuves.
  - La figure 49 montre le procédé de fixation des bûches et la figure 50 donne la vue d’ensemble d’un radiateur de salon construit d’après ce système.
  - Appareils utilisant des résistances liquides. — MM. Adnet et fds avaient exposé des étuves à basse température dans lesquelles le chauffage est obtenu par le passage du courant dans l’eau comprise entre deux électrodes placées à une distance convenable.
  - Cet appareil de chauffage est placé à la partie inférieure de l’étuve; il est constitué par un récipient cylindrique en cuivre, de faible hauteur, à l’intérieur duquel sont disposés deux disques, également en cuivre, reliés à deux bornes isolées qui'traversent les parois de ce récipient.
  - Ces étuves étant établies pour fonctionner à une température déterminée à l’avance, la distance des deux disques et, par suite, l’épaisseur de la couche d’eau sont invariables et réglées par le constructeur. Ces appareils sont munis du même régulateur de température que les étuves avec lampes à incandescence de MM. Adnet et fils qui seront décrites plus loin.
  - Ces étuves se règlent pour toutes températures comprises entre 20° et 95°.
  - APPAREILS UTILISANT DES LAMPES A INCANDESCENCE
  - Les appareils qu’exposait la Compagnie générale de chauffage par l’électricité étaient munis de lampes à incandescence de construction spéciale; ces lampes sont établies pour fonctionner avec un nombre de watts très élevé par bougie ; le filament de gros diamètre et de grande longueur est porté seulement au rouge naissant et il peut par suite absorber une grande quantité d’énergie, c’est-à-dire fournir une grande quantité de chaleur.
  - Les lampes couramment employées dans ces appareils ont des ampoules cylindriques de 60 mm de diamètre et de 250 mm de longueur; la puissance nécessaire pour les alimenter est de 250 watts pour les lampes à un filament et de 500 watts pour celles à deux filaments sous la différence de potentiel normale de 110 volts.
  - La figure 51 représente un radiateur pour appartements qui consomme 1 kilowatt, soit 9 ampères sous 110 volts. Les quatre lampes de cet appareil sont disposées devant un réflecteur en cuivre rouge d’une disposition spéciale qui a pour but de renvoyer en avant la presque totalité de la chaleur produite.
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  - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - La figure 52 montre une cheminée radiateur de même consommation que l’appareil précédent, mais avec un dispositif différent de réflecteur.
  - Fig. 51. — Radiateur de salon de la Compagnie de chautfage par l’électricité.
  - Fig. 52. — Cheminée radiateur de la Compagnie de chauffage par l’électricité.
  - Dans l’étuve de cuisine (,Hg. 53), les lampes sont disposées sur les trois côtés latéraux, munis de réflecteurs appropriés et isolés des parois extérieures ; une garniture en toile
  - métallique sert à préserver les lampes contre des chocs accidentels. Trois fours à pâtisserie d une construction identique ont fonctionné pendant la durée de l’Exposition dans le pavillon de la boulangerie et de la pâtisserie ; ils étaient alimentés par des courants triphasés.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Fig.
  - A. — Brasero électrique svstème Parvillée.
  - La Société des anciens établissements Parvillée frères et Cie exposait aussi des appareils de chauffage montés avec des lampes à incandescence spéciales.
  - Le brasero représenté par la figure 54 est muni de lampes à ampoules en verre rouge, disposées horizontalement autour d’une pièce centrale sur laquelle sont fixés les
  - supports. La consommation électrique de l’appareil de 1,32 kilowatt, soit 12 ampères sous 110 volts.
  - M. Dutertre exposait une série d’appareils pour cuisine et chauffage d’appartements qui se distinguent des précédents en ce que les lampes utilisées sont du type courant servant à l’éclairage, c’est-à-dire qu’elles sont poussées à l’incandescence ordinaire.
  - Dans les ustensiles de cuisine tels que : fourneaux, réchauds, rôtissoires, les lampes servant au chauffage sont placées sous une plaque qu’elles échauffent par rayonnement.
  - Dans les chauffe-lits, chaufferettes, chauffe-fers, la lampe est complètement enfermée dans l’appareil. •
  - M. Dutertre exposait aussi un petit calorifère pour locaux de 12 à 14 mètres cubes avec lampes disposées à l’intérieur.
  - MM. Adnet et fils appliquent le chauffage par lampes à incandescence aux étuves à basse température pour fermentations et cultures. Les lampes employées sont du type ordinaire à ampoules cylindriques; elles sont disposées dans une sorte de tiroir A placé à la partie inférieure de l’étuve et montées en dérivation; sur l’un des fils qui amènent le courant aux lampes est intercalé un régulateur de
  - température R {fig. 55).
  - Ce régulateur, fondé sur l’allongement que subit une pièce métallique par suite de sa dilatation, est constituée par une bande de laiton roulée en spirale dans sa partie médiane; une des extrémités est fixe, l’autre libre. Cette bande métallique, qui a une forte section, est logée à l’intérieur de l’étuve de façon à se mettre en équilibre de température avec elle ; elle est fixée à l’intérieur de l’étuve sur une des parois verticales; l’extrémité mobile, qui porte une vis V servant au réglage du régulateur, traverse cette mince paroi par un orifice convenablement ménagé. L’extrémité de la vis de réglage vient aboutir vis-à-vis d’une pièce métallique isolée et fixée sur l’extérieur de l’étuve.
  - Le circuit d’alimentation des lampes est fermé quand la vis est en contact avec la pièce métallique isolée. Tant que la température pour laquelle est réglée l’étuve n’a pas été, atteinte ou n’est pas dépassée, les lampes servant au chauffage sont en lumière; dès que la température désirée est légèrement dépassée, la bande de réglage en s’allongeant se détend et provoque par suite un mouvement de relèvement de la vis qui rompt le contact et par suite éteint les lampes jusqu’à ce que l’abaissement de température qui en résulte ait rétabli l’équilibre précédent. .......
  - Fig. 55. — Etuve électrique système Adnet.
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- - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
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  - Le réglage initial s’obtient en avançant plus ou moins la vis de réglage de la pièce métallique isolée jusqu’à obtenir la rupture du contact pour la température que l’on veut atteindre.
  - Ce régulateur permet de maintenir la température entre des limites très voisines sans avoir pour cela une sensibilité excessive qui donnerait lieu à des oscillations continuelles.
  - APPAREILS UTILISANT L’ARC ÉLECTRIQUE
  - Plusieurs constructeurs ont utilisé la chaleur produite par l’arc électrique pour réaliser divers appareils de chauffage.
  - L’Allgemeine Elektricitâts Gesellsehaft de Berlin avait exposé plusieurs appareils à arc, parmi lesquels il convient d’abord de citer un calorifère transportable {fig. 56). Les arcs, montés en série, sont munis de rhéostats disposés de manière à récupérer sous forme de chaleur l’énergie électrique qu’ils consomment. L’enveloppe du calorifère, en tôle perforée, est munie de pieds à roulette et de poignées. Deux regards, garnis de mica, permettent de surveiller le fonctionnement des arcs ; une plaque de cuivre polie, éclairée par les arcs, produit un effet lumineux. L'arc est produit entre un charbon et une tige de cuivre placée dans l’enveloppe de la lampe et reliée métalli-quement à une plaque de chauffage qui contribue à répartir la chaleur produite. Les charbons employés ont 300 mm de longueur et 13 mm de diamètre. Les arcs sont enfermés dans une enveloppe étanche de façon à se trouver dans une atmosphère très peu oxydante et à réduire ainsi l’usure des charbons et de la tige de cuivre. Pour remplacer les charbons, il suffît d’enlever le couvercle du calorifère et d’abaisser la porte à charnières ; le mécanisme intérieur se trouve alors complètement dégagé et il n’y a qu’à placer le charbon par le haut dans la pince à ressorts dont est munie une boîte à friction ; on le fait alors descendre jusqu’à ce qu’il pénètre dans le porte-charbon sans le dépasser. La tige de cuivre peut également se remplacer, mais son usure est si minime qu’elle dure jusqu’à six mois en service continu.
  - Fig. 56. — Calorifère transportable avec arcs électriques de l’Allgemeine Elec-tricitâts Gesellsehaft,
  - Fig. 57. — Fer à souder à arc de l’Allgemeine Elektricitâts Gesellsehaft.
  - Le modèle ordinaire suffit pour chauffer une pièce de 40 mètres cubes; il comporte deux arcs et consomme 2 kilowatts. Les autres modèles sont établis pour chauffer des locaux jusqu’à 100 mètres cubes et comportent un arc en plus pour chaque 20 mètres cubes.
  - Les fers à souder avec arc électrique [fig. 57) se construisent pour fonctionner soit avec un courant continu, soit avec du courant alternatif. Leur consommation d’énergie électrique varie suivant les modèles depuis 2,5 jusqu’à 9 ampères sous 100-110 volts. Les fers à courant continu
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  - nécessitent l’emploi d’un rhéostat spécial et ceux à courant alternatif l’emploi d’une bobine de réaction.
  - Les machines à marquer au feu, chauffées à l’arc électrique, servent à timbrer des marques de fabrique ou de raison de commerce sur des caisses, tonneaux, etc.
  - Une autre machine à marquer les bouchons comporte l’emploi d’un moteur électrique actionnant le mécanisme et des poinçons gravés chauffés par l’arc. Les bouchons peuvent être marqués soit dans le sens de la longueur, soit aux deux extrémités à la fois. La consommation d’énergie électrique est de 400 watts-heure dans le premier cas et de 600 watts-heure dans le second.
  - La même Société construit également des fers à repasser de divers modèles chauffés par l’arc électrique [fig. 58).
  - M. Ougrimoff, professeur à l’École Impériale Polytechnique de Moscou, avait exposé un curieux appareil auquel il a donné le nom de calorifacteur électrique. C’est une véritable chaudière à vapeur dans laquelle la chaleur nécessaire pour vaporiser l’eau est produite par l’arc électrique qui remplace avantageusement le combustible.
  - Dans sa simplicité, cette chaudière constitue une invention très remarquable et des plus utiles, car elle est susceptible de recevoir de nombreuses applications, principalement dans les usines hydraulico-électriques dont le nombre augmente chaque jour. Il est, en effet, facile de comprendre qu’une usine de produits chimiques, une sucrerie, une distillerie, etc., utilisant l’énergie électrique pour actionner leurs machines, se trouvent clans l’obligation d’installer des chaudières à vapeur pour les besoins multiples du chauffage. Dans ces conditions, on voit qu’un générateur électrique de vapeur peut rendre de grand services, surtout lorsque le prix de l’énergie électrique est assez bas, ce qui est le cas lorsqu’on est desservi par une usine hydraulico-électrique.
  - La transformation d’énergie électrique en énergie calorifique dans le calorificateur Ougri-mofî est obtenue à l’aide d’un puissant arc électrique renfermé dans un tube-chauffeur.
  - La figure 59 montre la vue d’ensemble de l’appareil, muni comme toutes les chaudières d’un niveau cl’eau, d’un manomètre, d’un robinet d’alimentation et d’un robinet de vapeur. Cette chaudière peut être de dimensions relativement très réduites, le foyer, les tubes de fumée, etc. étant remplacés par un simple tube.
  - Comme on le voit sur la figure 60, qui donne une coupe verticale de l’appareil, la chaudière est verticale et de forme cylindrique ; elle est munie en son milieu d’un tube de fonte hermétiquement clos et à l’intérieur duquel se produit l’arc électrique entre une électrode de charbon B et du graphite en poudre qui tapisse le fond de la cuvette en fonte C fermant la partie inférieure du tube chauffeur. Cet arc se trouve, par conséquent, en vase clos et l’air ne peut pénétrer dans le tube lorsque la chaudière fonctionne. La production de cet arc exige une tension de 60 à 100 volts.
  - La partie supérieure du tube est fermée par un solide couvercle A traversé par une longue vis qui sert au réglage de l’arc; naturellement cette vis est soigneusement isolée de la masse de la chaudière par une garniture en matière isolante.
  - L’emploi du graphite en poudre pour constituer la seconde électrode présente le double avantage de protéger la partie métallique du tube contre la température très élevée produite par l’arc et aussi de servir de résistance de démarrage lorsqu’on met la chaudière en marche. En effet, la résistance que présente cette poudre de graphite au passage du courant, lorsqu’elle est froide, est suffisamment grande pour qu’il ne se produise pas un court-circuit au moment où l’on met l’électrode B en contact avec elle pour amorcer l’arc et sa résistance diminue ensuite graduellement à mesure que sa température s’élève.
  - La masse de la chaudière est reliée à l’un des conducteurs et le porte-cliarbon de l’électrode B à l’autre conducteur. Il n’est pas indifférent de relier l’électrode B à l’un ou l’autre conducteur; il est indispensable, pour obtenir un bon fonctionnement, que la masse de la
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  - APPAREILS DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
  - chaudière soit toujours reliée au conducteur négatif et l’électrode au conducteur positif, et cela pour que la garniture de poudre de graphite reste toujours aussi épaisse afin de protéger efficacement la paroi métallique et de présenter toujours une résistance suffisante au moment de la mise en marche. En effet, par suite du fonctionnement de l’arc, il se dépose constamment dans la cuvette C du charbon graphitique pulvérulent provenant du charbon B. Avec un arc de 60 ampères sous 60 à 80 volts, la quantité de poudre de graphite déposée est d’environ 2 gr par heure, quantité largement suffisante pour compenser les pertes dues à la combustion dans l’arc du graphite constituant le pôle négatif.
  - Fig. 59. — Chaudière électrique Ougrimoff.
  - 11: ~ f i
  - Fig. 60. — Coupe de la chaudière électrique Ougrimoff.
  - Le réglage de l’arc pendant le fonctionnement de l’appareil ne nécessite pas une grande précision; il peut être effectué à la main ou à l’aide d’un dispositif automatique.
  - Au moment de la mise en marche, les gaz contenus dans le tube chauffeur se dilatent et leur dégagement dans l’atmosphère s’effectue par une petite soupape placée dans le couvercle en matière isolante et disposée de manière à éviter toute rentrée d’air dans l’appareil.
  - La chaudière qui figurait à l’Exposition a 40 cm de hauteur, 18 cm de diamètre et consomme de 6 à 10 kilowatts par heure (100 ampères sous 60 à 100 volts). Elle fournit de la vapeur à la pression de 7 kg : cm'2.
  - Le rendement de cette chaudière atteint 98 0/0.
  - Un exemple permettra de mieux saisir les avantages que présente une chaudière électrique
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - sur une chaudière ordinaire. Considérons un appareil dans lequel il s’agit de porter un liquide à l’ébullition, cet appareil se trouvant dans une partie de l’usine située assez loin des chaudières à vapeur ordinaires assurant le service du chauffage. On peut évaluer le rendement de l’appareil a 0,60, celui de la chaudière à vapeur à 0,65 et enfin celui de la conduite de vapeur à 0,92; dans ces conditions, le rendement total en énergie calorifique au point d’utilisation sera :
  - 0,60 • 0,65 • 0,92 = 0,35
  - Or, 1 kg de charbon de moyenne qualité brûlé dans le foyer de la chaudière produit alors dans l’appareil d’utilisation :
  - 4 500 calories X 0,35 = I 575 calories
  - En admettant que le charbon coûte 42 francs la tonne y compris le salaire des chauffeurs,
  - I kg coûtera 4,2 centimes et chaque calorie consommée dans l'appareil d’utilisation reviendra à 0,26 centimes.
  - Avec la chaudière électrique et en admettant que l’énergie électrique coûte 1,5 centime le kilowatt-heure (prix correspondant au tarif des usines du Niagara et qu’il est possible d’obtenir avec une force motrice hydraulique), le prix de revient de la calorie est facile à calculer :
  - 1 kilowatt-heure = 0,24 X 3 600 = 864 calories
  - En admettant un rendement de 98 0/0 pour la chaudière électrique, on disposera de 850 calories pour une dépense de 1,5 centime, ce qui met le prix de la calorie à 0,17 centimes.
  - Avec la chaudière à vapeur, le prix de la calorie atteint 0,26 centimes et avec la chaudière électrique, 0,17, d’où une différence, en faveur de cette dernière, de 0,09 centimes, soit 33 0/0 environ d’économie.
  - L’appareil de M. Ougrimoff constitue une nouvelle application du chauffage électrique susceptible d’un grand développement. Plus de foyers, plus de cheminées, moins d’encombrement, Aine grande facilité de transport et d’installation, suppression presque complète des dangers d’incendie, tels sont les principaux avantages que la chaudière électrique permettra de réaliser.
  - II n’y a rien d’impossible à ce que le petit appareil que l’on a vu à l’Exposition ne soit le point de départ d’une série de perfectionnements qui permettront de produire économiquement et rapidement la vapeur d’eau dans des chaudières de grande puissance.
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- - II
  - FOURS ÉLECTROTHERMIQUES
  - CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES FOURS ÉLECTROTHERMIQUES
  - La transformation de l’énergie électrique en énergie calorifique peut se faire de différentes manières : elle peut avoir pour but, soit de remplacer les modes de chauffage existant, en raison des commodités que présente l’emploi de l’électricité, malgré son coût élevé ; soit de produire de très hautes températures. On a pu créer ainsi toute une chimie nouvelle aussi bien dans l’ordre de la science que dans celui de l’industrie. Les appareils destinés à la production de ces températures élevées portent le nom de fours électrothermiques par opposition à la seconde classe de fours électriques, les fours électrolytiques. Tandis que les seconds, dont nous parlerons à propos de l’électrolyse par fusion ignée, ont pour but principal l’action électrolytique, l’action calorifique n’étant que secondaire, les premiers utilisent uniquement l’action thermique du courant.
  - Les fours électrolytiques ne peuvent utiliser que le courant continu, les fours électrother-miques peuvent employer indifféremment soit le courant continu, soit le courant alternatif simple ou les courants polyphasés, ces derniers étant plus spécialement utilisés pour les transports électriques d’énergie. On peut employer alors soit directement des fours polyhasés, soit deux ou trois fours indépendants, à raison de un par phase.
  - On a donné un certain nombre de classifications des fours électrothermiques; la plus rationnelle est la suivante :
  - 1° Fours à arc ;
  - 2° Fours à résistance produite par le mélange à traiter;
  - 3° Fours à résistance indépendante (âme en charbon, par exemple).
  - Cependant cette classification n’est pas absolue ; il n’y7 a guère que les fours dans lesquels les électrodes ne sont pas en contact avec la matière à traiter qui soient, à proprement parler, des fours à arc ; pour ce qui est des fours industriels classés sous ce nom, la désignation n’est pas rigoureuse, la matière à traiter en contact avec les électrodes pouvant empêcher l’arc de se former régulièrement. D’ailleurs, dans les fours à arc proprement dits, on remarque, dès qu’ils sont en fonctionnement depuis un certain temps, que les vapeurs métalliques produites sous l’influence de la haute température diminuent la résistance de l’air, de sorte que l’arc s’allonge peu à peu. On peut alors admettre, jusqu’à une certaine limite, qu’ils rentrent dans la même catégorie que les fours du troisième genre.
  - D’une façon générale, lorsque l’on transforme de l’énergie électrique en énergie calorifique pour un chauffage quelconque, la température obtenue dépend delà résistance du système et de la densité de courant. Plus la chute de potentiel est rapide, plus la densité du courant est considérable et plus la température est élevée. La limite de cette température correspond à la formation de l’arc. Pour les essais à très haute température,, on devra chercher à absorber une puissance considérable dans un espace aussi restreint que possible, en évitant toute perte par conductibilité, c’est-à-dire en formant la chambre de chauffe au sein d’un corps mauvais con-
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - ducteur. Le type du four de ce genre est celui de M. Moissan, qui absorbe plus de cent chevaux dans un espace de quelques dixièmes de décimètre cube, alors que l’on peut tenir la main sur la paroi, épaisse seulement de o cm. Il est évident qu’aucun autre modèle de four n’a permis jusqu’à présent d’atteindre ces résultats. La température de la chambre de chauffe arrive donc en très peu de temps, quelques minutes, à être en tous points sensiblement celle de l’arc lui-même, c’est-à-dire environ 3 500°, d’après les déterminations de M. Violle.
  - Naturellement une température aussi élevée n’est pas toujours nécessaire dans les opérations industrielles ; elle peut même être nuisible dans certains cas; de plus, si le mélange que l’on emploie est relativement bon conducteur, en supposant que l’arc puisse se former régulièrement, il existe dans le four un point très chaud et la température va en décroissant très rapidement jusqu’à une certaine distance. Si le mélange est mauvais conducteur, la partie fortement chauffée occupe un espace un peu plus grand, mais la chute de température est beaucoup plus brusque.
  - Dans les deux cas, il n’y aura donc qu’une quantité minime de matière qui sera soumise à la température de l’arc, le reste étant beaucoup moins chauffé. Aussi, lorsque l’on n’a pas besoin de cette température, préfère-t-on noyer les électrodes dans la matière à traiter pour éviter la formation de l’arc ; on a alors le four de la deuxième classe que nous avons désigné tout à l’heure sous le nom de four à résistance produite par le mélange à traiter.
  - Enfin on peut utiliser une résistance indépendante, en charbon par exemple, et placer autour la matière à traiter.
  - On peut naturellement faire varier la chute de tension dans certaines limites suivant la résistance de la matière, son épaisseur et la densité du courant qui la traverse. Il ne faut cependant pas employer de trop basses tensions car, pour une puissance donnée absorbée dans un four, plus la chute de tension est faible, plus l’intensité est élevée ; or celle-ci est, en général, très considérable. Il y a donc tout intérêt à ne pas l’exagérer, étant données les dimensions à donner aux conducteurs et la difficulté de leur refroidissement dans ces conditions.
  - D'après ce qui précède, on voit donc que les fours de la deuxième classe doivent être préférés lorsque la température de l’arc n’est pas nécessaire, car le chauffage est plus régulier. Les fours de la troisième catégorie présentent les inconvénients des fours à arc au point de vue de la répartition de la chaleur. L’âme est portée dans sa longueur à une très haute température et celle-ci diminue plus ou moins rapidement au fur et à mesure que l’on s’écarte de la ligne médiane.
  - Dans tous les cas, la quantité de chaleur produite est proportionnelle à la quantité d’énergie électrique absorbée par le four. Cette quantité de chaleur exprimée en calories est égale à :
  - _ EU___________ RPt
  - ~ ~ 9,81 X 425 — 9,81 X 425*
  - FOURS ÉLECTRIQUES DE LABORATOIRE
  - Œuf électrique. — M. Berthelot a fait figurer dans l’Exposition centennale d’Electricité
  - l’œuf électrique qui lui servit, en 1862, à faire sa remarquable synthèse de l’acétylène. Cet appareil est connu de tous : c’est un globe de verre (fig. 61) dans lequel on fait jaillir l’arc électrique. En faisant circuler dans ce globe un courant d’hydrogène, on obtient de l’acétylène qui peut être recueilli dans une solution de chlorure cuivreux ammoniacal, avec formation d’un précipité rouge d’acétylénure de cuivre. En ajoutant à l’hydrogène de l’azote, on obtient de l’acide cyanhydrique. Cet appareil fut, en somme, le premier four électrique destiné à la production de réactions chimiques.
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- - FOURS ELECTROTHERMIQUES
  - '11-31
  - Fours Moissan. — En 1892, M. Moissan, ayant eu besoin pour ses recherches relatives aux différentes variétés de carbone, de soumettre des métaux à une température supérieure à 2000°, pensa utiliser la chaleur fournie par l’arc électrique. Un certain nombre d’essais avaient été faits avant lui et notamment par Deprez, Siemens, Cowles, Grabàu, Acheson, etc.
  - L’idée première qui dirigea M. Moissan resta constante depuis et, dans tous les appareils qu’il utilisa, seules des dispositions de détails furent apportées. Cette idée était de soustraire les matières traitées ou à traiter à l’action de l’arc et des électrodes et de séparer ainsi d’une façon probante l’action thermique du courant de l’action électrolytique, ce qui n’avait pas été fait jusque-là.
  - Tous les fours employés par M. Moissan depuis le début ne diffèrent guère entre eux que parles dimensions appropriées à la puissance absorbée.
  - Four en chaux vive. — Le premier four employé par M. Moissan (fig. 62), et dont un spécimen figurait à l’Exposition centennale d’électricité, était en chaux vive. Ce modèle comporte
  - Fig. 62. — Modèle primitif du four Moissan.
  - deux briques de chaux bien dressées et appliquées l’une sur l’autre. La brique inférieure porte une rainure longitudinale qui reçoit les deux électrodes et au milieu se trouve un petit logement servant de creuset. Cette cavité peut être plus ou moins profonde et contient le produit sur lequel doit porter l’action de l’arc, en une couche de plusieurs centimètres d’épaisseur. On peut également mettre ce produit dans un creuset en charbon.
  - La brique supérieure est légèrement creusée dans la partie qui se trouve au-dessus de l’arc. Comme l’action calorifique ne tarde pas à fondre la surface de la chaux et à lui donner par cela même un beau poli, on obtient dans ces conditions" un dôme qui réfléchit toute la chaleur sur la petite cavité qui contient le creuset. Les électrodes peuvent être rendues facilement mobiles au moyen de deux supports que l’on déplace ou mieux de deux glissières qui se meuvent sur un madrier.
  - Cet appareil est donc un four à reverbère à électrodes mobiles. Cette mobilité des électrodes donne une grande facilité pour établir l’arc, l’allonger ou le raccourcir à volonté.
  - Les dimensions de l’appareil sont les suivantes : la brique inférieure en chaux vive a 16 cm de longueur, 15 cm de largeur et 8 cm de haut; le couvercle a la même surface et une épaisseur de 5 cm. Les électrodes ont 20 cm de longueur et 12 mm de diamètre. Ce four peut fonctionner avec 35 à 40 ampères sous 55 volts.
  - La chaux employée dans la construction de ces fours est celle recommandée jadis par Deville et Debray pour la fusion du platine; elle est légèrement hydraulique et appartient au «bancvert» du bassin parisien. Elle se taille et se tourne avec facilité. La conductibilité de la
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - chaux vive pour la chaleur est si faible que l’on peut conserver la main sur la face externe de la brique alors que, sur l’autre, la chaux est portée à sa température de fusion. La magnésie, beaucoup plus conductrice,n’a pas donné d’aussi bons résultats que la chaux. Un four de même forme en charbon, avec électrodes isolées au moyen de tubes en magnésie, donne de mauvais résultats, étant donnée la conductibilité relativement considérable du charbon.
  - Le creuset employé avec le four ci-dessus [fiy. 63) est fait au tour dans du charbon de cornue d’un seul morceau ; il est cylindrique et porte deux encoches, placées aux extrémités d’un même diamètre et assez grandes pour laisser passer avec facilité les électrodes sans produire de court-circuit.
  - Pour éviter la formation de carbure de calcium, il ne faut pas mettre directement le creuset au contact de la chaux, mais interposer
  - Fig. 63.
  - Creuset du four Moissan.
  - un lit de magnésie.
  - C’est ce modèle de four qui a permis à M. Moissan d’étudier la cristallisation des oxydes métalliques, de préparer le graphite foisonnant, d’obtenir la volatilisation facile du platine, la solubilité du silicium dans le carbone, le platine et un grand nombre de métaux.
  - Four en calcaire. — Le second modèle de four Moissan était représenté par trois exemplaires. Un se trouvait dans la vitrine du Laboratoire de Chimie appliquée de la Faculté des Sciences, un dans l’Exposition centennale de Chimie et le troisième à l’annexe de la Classe 24, où il a fonctionné d’une façon régulière, les mardi, jeudi et samedi de chaque semaine.
  - Fig. 64. — Four Moissan.
  - . Ce modèle de four [fig. 64) fonctionne avec 1 000 ampères sous 35 volts ; ses dimensions sont les suivantes : longueur des briques 35 cm, largeur 30 cm, hauteur de la brique inférieure 20 cm, hauteur du couvercle 11 cm.
  - Avec ces dimensions, il est presque impossible d’obtenir des blocs non gercés et homogènes, aussi a-t-il fallu remplacer la chaux vive des fours primitifs par du carbonate de chaux. M. Moissan emploie la pierre à bâtir de Courson (Yonne) dite du « Banc Royal » déjà employée par Deville et Debray pour leurs grandes fusions de platine. Ce carbonate de chaux, que l’on choisit à grain aussi fin que possible, est d’une grande solidité ; il se rencontre en blocs aussi gros qu’on le désire ; enfin il se taille excessivement bien, ce qui permet de faire au laboratoire les modifications de détail dont on peut avoir besoin.
  - Le charbon de cornue, employé pour la confection des creusets destinés au four petit modèle présente l’inconvénient de se gonfler beaucoup lorsqu’il se transforme en graphite sous l’action de l’arc ; de plus, on ne peut l’employer pour les grandes dimensions. On utilise alors des
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  - creusets faits au moule, par compression et d’une seule pièce, que l’un cuit ensuite à très haute température à la façon des électrodes. Le creuset est toujours placé, comme nous l’avons vu, sur lit de magnésie ; cet oxyde étant le seul qui ne soit pas réduit par le charbon dans ces conditions. Dans les expériences de longue durée, la magnésie peut fondre, se combiner à la chaux déjà liquide qui existe dans le four et même se volatiliser, mais ne donne jamais de carbure. 11 est utile de laisser autour du creuset 1 cm ou 2 cm de jeu pour permettre à la chaleur rayonnée par le dôme de circuler librement.
  - Le diamètre intérieur de ces creusets est de 7,5 cm, l’extérieur de 9 cm et la hauteur de 10 cm. Ils sont, comme les petits, munis d’échancrures pour le passage des électrodes (fîg. 63).
  - Ces creusets en charbon peuvent être remplacés par des creusets en magnésie, préparée d’après les indications de M. Schlœsing, dans le but d’enlever les impuretés qu’elle peut renfermer et qui, même en faible quantité, abaissent considérablement son point de fusion. Ce procédé consiste à calciner pendant plusieurs heures rhydrocarbonate de magnésie, à mettre digérer le produit broyé en poudre fine dans une solution étendue de carbonate d’ammoniaque, à laver à grande eau et à calciner ensuite à haute température. On délaie la magnésie ainsi obtenue pour en faire une pâte épaisse que l’on moule par compression. On abandonne les pièces formées à une dessiccation lente et finalement on les cuit dans un four à moufle.
  - Les électrodes employées ont 50 cm de longueur et 5 cm de diamètre. L’extrémité d’une des électrodes est terminée en pointe ; l’autre reste plane (dans les modèles de faible puissance, les deux électrodes sont taillées en pointe pour faciliter l'amorçage de l’arc). Les câbles souples amenant le courant sont serrés par des brides aux supports d’électrodes. Le bon contact entre l’électrode et son support est assuré de la façon suivante : l’électrode est enveloppée par une toile métallique faisant plusieurs fois le tour et l’ensemble est serré fortement par une mâchoire à écrous. Les supports sont fixés sur des glissières en bois se déplaçant le long d’un madrier.
  - Le four ainsi constitué peut servir, lorsqu’il est bien conduit, pour six ou huit expériences. Mais css expériences doivent être assez rapprochées, car le calcaire se trouve transformé en chaux vive, laquelle se délite et tombe en poussière en absorbant l’humidité de l’air pour donner de la chaux éteinte.
  - Avant de servir, le four doit être séché avec soin ; dans ces conditions, il est rare qu’il se fendille sous l’action delà chaleur lorsqu’il est en marche. Pour prévenir cet accident, le four et le couvercle sont cerclées dans des bandes métalliques serrées par des écrous disposés assez loin des électrodes pour éviter tout court-circuit. On peut également placer le bloc dans une enveloppe en tôle.
  - Ce modèle de four a permis à M. Moissan d’étudier la reproduction du diamant, la prépa-lion et l’affinage par kilogrammes de métaux tels que le chrome, l’uranium, etc., la préparation des carbures, la volatilisation des métaux, etc...
  - Four à tube. — Le four à creuset permet de chauffer de grandes masses de produits à une température élevée; mais on ne peut éviter l’action des gaz qui emplissent le four. Ces gaz sont l’acide carbonique provenant de la décomposition du calcaire du four et qui se transforme en oxyde de carbone au contact du charbon des électrodes ; 1 hydrogène qui provient toujours de la dissociation de l’eau dont il est impossible de débarrasser complètement le four. Le lour à tube a pour but d’éviter ces inconvénients.
  - Ce fuur se compose comme les autres, de deux blocs de pierre de Courson (/ôy. 65); la la bande métallique, destinée à maintenir les morceaux du four dans le cas où il viendrait à se fendre est remplacée par une sorte de caisse en tôle dans laquelle le four est placé. Dans le sens de la largeur, le bloc inférieur est percé d’un trou livrant passage à un tube en charbon dacs lequel on met les produits destinés à être soumis à l’action de l’arc.
  - Les dimensions de ce four sont : longueur, 30 cm, largeur 25 cm, hauteur 13 cm j our la paitie inférieure et 3 cm pour la partie supérieure. Le diamètre intérieur du tube peut vaiicr
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - de 5 à 40 mm ; il est disposé de façon à se trouver à 1 cm au-dessous de l’arc et à 1 cm au-dessus du fond. Le four peut fonctionner à 1000 ampères sous 60 volts.
  - Lorsque l’un des trois modèles de four dont nous avons parlé doit fonctionner pendant un certain temps avec des courants de haute intensité de 1 200 à 2000 ampères, ces fours sont rapi-dements mis hors d’usage. La chaux fond et coule comme de l’eau; elle se volatilise en donnant des courants de fumée ; les vapeurs, en s’échappant par les ouvertures donnant passage aux électrodes, produisent un sifflement aigu et finissent même par soulever le couvercle ; en même temps il tombe d’une façon continue dans ce liquide de petits fragments de carbonate de chaux qui sont immédiatement dissociés et qui décrépitent en projetant de tous côtés de la chaux fondue. L’expérience devient alors dangereuse. On remédie à cet inconvénient en augmentant la cavité du four; mais alors la température n’est plus aussi élevée.
  - Fig. 03. — Four à tube Moissan.
  - Il est préférable de garnir la cavité un peu grande de couches de charbon et de magnésie comme cela est représenté dans la figure 65. Les plaques employées sont au nombre de quatre-; elles ont 1 cm d’épaisseur et on fait alterner une plaque de magnésie et une de charbon, de telle façon qu’une plaque de magnésie soit au contact de la chaux et une plaque de charbon à l’intérieur de la cavité. On évite ainsi la formation de carbure, la magnésie étant, comme nous l’avons vu, totalement irréductible par le charbon. Le four ainsi disposé peut marcher pendant plusieurs heures.
  - Le tube ne peut être fait qu’en charbon, tous les autres corps fondant et se volatilisant avant lui. Naturellement tout contact entre le tube et la matière du four devra être évité par l’emploi de magnésie. La partie du tube soumise à la température de l’arc se transforme en graphite ; si le tube a été bien fabriqué, en carbone pur soumis à une forte pression, le graphite forme un véritable feutrage et le diamètre reste sensiblement constant.
  - Les tubes de charbon ont le grave inconvénient d’être poreux et il n’a pas été possible de remédier à ce défaut.
  - Les substances à chauffer dans ce four sont placées dans des nacelles en charbon. L’opération peut être faite dans un courant gazeux que l’on fait circuler dans l’appareil avec une très grande vitesse. 11 faut naturellement que ces gaz soient parfaitement desséchés.
  - M. Moissan a employé cet appareil pour la synthèse directe du carborundum par action des vapeurs de carbone et de silicium, pour la production des borures, de certains carbures, azo-tures, etc.
  - Cet appareil peut servir de four continu en l’inclinant de façon que le tube forme un angle de 30°.
  - Fonctionnement du four. Fusion et volatilisation de la chaux. — Comme nous l’avons dit, le four en calcaire a fonctionné pendant toute la durée de l’Exposition.
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  - FOURS ÉLECTROTHERMIQUE.S
  - Voici comment l’on procédait pour sa mise en marche:
  - Prenons comme exemple l’expérience démontrant la volatilisation de la chaux, le fonctionnement étant sensiblement le même dans les autres cas.
  - Pour cette expérience, on n’a pas besoin de creuset; on utilise directement la matière même du four ou bien l’on remplit la cavité centrale de quelques fragments de chaux vive. Les électrodes sont fixées dans les rainures et serrées dans les mâchoires des supports à glissières ; on les rapproche à 2 ou 3 cm l’une de l'autre, de façon que l’une d’elles soit exactement au centre de la cavité, on ferme l’interrupteur, on approche lentement la seconde électrode de façon à amorcer l’arc et l’on écarte immédiatement à la distance voulue. Au début, cette distance ne doit pas être très considérable ; car, lorsque le four est froid, l’arc s’éteint avec facilité, sa longueur étant inférieure à 1 cm.
  - On perçoit immédiatement une odeur pénétrante d’acide cyanhydrique. La petite quantité d’humidité qui se trouve dans les électrodes donne avec le carbone de l’acétylène, lequel, en présence de l’azote se trouvant dans le four au début de l’expérience, réalise la synthèse de l’acide cyanhydrique de M. Berthelot. La lumière émise par le four, colorée par la flamme du cyanogène, a pris dès le début une teinte pourpre qui disparaît bientôt. En deux ou trois minutes les électrodes ne tardent pas à rougir et de longues flammes jaillissent avec force des ouvertures donnant passage aux électrodes de chaque côté du four. Ces flammes sont surmontées de torrents de fumées blanches produites par la volatilisation de la chaux et qu’il est facile de recueillir; ces vapeurs se répandent dans l’atmosphère et restent très longtemps en suspension.
  - Au début de l’expérience, l’arc possède une certaine mobilité, le four ronfle beaucoup, puis les vapeurs métalliques venant à augmenter la conductibilité, l’arc fonctionne avec régularité et sans bruit.
  - Dès que le four est en marche normale, fa lumière et la chaleur deviennent très intenses, aussi est-il indispensable, pour les personnes se trouvant dans le voisinage immédiat du four, de ne pas exposer le visage à une action prolongée de la lumière électrique et de se garantir les yeux au moyen de lunettes noires. Ces « coups de soleil électriques » ont en effet été fréquents au début des recherches et l’irritation produite par l’arc peut amener des congestions douloureuses. Lorsque l’on emploie des fours en pierres calcaires, il se forme de grandes quantités d’acide carbonique provenant du dédoublement du carbonate de chaux en chaux et en acide carbonique. Ce dernier composé, au contact des électrodes portées au rouge et de la vapeur de carbone, produit d’une façon continue un dégagement d’oxyde de carbone. Ce gaz brûle au contact de l’air à sa sortie du four, mais sa combustion est toujours incomplète, aussi le fonctionnement de cet appareil et des fours électriques en général doit-il avoir lieu dans un local bien aéré pour éviter l’intoxication par l’oxyde de carbone, caractérisée par des céphalalgies intenses, des nausées et une lassitude générale.
  - Lorsque l’on enlève le couvercle d’un four ayant fonctionné dans ces conditions, on constate que le dôme a été littéralement fondu et, si l’opération a duré un certain temps, il se forme de véritables stalactites de chaux fondue, laquelle a coulé lentement et s’est solidifiée à la fin de l’expérience.
  - On peut ainsi, dans ces conditions, volatiliser en cinq minutes plus de 100 grammes d’oxyde de calcium. •
  - Volatilisation de la silice. — L’opération est conduite comme pour la volatilisation de la chaux ; on niet dans le creuset 200 ou 300 grammes de cristal de roche en fragments. En quelques instants la silice entre en fusion et, après sept ou huit minutes, l’ébullition commence. On voit alors sortir en abondance du four, par les ouvertures servant de passage aux électrodes, une fumée extrêmement légère de couleur bleutée. Pour recueillir le produit en quantité, le couvercle du four porte une ouverture verticale au-dessus du creuset {jig. 66), ce qui permet de condenser les vapeurs dans une cloche en verre; on peut ainsi obtenir en dix ou quinze minutes une vingtaine de grammes de silice distillée à l’état de poudre blanche très légère contenant un
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  - peu de chaux dont on peut facilement la débarrasser par lavage à l’acide chlorhydrique étendu. La forme de la silice condensée dépend naturellement de la vitesse de refroidissement de la vapeur; si ce refroidissement est relativement lent, on perçoit à l’œil nu de petites sphérules de
  - Fig. 06. — Volatilisation de la silice.
  - silice se dissolvant rapidement dms l’acide fluorhydrique avec un léger bruissement. Examinées au microscope avec un très faible grossissement (fig. 67), on remarque qu’elles sont opalescentes^,
  - généralement pleines ; mais quelquefois elles présentent une partie creuse semblant indiquer que la silice fondue a diminué de volume en passant à l’état solide.
  - M. Moissan a remarqué que le dépôt que l’on peut recueillir sur les globes de verre des lampes à arc renferme de petites sphères identiques provenant des impuretés du charbon. C’est donc en partie à un dépôt de silice volatilisée que les globes de lampes à arc ayant fonctionné un certain temps doivent leur opalescence.
  - Reproduction du diamant. — Pour réaliser cette expérience, on utilise l’augmentation de volume que subit une masse de fonte au moment de son passage de l’état liquide à l’état solide. La fonte solide a en effet uneden-iie plus faible que la fonte liquide. C’est un fait connu dans la pratique industrielle que les saumons de fonte surnagent le bain liquide. Le phénomène est pareil à celui qui se produit pour l’eau. - . - -
  - A la température du four électrique, le fer dissout une quantité considérable de carbone qu’il abandonne par refroidissement à l’état de graphite. Si le refroidissement est brusque, une partie du carbone ainsi déposé su présente sous l’aspect de diamant. *
  - On chauffe dans le creuset 200 gr de fer doux de Suède, coupé en cylindres de 1 à % cm de
  - Fig. 67. — Grains de silice ’voiatilisée.
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  - longueur et de 1 cm de diamètre après avoir recouvert le tout de charbon de sucre. La durée de l’opération est de quelques minutes. On enlève alors le couvercle et le creuset, saisi au moyen d’une pince en fer, est plongé brusquement dans un vase rempli d’eau froide (fig. 68). Le creuse
  - et le métal restent au rouge pendant quelques minutes et dégagent des bulles gazeuses qui viennent crever à la surface du liquide sans s’enflammer. La température diminue rapidement, le creuset se refroidit et tou te lueur disparait finalement grâce à la caléfaction. CeSte expérience curieuse, consistant à plonger dans beau froide un creuset rempli de fer liquide porté à 3100°, se fait sans aucun danger.
  - Le reste de l’expérience ne peut avoir lieu naturellement que dans le laboratoire. Voici sommairement en quoi consiste l’opération : On traite le culot par l’acide chlorhydrique pour enlever tout le fer. Il reste un résidu de charbon sous différentes formes; ce résidu subit des traitements successifs par l’eau régale, l’acide sulfurique et l’acide
  - Fig. 69. — Diamants noirs obtenus au four électrique.
  - Fig. 70. — Diamants transparents obtenus au four électrique.
  - Fig. 71.
  - — Diamants transparents obtenus au four électrique.
  - fluorhydrique ; on le chauffe ensuite dans l’acide sulfurique à 20G°, dans lequel on projette du nitrate de potassium, puis à sept ou huit reprises dans de l’acide nitrique fumant additionné de chlorate de potassium; finalement on lave à l’acide flubrliydrique et à l’eau. En séparant le résidu par la méthode des densités, au bromoforme, puis à l’iodure de méthylène, on obtient
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  - une poudre cristalline de densité 3 à 3,5, formée de fragments opaques et de fragments transparents.
  - Les fragments opaques sont plus'ou moins noirs, d’un aspect chagriné et présentent dns arêtes courbes et des angles bien déterminés qui, à première vue, peuvent appartenir à un cube, [fig. 69). Les fragments transparents ont un aspect gras, possèdent des stries parallèles et parfois des impressions triangulaires ; ils sont à surface arrondie, d’autres paraissent brisés en morceaux ; quelquefois ils ont des formes arrondies et quelquefois se présentent en cubes {fig. 70 et 71). Tous ces échantillons rayent le rubis avec facilité ; ils brûlent dans l’oxygène en donnant de l’acide carbonique; quelques-uns, notamment les noirs, laissent un faible résidu ocreux.
  - Les rendements obtenus sont insignifiants et les cristaux obtenus sont microscopiques comme l’indiquent les figures. M. Moissan a pu, en employant le 'plomb au lieu du fer, arriver à obtenir des cristaux un peu plus gros.
  - Préparation des carbures, fontes et métaux.
  - — En général, ces produits se préparent d’une façon
  - Fig. 72. — Four électrique Poulenc et Meslans ouvert. Fig. 73. — Four électrique Poulenc et Meslans fermé.
  - analogue : réduction de l’oxyde par le carbone. On obtient directement l’un des trois produits, suivant l’affinité plus ou moins grande du métal pour le carbone; les autres composés s’obtiennent ensuite en faisant varier les conditions, d’une façon spéciale, pour chacun d’eux.
  - Voici, à titre d’indication, quelques expériences faites à l'annexe.
  - Le carbure d’aluminium s’obtient directement en chauffant l’aluminium ; il n’est pas nécessaire d’ajouter du charbon, celui du creuset suffit. Le carbure traité par l’eau donne non pas de l’acétylène, mais du méthane pur, lequel a un pouvoir éclairant insignifiant.
  - Le carbure de chrome (Cr2C3) s’obtient en chauffant, pendant dix à quinze minutes, du chrome métallique en présence d’un excès de charbon. On obtient une masse friable remplie de cristaux de carbure.
  - La fonte d’uranium s’obtient au moyen d’un mélange d’oxyde d’uranium et de charbon de sucre ; en dix ou douze minutes, on peut obtenir un culot de 200 gr. La teneur en carbone varie
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  - suivant les proportions du mélange, la durée, etc... Pour avoir directement le métal ne contenant pas de carbone, on emploie un grand excès d’oxyde, environ 40 gr de charbon pour 500 d’oxyde; dans ces conditions, en chauffant seulement huit minutes, on obtient un culot de 350 gr pouvant contenir encore un peu d’oxyde.
  - Le tungstène métallique s’obtient en prenant un excès d’acide tungstique, dix fois le poids du charbon, par exemple, et en se plaçant dans des conditions telles que l’acide en excès soit volatilisé. Pour avoir une fonte, il suffit de mettre, au contraire, un excès de charbon.
  - Le titane s’obtient directement en chauffant du rutile et du charbon, on obtient par essai environ 200 gr de métal fondu à la partie supérieure, la partie inférieure renfermant de l’azoture et de l’oxyde.
  - Four électrique de MM. C. Poulenc et M. Meslans. — Ce four est disposé de façon à permettre des manipulations rapides et un changement facile des creusets, lorsque l’on désire faire des opérations successives. Afin de suivre aisément la marche des opérations, il est composé de deux parties réunies par une charnière ; la partie inférieure renferme le creuset-électrode, la partie supérieure porte l’électrode proprement dite et peut être rabattue sur un support [fig. 72). Le creuset est ainsi facilement découvert.
  - En ramenant le corps du four dans sa position première, on rétablit aisément le courant (fig. 73). La figure 74 donne une coupe longitudinale de ce four.
  - La partie inférieure du four est fixée directement sur quatre pieds portant le support N [fig. 72), destiné à recevoir la partie supérieure E, quand on la fait basculer autour des charnières P. Le courant arrive à l’armature C isolée de l’enveloppe A au moyen d’amiante ; cette armature se termine à l’intérieur du four par une boite métallique qui reçoit le creuset en charbon et sert à la fois à conduire le courant à celui-ci et à le soutenir pour l’empêcher de se fendre ; une partie mobile assure le contact par serrage. Un bloc de charbon de 150 X 150 X 90 peut servir de creuset ou de porte-creuset pour un creuset cylindrique de charbon de 83 mm de diamètre extérieur et de 40 mm de hauteur. Le bloc de charbon est placé lui-même dans une garniture en pierre réfractaire (bloc de pierre de Courson).
  - La partie supérieure du four E est maintenue sur la partie inférieure A au moyen des charnières P, d’une part, et de l’autre, au moyen des écrous de serrage mobiles L. Un joint en amiante existe entre les deux parties.
  - Ce corps E renferme un bloc réfractaire percé d’une ouverture cylindrique verticale
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  - L’ELECTRICITE A L’EXPOSITION
  - c!e 90 mm de diamètre, garnie elle-même d'un cylindre en charbon qui la protège de l'action de l’arc. Dans cet espace descend l’électrode D à laquelle le courant est amené par la mâchoire E. Cette électrode est fixée dans un cylindre fileté F traversant un écrou engagé dans la monture de l'étrier 11, dans laquelle il peut tourner, faisant ainsi monter ou descendre a volonté l’électrode dans le four. Le mouvement est très régulier et permet un réglage aisé du courant. Celte électrode a 40 mm de diamètre. L’étrier est lui-même isolé de la masse métallique du four et de la monture de l’écrou ; on évite ainsi toute chance de court-circuit par les enveloppes.
  - Ce four peut fonctionner comme un four à distillation, grâce au joint d’amiante, fixé entre les deux parties, qui assure l’étanchéité de l’appareil. Dans ce cas, les vapeurs métalliques se rendent par le tube M dans un appareil de condensation. En temps ordinaire, ce tube sert au dégagement des gaz et peut être relié à une cheminée d’appel.
  - La manœuvre de ce four est excessivement simple : la partie supérieure étant rabattue sur le support N, on introduit la matière dans le creuset, on remet en place la partie supérieure, on serre les 'écrous L et on amorce l’arc en baissant l’électrode, au moyen du cylindre F ; on l’écarte ensuite à la distance voulue; lorscjue l’on désire voir ce qui se passe dans le four, on relève la partie supérieure que l’on baisse ensuite. Ce four a fonctionné un certain nombre de fois pendant l'Exposition.
  - La puissance absorbée peut aller jusqu’à 15 kilowatts.
  - FOURS INDUSTRIELS
  - Four de la Société des carbures métalliques. — Ce four constitue un « four à cuve fixe » par opposition au «four à cuve mobile», dans lequel la cuve est montée sur un chariot et peut être enlevée après chaque opération lorsque l’on désire faire du carbure en pains.
  - Ce four {fig. 75) est constitué par un bâti en briques A, dont le fond est garni en son milieu de l’électrode fixe E en charbon tassé et calciné. Dans ce bloc viennent se noyer les extrémités des câbles f correspondant à l’un des pôles de la machine. La cuve en maçonnerie est enveloppée dans une caisse en tôle E à laquelle est fixée une coulolte D en regard du trou de coulée C, ménagé dans la maçonnerie. La lingotière II est destinée à recevoir le carbure fondu au moment de la coulée.
  - Dans le four plonge l’élcclrodc I, don! la tête J est taillée exactement de façon à recevoir le support d’électrode. Celui ci se compose de deux plaques de fir K, serrant la tête de l’électrode au moyen de boulons L; le tout est supporté par une chaîne O, fixée à une pièce métallique N, maintenant, par deux plaques M, l'ensemble du support auquel elles sent fixés par le contre-écrou P destiné à maintenir l’écart. La chaîne O passe sur une poulie S et fait corps avec un palan T permettant de manœuvrer avec facilité l’électrode I pour l’élever ou l’abaisser légèrement. Une plaque métallique de serrage Q permet de fixer les extrémités R des câbles souples correspondant à l’autre borne de la machine.
  - Le tout est recouvert d’une hotte U emmenant par la cheminée les poussières et les vapeurs dans l’atmosphère.
  - Ce four a fonctionné tous les jours pendant la durée de l’Exposition à une intensité de 2 500 ampères sous 40-42 volts (environ 10) kilowatts). L’électrode employé', de section carrée, avait 25 cm de côté.
  - Le choix et la préparation des matières premières constituent un des points importants de l’industrœ du carbure de calcium. La chaux doit être aussi pure que possible et exempte principalement de silicates et de phosphates qui donnent naissance à des phosphures et des siliciures. Nos contrées des Alpes renferment beaucoup de carrières de calcaire propre à cet usage. Le calcaire est cuit dans des fouis analogues aux fours à chaux ordinaires. Ils son L presque tous à marche continue. On avait essayé, à un moment, d’employer directement le calcaire; niais cette façon d’opérer était mauvaise, étant donnée la quantité colossale de gaz acide carbonique
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  - qui se dégageait el se transformait en oxyde de carbone, nécessitant de ce fait une quantité do charbon plus considérable. Le charbon employé dans la plupart des usines des Alpes est soit de l’anthracite anglais à 4 ou o 0/0 de cendres, soit du coke de Saint-Etienne ; dans quelques autres pays, on emploie le charbon de bois qui présente l’avantage de n’avoir qu’une quantité insignifiante de cendres. L’anthracite des Alpes, de très mauvaise qualité, renferme souvent jusqu’à 25 0/0 de cendres et quelquefois plus; il paraît peu utilisable, même après lavage et enrichissement, à moins d’utiliser les cendres, comme à l’usine de Bozel, pour faire du ferrosilicium (Voir p. 00). Le charbon employé ne doit pas renfermer de soufre, azote, plios-
  - Fig. 75. — Four de la Sociélé des carbures métalliques (Brevets But lier).
  - pliore, etc. Certaines de ces impuretés n’ont d’autre effet que de baisser la teneur du carbure en acétylène; d’aulres donnent, au contact de l’eau, des produits gazeux qui souillent l’acétylène obtenu; le phosphore, enfin, a l’inconvénient de donner du pliosphure de calcium, lequel, au contact de l’eau, dégage de l’hydrogène phosphoré.
  - Les matières premières, chaux et charbon, dans le commencement de l’industrie du carbure, étaient broyées assez finement; on croyait cette pulvérisation nécessaire à la bonne marche des fours; il en résultait une masse semi-pâteuse engobant l’oxyde de carbone, lequel, en se dégageant, projetait du carbure fondu. En outre, une quantité énorme de poussières étaient entraînées, d’où la réputation que possédait l'industrie du carbure à celte époque. Actuellement on se contente Le concasser le mélange; de cette façon le gaz oxyde de carbone n’est pas emprisonné et se dégage facilement sans entraîner de poussières; les produits en présence restent donc dans les memes proportions, tandis qu’autrefois il fallait mettre un excès de charbon et doser, après chaque opération, les matières non traitées devant servir à l’opération suivante. Les broyeurs employés primitivement sont simplement remplacés par des concasseurs.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Les quantités théoriques nécessaires pour la réaction sont les suivantes : 36 parties de charbon pour 56 de chaux vive.
  - Pour produire 1 tonne de carbure de calcium, il faut 875 kg de chaux et 562,5 kg de charbon, la différence étant de l’oxyde de carbone, soit 437,5 kg; cet oxyde de carbone brûle, il est vrai, au contact de l’air; mais cette combustion peut être incomplète; on voit donc la nécessité d’aérer énergiquement les ateliers de fabrication du carbure. On peut tenir compte qu’un léger excès de chaux favorise la réaction; on admet, en effet, que c’est la chaux qui fond et dissout ensuite le carbone; mais il ne faut pas naturellement exagérer cette facilité de fabrication. D’un autre côté, une partie du carbone est brûlée; mais cette perte est compensée en partie par l’apport que fournit l’électrode.
  - Les proportions employées par la Société des carbures métalliques correspondent aux chiffres théoriques, en tenant compte des impuretés des matériaux et de l’humidité du charbon. Les morceaux ont la grosseur d’une noix.
  - La marche de l’opération est la suivante : On amorce l’arc en faisant un court-circuit, puis on ajoute un peu du mélange; le carbure fondu obtenu à cette haute température, vient se réunir sur la sole; comme il est conducteur de l’électricité, l’arc se forme entre le bain fondu et la base de l’électrode mobile. On remplit peu à peu le four du mélange pour chauffer celui-ci et empêcher l’électrode de brûler au contact de l’air. Lorsque le four est en marche normale, il y a formation d’un bain liquide de carbure de calcium &, contenu dans une sorte de creuset formé d’un magma de charbon et de chaux à l’état pâteux c, entouré de morceaux d formant une croûte solide ; au dessus se trouve le mélange a qui s’échauffe et se sèche au contact de l’oxyde de carbone chaud qui vient brûler en e.
  - L’ouvrier chargé de la marche du four suit constamment les indications du voltmèlre et maintient constante la tension aux bornes en agissant sur l’électrode mobile, l’élevant ou l’abaissant. Sa présence n’est pas rigoureusement nécessaire à côté du four. Dans certaines usines, cet ouvrier se trouve près du tableau, dans la salle des machines, mitoyenne de celle des fours; le travail est alors beaucoup moins pénible. La manœuvre de l’électrode est assez délicate, surtout au début, lorsque le four n’est pas encore chaud.
  - Le four, en fonctionnant, fait entendre un bourdonnement assez puissant, plus ou moins régulier et dû à la vibration de l’électrode. Dans une usine, lorsque plusieurs fours se trouvent dans le même atelier, il se produit souvent le phénomène des battements ; étant donnée l’intensité du son produit par les fours, le bruit occasionné par ces battements devient complètement assourdissant.
  - Le carbure formé s’accumule en b. Lorsque le moment de la coulée est venu, ce dont on s’aperçoit aux poussées de carbure accompagnées de projections, le second ouvrier, qui a pour mission de charger le four et de disposer le mélange avec soin pour que les flammes d’oxyde de carbone se forment assez loin du centre et ne viennent pas lécher la surface de l’électrode, opère de la façon suivante :
  - Par le trou de coulée C, il fait tomber dans une pelle les matières contenues dans le voisinage de d et non agglomérées, de façon à former une sorte de voûte maintenant le mélange. Au moyen d’un pic, il perce la paroi c et le carbure s’écoule et tombe dans la lingotière ; il est très fluide et se trouve porté au blanc éblouissant. Pendant la coulée, le premier ouvrier doit baisser l’électrode au fur et à mesure pour rattraper la surface du bain. Il règle toujours la tension d’après les indications du voltmètre.
  - La première coulée se fait après un temps assez long, en raison des chaleurs perdues pour chauffer le four. A l’Exposition, cette coulée avait lieu au bout de trois quarts d’heures à une heure; elle est également moins fournie que les autres, qui ont lieu de demi-heure en demi-heure et sont de 25 à 30 kg.
  - Lorsque, pour une raison quelconque, le four se comporte mal, il s’empâte et l’on ne peut plus faire de coulée; dans ces conditions, on élève l’électrode au fur et à mesure de la formation du carbure. Celui-ci se solidifie, sauf la partie immédiatement dans le voisinage de l’arc. Lorsque
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  - le pain remplit le four, on arrête le courant, on enlève l’éleetrode et on laisse refroidir le tout pour retirer le carbure; afin d’éviter l’inconvénient de l’immobilisation du four et delà combustion de l’électrode au contact de l’air, le four, au lieu d’être fixé, est monté sur un wagonnet; on l’enlève alors, on le remplace immédiatement par un autre et on recommence l’opération.
  - Le carbure coulé est, en général, assez propre. 11 se refroidit instantanément; on peut donc le recueillir, le concasser et l’embariller de suite. Le carbure en pain forme de grosses masses de 300 à 500 et même 1 200 kg au milieu d’une grande quantité de produits inattaqués. On laisse refroidir ce pain autant que possible à l’abri du contact de l’air pour éviter la combustion du charbon du mélange destiné à servir à nouveau. Lorsque le pain est refroidi, on enlève les parties du mélange primitif encore adhérentes ; c’est un inconvénient de ce procédé ; ce travail très dur devant être fait à la main. On concasse ensuite le produit. Dans les petites usines, ce concassage se fait à la main ; mais actuellement il est fait presque partout au moyen de concasseurs mécaniques. Le carbure est ensuite criblé, divisé en numéros, pesé et emballé; cet emballage se fait dans des fûts métalliques de 30 et de 100 kg, fermés au moyen d’une plaque de fer soudée.
  - Four de la Compagnie électro-métallurgique des procédés Gin et Leleux L — Cette Compagnie avait exposé un four électrique de 300 kilowatts et un four électrique de 60 kilowatts pour la fabrication du carbure de calcium.
  - Ce dernier a été mis en fonctionnement tous les jours, afin de démontrer que le carbure de calcium peut être obtenu industriellement sans fumée ni poussière et en employant les gaz de la réaction au chauffage de la matière à traiter.
  - Ces fours sont basés sur ce principe que « la cause la plus appréciable de la faiblesse des rendements obtenus avec les fours ordinaires réside dans l’exagération des températures réalisées.
  - « Lorsque la température développée est trop élevée, les corps mis en présence sont volatilisés et échappent partiellement aux réactions prévues et il arrive même que le composé obtenu est volatilisé ou dissocié.
  - « On observe aussi, dans beaucoup de fours électriques, une consommation exagérée d’électrodes, résultant de ce que la chaleur transmise par le foyer calorifique à la masse extérieure des électrodes est suffisante pour les porter au rouge et provoquer leur destruction rapide par combustion au contact de l’oxygène de l’air. Enfin l’on remarque d’une manière à peu près constante que le carbure coulé donne un rendement de gaz inférieur à celui du carbure en pains et qu’il contient une proportion plus ou moins élevée de chaux non combinée. »
  - Pour obvier à ces divers inconvénients, la Compagnie électro-métallurgique des procédés Gin et Leleux a imaginé les dispositifs qui sont décrits plus loin en vue de réaliser les conditions suivantes :
  - 1° Répartition convenable de l’action calorifique et réglage des températures ;
  - 2° Réduction au minimum de la consommation de charbon par l’emploi d’électrodes mixtes de fabrication spéciale ;
  - 31 Coulée du carbure rendue pratique ;
  - 4° Production de carbure coulé de rendement sensiblement égal à celui du carbure en pains ;
  - 5° Manoeuvres mécaniques simples, contacts et connexions pratiques et robustes réduisant au minimum les pertes de temps et les chutes de tension.
  - Le four fonctionne par incandescence et la formation de l’arc électrique y est évitée. Il comporte, d’une part, une électrode verticale susceptible d’un mouvement de montée et de descente, qui peut être réglé à volonté et, d’autre part, une sole de forme spéciale portée sur un chariot et munie de connexions permettant une mise rapide en circuit. C’est simplement en vertu de l’effet Joule que se produit le travail de ce four. Les matières mélangées descendent entre l’électrode et la sole et constituent un conducteur intermédiaire résistant; le passage du courant échauffe les matières et l’on obtient ainsi la température nécessaire à la réaction. *
  - L’électrode supérieure est constituée par quatre âmés en charbon de haute conductibilité
  - 1. Maintenant Compagnie électro-thermique Relier, Leleux et C!e.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - électrique A (fig. 76 et 77), noyées dans un garnissage de charbon B qui est aggloméré convenablement et cuit dans un four à mouflle disposé spécialement. Huit conducteurs en forme de lames, C, reçoivent le courant et le transmettent aux âmes en charbon ayant une haute conductance. Le contact avec les faces des conducteurs est obtenu par l’interposition de garnitures élastiques en cuivre, D.
  - La suspension de l’électrode est assurée en toute sécurité par des lames de serrage L,
  - convenablement disposées.
  - Un dispositif spécial P prévient le déserrage de la connexion supérieure sous l’effet de la dilatation.
  - La majeure partie du courant passant dans l’électrode se propage à travers les âmes, plus conductrices que le garnissage qui les entoure, et réchauffement résultant du passage du courant a une tendance à se localiser dans la partie centrale de l’électrode. 11 en est de même pour la chaleur ayant son origine au foyer même du four et qui est transmise par conductibilité calorifique.
  - Les âmes en charbon étant, par leur partie supérieure, en communication directe avec des lames métalliques de grande surface rayonnante, il en résulte un refroidissement, •intéressant par conséquent la partie centrale de l’électrode seule sujette à un fort échauffement.
  - La surface extérieure en aggloméré se trouve ainsi préservée d’un accroissement excessif de température pouvant la porter au rouge et en provoquer la combustion au contact de l’oxygène de l’air ambiant.
  - Cetle^combustion, qui occasionne dans la plupart des fours une usure si considérable des charbons, se trouve ainsi facilement évitée.
  - L’emploi d’électrodes mixtes a encore pour effet de répartir l’action caloriiique sur une surface dont l’étendue, convenablement calculée, permet d’obtenir une température légèrement supérieure à celle de fusion ou de réaction des corps traités.
  - On réduit ainsi au minimum les phénomènes de dissociation et de volatilisation qui résultent des températures excessives ; l’on supprime en même temps les pertes d’énergie et de matières qu’entraînent ces phénomènes.
  - L’électrode plonge au centre de la matière à traiter contenue dans une enveloppe métallique perforée. Cette enveloppe repose sur un chariot G qui, pour l’opération, est introduit à l’intérieur du four.
  - Ce four est construit en maçonnerie réfractaire ; dans ses parois sont pratiqués des carneaux qui recueillent les gaz provenant de la réaction; ces carneaux se réunissent pour déboucher dans un collecteur d’aspirations communiquant avec un ventilateur qui envoie les gaz dans une chambre où se fait la décantation et la récupération des poussières entraînées par les gaz.
  - Fig. 16. — Four Giu et Leleux. Coupe de face.
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  - Des perforations pratiquées dans l’enveloppe facilitent encore la division des gaz en multipliant les points d’évacuation.
  - Celte disposition a aussi pour avantage de soustraire les ouvriers à l’action délétère de l’oxyde de carbone, en même temps qu’elle assure l’aération de la salle et empêche les poussières de s’y répandre.
  - La coulée se fait par un orifice R, pratiqué à la partie inférieure de l’enveloppe métallique placée directement au-dessus de la sole.
  - La sole est composée de 2 couches ; l’une, aussi réfractaire que possible, K, formant une sorte de cuve dans laquelle se trouve tassé du charbon formant la sole U. Le courant est amené à cette sole de la façon suivante : au-dessous de la couche K, le fond du chariot est rempli d’une couche bonne conductrice U', de substance analogue à celle de U. Les deux parties U et U’ sont reliées électriquement par un conducteur T de même substance. En avant du four, autour du trou de coulée R, la substance réfractaire est remplacée par ce même mélange bon conducteur, de façon à conserver en ce point une température assez élevée permettant d’éviter l’obstruction de l’orifice et de couler pendant très longtemps le corps obtenu. S’il s’agit de la fabrication du carbure de calcium, lorsque cette obstruction finit par se produire après plusieurs jours de marche et que la coulée est devenue impossible, l’électrode est levée progressivement et l’opération est arrêtée lorsque l’on a obtenu un pain de la hauteur de l’enveloppe métallique.
  - Les coulées se font, en marche normale, toutes les deux heures et n’occupent pas beaucoup les hommes, de sorte que la main-d’œuvre est très réduite. De plus, le carbure coulé dans des lingotières spéciales est bien pur et n’a besoin d’aucun nettoyage pour être concassé et mis en bidons.
  - Un treuil à vis sans fin M permet de réaliser, sans grand effort et avec précision, les mouvements de l’électrode nécessaires pour le réglage de la tension.
  - Les connexions supérieures restent toujours à l’extérieur de la maçonperie du four et ne peuvent se détériorer sous l’action de la haute température du foyer. D’après la Compagnie, les avantages de ce four, dont la figure 78 montre la vue d’ensemble, seraient les suivants :
  - La duree du four est considérable et les réparations sont peu fréquentes ; la réfection des soles s’effectue tous les ans environ ; toutes les pièces mécaniques sont prévues pour être facilement démontables et réparables.
  - Un seul ouvrier peut aisément surveiller et diriger la marche de plusieurs fours.
  - Enfin, ce four ne comporte aucune perte d’électrodes résultant de la combustion directe ou de longueurs inutilisées. Au-delà d’une certaine usure, on est obligé de changer d’électrodes; mais le morceau remplacé n'est pas perdu; on le concasse et on l’agglomère pour servir à la fabrication des électrodes mixtes.
  - Fig. 77. — Four Gin et Leieux. Coupe latérale.
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  - Pour cette fabrication, il a été étudié un matériel simple et peu coûteux qui permet, par l’emploi des longueurs d’électrodes non utilisées, de réaliser une économie considérable. Pour permettre d’apprécier cette économie, il suffit de dire que la masse agglomérée représente la moitié du volume de l’électrode et coûte 6 fois moins cher que la partie à haute conductance.
  - Fig. 78. — Four Gin et Leleux.
  - Cette description se rapporte au four de 300 kilowatts à 8 000 ampères sous 25 à 40 volts. Le four en fonctionnement marchait à 40 volts etl 500 ampères environ. Le mélange était formé de chaux et de charbon concassés dans le rapport de 66 de chaux pour 34 de charbon. D’après la Compagnie, le rendement de ce four est de 4,5 kg de carbure à 300 litres (à 15°) par cheval-jour. Une tonne de carbure demandant environ 1 560 kg de mélange.
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  - La Compagnie exposait également les matières premières de quelques sociétés concessionnaires de ses brevets : calcaire, chaux, charbon, etc., et deux appareils de dosage :
  - 1° Un dispositif pour le dosage rapide de la chaux contenu dans le mélange, chaux et charbon. Il se compose de deux burettes graduées [fig. 79) à remplissage automatique au moyen de deux flacons à poire de caoutchouc contenant des liqueurs titrées d’acide chlorhydrique et de soude. On place dans un verre à dosage un poids déterminé du mélange, on ajoute un indicateur, de la phtaléine par exemple, et on verse un excès d’acide pour dissoudre toute la chaux. Au moyen de la seconde burette, on ajoute de la soude jusqu’à coloration rouge. Les
  - deux liqueurs sont titrées de telle façon que, pour un poids donné de mélange, la différence entre le chiffre d’acide et le chiffre de base (chiffre réel d’acide, par conséquent) donne directement la teneur en chaux du mélange. Le dosage peut ainsi être fait directement à l’atelier par un ouvrier ;
  - 2° Un acélylénomètre [fig. 80) composé d’un grand vase en verre de 4 litres sans fond, plongeant dans un récipient en verre contenant de l’eau que l’on peut vider au moyen d’un robinet placé à la partie inférieure. L’orifice supérieur du vase est fermé par un bouchon de caoutchouc, donnant passage à un manomètre, à un thermomètre, à un tube à robinet avec bec permettant de brûler l’acétylène produit et, enfin, à un tube de verre communiquant par un tube de caoutchouc avec un petit flacon contenant un poids déterminé de carbure (10 grammes environ). Au moyen d’une poire contenant de l’eau, on én projette un peu sur le carbure. 11 y a attaque. Le gaz se rend dans le flacon formant cloche. On s’arrange, au début, pour que les
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  - niveaux de l’eau, intérieur et extérieur de la cloche, soient dans le même plan. A mesure que le gaz se forme, il y a dénivellation; par le robinet on fait couler de l’eau pour maintenir les niveaux constants. On note le volume du gaz, on ramène à 0° et à la pression de 760 mm et on calcule le volume par kilogramme.
  - . Four électrique à courants triphasés de la Société piémontaise pour la fabrication du carbure de calcium. — Cette Société a fait figurer parmi les pièces de son exposition le dessin du four Memmo employé à son usine de Saint-Marcel d’Aoste (Italie). On obtient, au moyen des courants triphasés, trois arcs au lieu d’un seul que Ton dispose de façon à obtenir une sphère d’irradiation plus grande et plus uniforme. Les arcs peuvent se développer, soit en triangle entre les trois charbons, soit en étoile entre les charbons et une plaque conductrice fonctionnant comme point neutre et que l’on peut réunir, si l’on veut, au point neutre des alternateurs. Le réglage du
  - four triphasé est, paraît-il, beaucoup plus facile que celui des autres fours ; si, pour une cause quelconque, un des arcs vient à s’interrompre, le four continue à travailler, les deux arcs restants fonctionnant en série ; on évite ainsi les à-coups et les vitesses excessives du moteur par la brusque cessation de la charge.
  - L’appareil à fonctionnement continu [fig. 81) est un four à colonne, cylindrique, en briques réfractaires. Il est revêtu de briques en magnésie et graphite dans la partie où se développent les arcs. Les charbons sont disposés obliquement et réglés par trois tiges à vis commandées par de petits volants. Le four est chargé par une trémie métallique disposée à la partie supérieure. Un plateau en fonte, recouvert de plusieurs couches de graphite, peut être monté et descendu sur toute la hauteur du four au moyen d’une vis commandée par une roue d’engrenage qui est disposée à la partie inférieure. Cette roue engrène avec un pignon dont l’axe porte un petit volant de manœuvre à la même hauteur à peu près que les volants des charbons. Lorsqu’on charge le four, les matières tombent peu à peu entre les charbons, le carbure se forme et l’on fait descendre lentement le plateau. Après six ou sept heures de travail, le plateau est arrivé au bas et on peut décharger le carbure déjà refroidi, par l’ouverture, tout en continuant à charger par le haut.
  - Le four peut donc fonctionner sans arrêt et le réglage du courant doit être fait au moyen du plateau ; les charbons ne doivent être déplacés que pour régler leur usure.
  - La même Société emploie également un four intermittent formé simplement d’un cube de 1,8 m de côté, dont la cavité intérieure a 1 m2 de surface sur 1,2 m de hauteur ; la voûte est percée de trois trous livrant passage aux trois électrodes ; les charbons ont 10 cm de diamètre.
  - Une particularité de la fabrication consiste dans l’emploi du charbon de bois. Le bois est transformé en charbon par les procédés ordinaires en employant des cornues ; le gaz est recueilli dans un gazomètre ; il est utilisé soit pour chauffer les cornues, soit pour la cuisson de la chaux.
  - A notre avis, le gros inconvénient des fours triphasés, en général, est d’être excessivement compliqués et d’une manœuvre délicate ; ils ne peuvent se prêter aux installations de grandes puissances. Il semblerait préférable d’employer les courants di ou triphasés en employant autant de fours qu’il y a de phases. On retombe alors dans le cas des fours ordinaires. Ce système est employé dans un certain nombre d’usines utilisant du transport d’énergie ou ayant des machines suffisamment puissantes pour permettre l’alimentation de deux ou trois fours avec une seule dynamo. . -
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  - de charg'
  - Plan
  - Fig. 81. —Four continu à courants triphasés.
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  - Four électrique de la maison Siemens et Halske. — Ce four électrique n’existait pas en nature à l’Exposition, l’annexe étant réservée aux industriels français. La partie caractéristique de ce four est son électrode tubulaire.
  - Cette électrode a la forme d’un cylindre creux ; deux échantillons figuraient à l’Exposition : un de 1 m de hauteur et de 55 cm de diamètre, le second un peu plus grand. Comme il n’est pas possible de faire des pièces de cette dimension d’un seul morceau, les électrodes sont formées d’une quarantaine d’éléments, pouvant s’emboîter les uns dans les autres, comme le montre la figure 82. Ces éléments sont maintenus en place par des cercles de cuivre. 11 est évident qu’en service, ils doivent être réunis d’une tout autre façon que' la maison ne veut pas divulguer. Un des éléments exposés avait 1,50 m de longueur. On y voyait les rainures permettant l’emboîtement facile.
  - D’après le schéma de la figure 83, le four diffère du four à cuve ordinaire par son électrode tubulaire R et par la sole percée d’un trou au centre ; le carbure formé s’écoule par ce
  - Fig. 82. — Coupe de l’électrode Siemens et Halske.
  - Fig. 83. — Four Siemens et Halske.
  - trou dans un canal coudé A, où il se solidifie ; on le retire par la partie horizontale dès qu’il est refroidi. L’action se produit entre l’électrode tubulaire et la sole en charbon du four. Le mélange à traiter forme une couche M qui protège la partie chaude de l’électrode du contact de l’air extérieur et force l’oxyde de carbone à s’échapper, avant de brûler, par l’intérieur de l’électrode et le conduit en tôle E pour brûler en F à l’extrémité de ce conduit.
  - C’est donc un four à marche continue; le carbure est extrait au rouge sombre, mais on peut pousser le refroidissement aussi loin que l’on veut en augmentant la longueur du canal. En supprimant le canal de départ et fermant l’ouverture du fond, on peut obtenir du carbure en pains présentant l’avantage d’être de grandes dimensions et de mettre un temps plus considérable à se former en raison du grand diamètre de l’électrode. En outre, il n’v a pas de flammes autour de l’électrode.
  - D’après M. Frœlich, ingénieur de la maison Siemens et Halske, ce modèle de four présenterait un certain nombre d’autres avantages, dont les principaux sont les suivants :
  - Dans le four à cuve donnant du carbure coulé, on perd la chaleur assez grande emportée par le carbure à l’état liquide, mais on utilise pour la suite la chaleur du four et celle de l’électrode ; si l’on fait du carbure en pain, on perd seulement la quantité de chaleur correspondant ail bloc de carbure, lequel n’est pas à une température élevée ; on perd également la chaleur emportée par le four ; mais on peut utiliser la plus grande partie de la chaleur de l’électrode en remployant immédiatement pour une autre opération. Dans le four Siemens et Halske, il n’y a aucune perte de chaleur provenant soit du four, soit de l’électrode, soit du carbure, puisque
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - l’on peut recueillir ce dernier à une température aussi basse qu’on le désire. Ce carbure, par suite de son refroidissement à peu près complet dans le four, cède donc sa chaleur à la zone avoisinant l’arc et par conséquent au carbure à former. La quantité d’énergie nécessaire à la fabrication du caraure est de ce fait moins élevée.
  - La température de ce four est beaucoup plus régulière ; cela a peu d’intérêt pour la fabrication du carbure de calcium, qui peut être obtenu dans de grandes limites de température ; il n’en est plus de même si l’on emploie le four à d’autres usages, notamment pour des réactions se passaat à une température plus ou moins constante.
  - APPLICATIONS DES FOURS ÉLECTROTHERMIQUES
  - Comme nous l’avons vu, les fours électrotbermiques transforment directement l’énergie électrique en énergie calorifique. Les principales applications auxquelles ils ont donné lieu sont, au point de vue scientifique, l’étude des températures élevées, représentée à l’Exposition par les produits de M. Mcissanetde ses élèves, MM. Lebeau, Defacqz, Dufau, Guichard, Jaboin, Maron-neau, Mourlot, Rénaux et Williams. Au point de vue industriel, il faut citer, en première ligne, le carbure de calcium, qui donne lieu à une industrie très florissante, trop florissante même, puis-qu’actuellement les usines sont obligées presque toutes de fermer ou tout au moins d’arrêter leur fabrication, étmt donnée la grande quantité de produits qu’elles ne peuvent écouler. Il y a lieu de remarquer que, lors des premiers projets de l’Exposition, le carbure de calcium était un produit de laboratoire tout à fait impur et que l’on préparait avec de grandes difficultés. Parmi les autres produits, il faut citer les métaux réfractaires, le carborundum, le graphite, le phosphore, etc. Il y a lieu également de faire remarquer que, antérieurement au procédé Héroult, actuellement employé pour la fabrication de l’aluminium et qui est d’ordre électrolytique, les frères Cowles préaaraient le bronze d’aluminium et le ferro-aluminium au moyen d’un four électrique du troisième genre, analogue à celui employé pour la fabrication du carborundum.
  - La plupart des fabrications au four électrique ne demandent pas de description spéciale. Nous avons vu la fabrication du carbure de calcium-; nous décrirons simplement celles du carborundum, de graphite et des charbons électro-graphitiques qui présentent certaines particularités, puis nous passerons en revue les divers produits exposés.
  - Carborundum. — Le siliciure de carbone amorphe Sf C a été découvert, en 1892, par Schüt-zenberger en chauffant un mélange de silicium métallique, de silice et de charbon. A la même époque, M. Achescn, en chauffant un mélange de silice, coke, alumine et sel marin, obtenait un corps cristallise excessivement dur, qu’il prit dès le début pour un corps voisin du corindonr d’où le nom de carborundum, qu’il lui donna. L’année suivante, M. Moissan publia un certain nombre de travaux sur les propriétés de ce corps et ses divers modes de préparation.
  - La préparaticn industrielle du carborundum est très intéressante. Voici en quoi elle consiste :
  - Les matières employées sont le coke pulvérisé (20 parties) et le sable (29 parties) ; on ajoute au mélange une petite quantité de sciure de bois (2 parties) et du sel marin (5 parties). Le four appartient à la troisième catégorie. C’est un immense parallélipipède (fig. 84) ayant à peu près les dimensions suivantes : longueur, 5,8 m; largeur, 1,75 m; hauteur, 1,5 m. Les petits côtés du four sont construits une fois pour toutes. Ils sont en briques réfractaires et d’une épaisseur de 60 cm. Au centre de chacun de ces murs se trouve une plaque de fer percée d’une soixantaine de trous dans lesquels sont fixés autant d’électrodes de 75 cm de longueur et de 7,5 cm de côté. L’intervalle entre les électrodes est rempli de graphite fortement tassé, de façon que le tout forme une seule masse à laquelle le courant est amené par quatre câbles fixés à la plaque de fer. Les autres côtés du four, également en briques réfractaires, sont démolis après chaque opération, les briques employées devant chaque fois être désunies, grattées et nettoyées pour enlever les incrustations qvi se forment et qui, en raison de leur conductibilité, produisent une dérivation
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  - <lu courant. On remplit le four aux 4/5 avec le mélange indiqué plus haut en ayant soin de réserver au moyen de plaques de tôles, une rainure entre les deux électrodes. Dans cette rainure, on tasse environ 400 kg de coke en grains, on achève de remplir avec le mélange en haussant la partie centrale en forme de dos d’âne, de telle façon que la hauteur totale des matières soit, au centre, de 2,4 m. On constitue ainsi, au milieu de cette masse, une âme semi-conductrice de 4,2 m de longueur et de 55 cm de diamètre.
  - La puissance nécessaire pour alimenter un tel four est de 1 000 chevaux. Les fours sont au nombre de 10 et chaque opération dure 36 heures. A l’usine de Niagara Falls, le courant arrive à 2 200 volts; il est ramené à 185 par un transformateur à circulation d'huile. Un régulateur permet de faire varier la tension de 100 à 260 volts. Au début de l’opération, la résistance est considérable; mais, au fur et à mesure que le coke placé dans la partie centrale du four s’échauffe, cette résistance décroît ;.on diminue peu à peu la tension, jusqu’à ce que l’on soit en
  - Fig. 84. — Four à carborundum et à graphite.
  - régime normal; plus le charbon employé pour la confection de l’âme a servi de fois, plus l’opération se trouve rapidement en régime normal; en effet, ce charbon se trouve transforme en graphite beaucoup plus conducteur. Dans ces conditions, une heure sliffit. Dès que le four commence à chauffer, on voit se dégager par toutes les fissures de l’oxyde de carbone qui vient brûler au contact de l’air, cet oxyde de carbone provenant de la réduction de la silice par le charbon. La sciure de bois a pour but principal de donner de la porosité à la masse et de faciliter le dégagement gazeux en évitant les boursouflements et les projections.
  - Lorsque l’opération est terminée, on attache les conducteurs au four suivant que l’on met en œuvre et on laisse refroidir celui qui vient de fonctionner. On démolit alors le four, on enlève les matières n’ayant pas agi, puis la couche du carborundum amorphe et on arrive au carborundum cristallisé, puis à l’âme. Le coke qui formait celle-ci a changé d’aspect; il est partiellement transformé en graphite; autour de l’âme se trouvent des cristaux de carborundum d’autant plus petits qu’ils sont recueillis plus loin. •
  - Une opération donne environ 2 tonnes de carborundum. La production de l’usine de Niagara Falls est de 1 000 tonnes par année environ (exactement 884 239 kg en 1899) en utilisant deux séries de fours et une puissance de 2 000 chevaux ; l’usine de l’Arbiné, située au village de laBathie (Savoie), produit environ la moitié ; une troisième usine existe à Benatek, en Bohême.
  - M. Acheson exposait de magnifiques blocs de ce carborundum cristallisé, garnis de géodes tapissées de cristaux bleu violet à reflets métalliques irisés. Ces cristaux étaient en forme de prismes plus ou moins aplatis atteignant 1 ou 2 cm.
  - La maison Grauer exposait de son côté les produits venant de Tusine de la Bathie, tels que pierres (160 X 65 X 60 mm) limes triangulaires, carrées, plates, rondes, demi-rondes, etc... Ces limes étaient fabriquées en produit concassé ou en poudre de une à soixante minutes.
  - Comme usage, le carborundum paraît devoir remplacer, dans certains cas, l’émeri; il détrempe beaucoup moins, produit à poids égal un travail beaucoup plus considérable. Par
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  - contre, il présente l’inconvénient de ne pouvoir, comme l’émeri, être aggloméré au caoutchouc; il est en effet facilement clivable et ses arêtes, très aiguës, coupent l’agglomérant; pour la même raison, il est difficile de fabriquer des toiles ou des papiers, le support se trouvant rapidement coupé. Il est donc nécessaire de prendre, comme agglomérant, de la pâte à porcelaine ou un produit analogue; les frais de fabrication et de cuisson augmentent le prix du produit déjà plus cher que l’émeri.
  - Le carborundum peut servir à faire, outre des limes, des meules, des molettes ; il est employé dans le travail du verre, du cristal, des métaux durs, l’affûtage des scies, le polissage du granit, etc... On l’a proposé dans l’industrie de l’acier pour remplacer le ferro silicium, etc...
  - Graphite. — Charbons électro-graphitiques : Procédé Girard et Street. — L’appareil employé est destiné à transformer en graphite des barres de charbon déjà préparées, dans lesquelles on pourra ensuite tailler des balais pour dynamos, des pièces diverses ou les employer directement comme électrodes. Il est formé par un bloc en matière réfractaire [flg. 85), formé de une ou plusieurs parties, maintenues par une enveloppe métallique. Ce bloc réfractaire en charbon, par exemple, présente au centre une cavité qui est la chambre de chauffe proprement dite. Suivant l’axe de l’appareil se trouve un canal dans lequel on introduit la barre à traiter. Cette barre est animée d’un mouvement de translation qui lui fait traverser le four et la chambre de chauffe avec une vitesse fonction de sa masse et de la température à laquelle on désire la porter. Perpendiculairement au premier canal s’en trouve un second aboutissant également à la chambre de chauffe et dans lequel se trouvent deux électrodes arrivant de chaque côté de la pièce à graphiter et formant avec elle un double arc. Ces arcs se maintiennent fixes malgré le mouvement de translation et portent les points de deux génératrices opposées à une température très élevée. Etant donnée l’exi-guité de la chambre de chauffe, on peut, si la vitesse de translation est- faible, admettre que la
  - * Fig. 85. — Four pour la fabrication des charbons température est sensiblement la même en tous les électro-graphitiques par le procédé Girard et Street. . , . . , . ,, , . , ,
  - points de cette chambre. Les eleclrodes et la piece
  - à traiter sont munies, à leur entrée dans le four, de pressc-étoupes, destinées à maintenir l’appareil élanche dans le cas où l’on désire faire la graphitation en présence d’un gaz approprié. On règle la distance des électrodes par un des dispositifs employés dans le réglage des lampes à arc. Avant l’entrée et après la sortie de la chambre de chauffe proprement dite, se trouvent des tubes dans lesquels la pièce circule pour se préparer à l’action de l’arc en s’échauffant dans le gaz employé et, pour se refroidir ensuite ; les presse-étoupes se trouvent aux extrémités de ces tubes. Le mouvement de translation est imprimé à la pièce à traiter au moyen de galets d’entraînement actionnés par un moteur électrique.
  - Ce procédé est utilisé par la Société « le Carbone », dans son usine de Levallois-Perret où elle peut disposer d’un courant de 300 ampères ; cette Société vient d’installer à Notre-Dame-de-Briançon (Savoie) une usine de graphitage qui lui permettra d’obtenir des pièces de dimensions plus considérables, jusqu’à 350 mm de diamètre (section ronde), 350 X 350 et 450 X100 (sections carré et rectangulaire) avec une intensité de 800 à 1 000 ampères.
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  - Procédé Acheson. — Dans la fabrication du carborundum, on retrouve après l’opération l’âme centrale transformée en graphite; de plus il existe autour de cette âme, dans la partie la plus chauffée, une couche de graphite qui se présente, en général, sous une forme analogue à celle des cristaux de carborundum; ces cristaux s’applatissententre les doigts et laissent une tache noire, brillante ; il y a ainsi une sorte de pseudomorphôse, une transformation du siliciure de carbone en carbone, par suite de la dissociation du carborundum à haute température et de la volatilisation du silicium.
  - Se basant sur ces remarques, M. Acheson a établi un procédé original de fabrication du graphite.
  - Si on chauffe du carbone pur, il n’est pas transformé en graphite; si l’on chauffe du carbone en présence de matières susceptibles de donner des carbures, telles que silice, alumine, oxyde de fer, mises en proportions moléculaires, on obtient du graphite. Le plus intéressant est que l'on en obtient même en mettant une quantité de ces matières tout à fait insuffisante pour obtenir la transformation totale du carbone en carbure, par exemple, 97 parties de charbon pour 3 parties d’oxyde de fer. Dans tous ces cas, cependant, la formation de graphite est plus ou moins irrégulière. On obtient de très bons résultats en employant au lieu de charbon pur mélangé d’un oxyde, des charbons impurs dans lesquels l’impureté paraît répartie d’une façon uniforme dans toute la masse. On peut admettre que ces impuretés sont transformées en carbures, lesquels sont dissociés; la matière volatilisée agit sur l'élément voisin, et ainsi de suite de proche en proche, jusqu’à ce qu’elle s’échappe finalement. 11 y a lieu de remarquer, en effet, que la teneur en cendres diminue beaucoup dans ce graphite artificiel. En partant d’anthracite à 6 0/0 de cendres, on arrive à un graphite tenant seulement de 0,03 à 0,04 0/0, ce qui rend très admissible la théorie d’Acheson.
  - 11 y a lieu de remarquer que certains charbons provenant de bois riches en cendres, tel celui de saule, peuvent également convenir; par contre les charbons minéraux, dans lesquels les impuretés ne sont pas réparties uniformément dans la masse, tels les charbons bitumineux, schisteux, ne peuvent être employés.
  - Voici la façon de procéder : On moule les objets à transformer en graphite, qui peuvent être quelconques ; prenons le cas d’électrodes, la matière première sera du charbon additionné de 3 0/0 d’oxyde de fer, ou mieux, comme nous l’avons vu, un anthracite riche en cendres. Ces pièces, moulées et préalablement cuites, sont placées dans un four analogue à celui pour la préparation du carborundum; mais, dans ce cas, l’âme en charbon pourra être un peu diminuée en diamètre; au début, les constantes du courant sont de 150 volts et 300 ampères ; mais peu à peu, au fur et à mesure de réchauffement du four et de la formation de graphite, on peut augmenter l’intensité jusqu’à 7 000 ampères pour 100 volts.
  - Comme nous l’avons vu, les impuretés ne se retrouvent pas dans le graphite obtenu qui est d’une pureté parfaite.
  - M. Acheson avait exposé une collection d’électrodes fabriquées d’après ce procédé.
  - Applications du carbure de calcium. — Acétylène. — La grande vogue du carbure de calcium tient à ce que ce produit fabriqué au moyen des produits les plus communs, le charbon et la chaux, donne, au contact de l’eau, de l’acétylène dont le pouvoir éclairant est considérable, environ quinze fois celui du gaz ordinaire de houille. En brûlant, ce gaz est dissocié, et les particules de carbone sont portées au b’.auc éblouissant; mais il en résulte un grave inconvénient, c’est que, malgré tous les dispositifs employés, la combustion de ce carbone mis en liberté est incomplète, et une partie non brûlée s’échappe, recouvrant tout d’une couche de suie sensible à la longue et beaucoup plus importante que celle produite par le gaz de houille; si l’on ajoute à cela son odeur désagréable et surtout les grands dangers d’explosion, lorsque l’appareil est manipulé par une personne incompétente, on conçoit que la consommation ne puisse augmenter que lentement. Tandis que le gaz de houille, mélangé à l’air, doit être en proportion de 30 0/0 au moins pour amener une explosion, il suffit de 9 0/0 d’acétylène.
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  - La fabrication de l’acétylène est excessivement simple; aussi le nombre des industriels qui fabriquent des appareils est-il considérable. Nous nous contenterons de donner une idée de l’Exposition de celte industrie en fournissant la classification des appareils, présentée par M. Bes-nard, président de la Classe 75 (Éclairage non électrique) au Congrès de Chimie appliquée. Nous avons supprimé de ce rapport la liste des exposants et les descriptions sommaires d’appareils.
  - 1° Appareils à main et lampes portatives (21 exposants) ;
  - 2° Appareils à chute d’eau sur le carbure (69 exposants) ;
  - 3° Appareils à contact d’eau attaquant le carbure par le bas des paniers à compartiments ou autres dispositions analogues (33 exposants) ;
  - 4° Appareils à chute de carbure dans une masse d’eau :
  - Section A carbure granulé (16 exposants) ;
  - Section B carbure tout venant (22 exposants) ;
  - 5° Appareils à gaz acétylène dissous dans un liquide ou autres (2 exposants) ;
  - 6° Brûleurs à acétylène (6 exposants).
  - Signalons, comme application de l’acétylène à l’Exposition, l’éclairage des berges de la Seine par le Syndicat des Fabricants d’appareils à acétylène, qui avait fait installer, sur chaque rive, une petite usine pouvant fournir de 15 à 20 m3 à l’heure ; chaque usine alimentait environ un millier de becs.
  - Acétylène dissous. — Le seul procédé d’éclairage à l’acétylène sortant de l’ordinaire est l'emploi de l’acétylène dissous d’après les procédés de MM. Claude et Hess.
  - Les difficultés d’utiliser l’acétylène pour de petites installations dans l’intérieur des villes avaient suggéré l’idée d’employer ce gaz comprimé ou même liquéfié ; malheureusement, dans ces conditions, l’acétylène devient un explosif violent en raison de ses propriétés endother-miques. MM. Claude et Hess ont fait la remarque que l’acétylène possède la propriété de se dissoudre en abondance dans l’acétone. Cette solubilité est telle qu’un volume du liquide dissout 30 fois son volume du gaz; si on prend, au lieu du produit pur, le produit commercial non rectifié, la solubilité est de 24 fois environ son volume par kilogramme de pression. Si on diminue la pression, le gaz se dégage régulièrement et peut être utilisé pour les applications ordinaires de l’éclairage. Les expériences effectuées au Laboratoire des poudres, en 1897, ont confirmé les prévisions des inventeurs, et si l’on ne dépasse pas le degré de saturation correspondant à une pression de 10 kg à la température de 15°, on a un liquide absolument inerte, ne détonant ni par le choc, ni par l’amorce au fulminate.
  - L’atmosphère d’acétylène comprimé qui surmonte le liquide reste explosive ; mais l’explosion, provoquée artificiellement, ne se propage pas au liquide.
  - L’emploi, pour l’éclairage, de récipients contenant des liquides, présente certains inconvénients dont le principal est que le liquide peut être répandu, d’où peut résulter une incertitude dans le remplissage des récipients. On obvie à cet inconvénient en remplissant les récipients de briques préparées spécialement, et dont la porosité est de 80 0/0 environ. Des canaux moulés permettent la diffusion des gaz à travers la masse poreuse et suppriment la nécessité de la chambre à gaz. Ajoutons que, en cas d’explosion dans les canaux collecteurs, non seulement l’explosion ne se propage pas, mais il se produit un refroidissement tel que la pression moyenne s’élève à peine au double de la pression initiale.
  - Le fait de l’absorption de l’acétylène fait augmenter considérablement le volume de l’acétone ; en pratique, on admet qu’il faut introduire un volume d’acétone neuf correspondant aux 3/7 du volume utile du récipient. On voit donc que si l’on emploie un récipient de 7 litres à 10 kg on pourra emmagasiner 720 litres d’acétylène (3 X 24 x 10), soit environ cent fois l’espace utile. Le gaz qui s’échappe entraîne un peu d’acétone, on admet que cette perte correspond à 7 centimes par mètre cube de gaz.
  - Le tube employé est fixé sur une planche-support de façon à être légèrement incliné ( ftg. 86). Il est maintenu par deux étriers, dont un sert en même temps à assurer l’étanchéité d’un joint
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  - entre un téton fixé sur le support et un orifice se trouvant sur le tube. On ouvre au moyen d’un écrou et le gaz est utilisable à la suite d’un mano-régulateur placé à demeure sur la planchette.
  - La Société de l’Acétylène dissous utilise un autre procédé sans dissolvant, consistant à remplir les récipients d'une sorte de béton à base de charbon de bois, ce corps possédant, comme on le sait, la propriété de condenser les gaz au plus haut degré. Dans un tel récipient, on peut comprimer l’acétylène à 30 kg, c’est-à-dire au voisinage de son point de liquéfaction, sans danger
  - Fig. 86. — Récipient à acétylène dissous.
  - aucun. L’explosion se trouvant limitée à l’espace formé par les canaux, le refroidissement qui se produit au contact de la masse poreuse l’empêche de se propager.
  - Noir d'acétylène. — L’acétylène renferme les 12/13 de son poids de carbone, auquel ce gaz doit son grand pouvoir éclairant et également la fuliginosité de sa flamme mal réglée. Divers auteurs ont pensé faire avec l’acétylène un noir par combustion incomplète, comme cela a lieu pour les corps gras et autres substances dont on retire le noir de fumée. Dans ces conditions, le rendement est mauvais puisqu’il atteint à peine 25 0/0 de la théorie; de plus le noir obtenu rem’ ferme des goudrons, comme les autres noirs industriels, et a besoin d’être épuré pour être livré aux fabricants d’encre d’imprimerie.
  - M. Hubou à cherché à obtenir le rendement total de l’acétylène en noir et y est arrivé en profitant de la propriété endothermique de l’acétylène et de sa facilité d’explosion au-dessus de 2 atmosphères.
  - A cet effet M. Hubou comprime de l’acétylène dans un récipient de résistance appropriée, après en avoir chassé l’air au moyen d’un courant d’hydrogène provenant d'une opération précédente. L’acétylène est comprimé à 5 kg : cm2 seulement.
  - L’appareil employé {fig. 87), dont un spécimen se trouvait exposé à l’annexe, se compose d’un tube en acier A, très résistant, fermé, à ses extrémités, par des obturateurs avis et à joint métallique, B, B'. L’obturateur B porte un robinet à pointeau servant à l’introduction de l’acétylène sous pression et à la sortie du gaz après la réaction ; il porte, en outre,’un bouchon de mise de feu F, auquel est fixé un petit fil métallique F7 qui doit être porté à l’incandescence par le passage d’un courant électrique. Un des pôles du circuit électrique est relié au bouchon de mise de feu F, qui est isolé ; l’autre est fixé à la masse du tube A ; le courant peut être établi ou interrompu uu moyen d’un commutateur. L’obturateur B' porte un robinet-pointeau R' servant à l’évacuation du gaz et un bouchon à piston M avec une petite masse de cuivre formant crusher et destinée, par son écrasement, à mesurer la pression au moment de la décomposition de l’acétylène. Le tube A est maintenu sur son support par deux colliers T.
  - Sur la droite de la figure 87, on a représenté un ensemble de quatre appareils AAAA.
  - On introduit dans ce tube de l’acétylène comprimé, par exemple à 4 kg : cm2, et on lui fait faire explosion, en fermant le circuit de la pile sur le fil métallique qui se trouve
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  - l’électricité a l'exposition
  - ainsi porté à l’incandescence et commence la décomposition qui se propage immédiatement dans toute la masse de gaz.
  - La pression dans le tube monte instantanément à 25 kg: cm2 pour l’exemple choisi et retombe aussitôt; elle revient bientôt à la pression de 4 kg : cm2 ; elle est due au gaz restant, qui est de l’hydrogène résultant de la décomposition de l’acétylène.
  - On ouvre le robinet pointeau Rfpour laisser échapper cet hydrogène qu’on recueille dans un gazomètre après l’avoir fait passer dans des flacons laveurs. On ouvre ensuite les bouchons obturateurs pour retirer le carbone pulvérulent en masse qui remplit toute la capacité du tube.
  - L’ouverture de ce récipient ayant eu lieu à l’air, on prend la précaution de chasser tout l’air qui a pu rentrer quand on a enlevé le carbone et après que les bouchons obturateurs ont été replacés en renvoyant dans le tube l’hydrogène de cette précédente opération. Cet hydrogène
  - est introduit par le robinet R et sort par le robinet R' en enlevant les dernières traces d’air.
  - On ne laisse ainsi dans le tube A que de l’hydrogène à la pression atmosphérique et on recommence l’opération en faisant arriver de l’acétylène comprimé. La nouvelle opération et toutes les suivantes se feront donc sur un mélange comprimé d’acétylène et d’hydrogène. Avec un mélange à 5 kg : cm2, par exemple, nous aurons introduit dans le tube de l’acétylène à 4 kg: cm2 ; le récipient clos contiendra mélange de I/o d’hydrogène et de 4/5 d’acétylène, que nous ferons ensuite détoner comme précédemment.
  - Ce mode opératoire présente deux avantages essentiels. On est certain d’avoir éliminé complètement l’air et, de plus, la réaction due à l’explosion du mélange est moins énergique que celle de l’acétylène employé seul. On peut aussi faire varier la puissance de la détonation en faisant varier les proportions d’acétylène et d’hydrogène du mélange.
  - On obtient ainsi :
  - 1° Du carbone ou noir d’acétylène qui se dépose en masse dans le récipient et le remplit complètement ;
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  - 2° De l’hydrogène en volume égal à celui de l’acétylène. Un mètre cube d’acétylène donne un mètre cube d’hydrogène
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  - Fig. 87.
  - - Appareil pour la préparation du noir d’acétylène.
  - et un kilogramme de noir à 99,8 de pureté.
  - Le noir d’acétylène est pur, noir avec une teinte légèrement bleutée, sec, privé de matières grasses, d’une ténuité et d’une légèreté extrêmes. 11 se mêle en toutes proportions aux huiles, aux gommes, à ladextrine, à la colle et aux essences. Essayé au blanc de zinc dans les mêmes conditions que les autres noirs, il donne un gris argentin d’un ton absolument uniforme, tandis que les autres donnent un gris de ton inégal. Quand il a été mélangé avec de l’huile et qu’on applique le mélange sur un buvard, on trouve autour du centre noir une tache annulaire bien blanche.
  - M. Hubou pense que la fabrication de ce noir pourrait être effectuée dans les usines mêmes de fabrication de carbure de calcium, dans le but d’utiliser les produits à faible teneur non commerciaux. On pourrait également l’obtenir comme sous-produit de la fabrication de la stron-tiane et de la baryte, 1 tonne de carbure de baryum permettant de faire 2 tonnes de baryte hydratée et 138 kilogrammes de noir d’acétylène.
  - Propriétés réductrices du carrure de calcium, procédé de fabrication de métaux et alliages. — M. Buliier et la Société des carbures métalliques ont pris, en 1899, deux brevets pour la préparation des métaux et alliages par l’action réductrice du carbure de calcium sur les chlorures (13 mars) et sur les sulfures métalliques et minerais sulfurés (13 novembre). Voici en quoi consiste ce procédé, dans le cas d’un sulfure, chalcopyrite par exemple (sulfure naturel de fer et de cuivre). On chauffe le minerai broyé en présence de carbure pulvérisé et d’un fondant
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  - approprié; on maintient une heure au rouge clair, puis on coule; on obtient, d'une part, du cuivre pur exempt de soufre et, d’autre part, du fer carburé ; il y a formation de sulfure de calcium entré dans la scorie avec le fondant. Si le métal n’est pas carburable, le carbone se retrouve en liberté ; ce sera le cas du cuivre seul.
  - La Société des carbures métalliques avait exposé divers échantillons de cuivre obtenus par ce procédé : un culot scié en deux, du cuivre coulé en lingots, un prisme de cuivre taillé dans un culot.
  - Le procédé au chlorure est encore plus simple, l’opération se faisant sans chauffage préalable une fois la réaction amorcée. Un certain nombre d’expériences ont d’ailleurs été faites à l’annexe pendant la durée de l’Exposition. Dans le cas du plomb, par exemple, on mélange du chlorure de plomb et du carbure de calcium en proportions moléculaires, après avoir pulvérisé séparément chaque substance. On met le mélange dans un creuset et on introduit une allumette-tison enflammée ; l’incandescence se produit en ce point et la réaction très vive gagne toute la masse. Il y a formation de chlorure de calcium, de charbon et de plomb.
  - La réaction se produit également très bien avec d’autres chlorures : cuivre, argent, zinc; dans ce dernier cas, le métal est volatilisé et s’enflamme. Avec le manganèse, il y a formation de carbure qui, au contact de l’eau, donne non plus de l’acétylène, mais un mélange d’hydrogène et dé méthane. On se trouve ainsi changer de série de carbure. La réaction qui se passe est simple, le carbure de calcium et le chlorure de manganèse donnent du chlorure de calcium et du carbure de manganèse.
  - Outre les métaux et alliages obtenus directement au four électrique, la Maison Siemens et Halske exposait également une série d’échantillons obtenus au moyen du carbure de calcium. Le principe consiste, comme nous l’avons vu, à traiter un composé d’un métal par le carbure de calcium, ce composé pouvant être un chlorure, un oxyde ou, directement, un minerai grillé, chloruré ensuite. D’après les produits obtenus, le procédé paraît s’adresser surtout au cuivre et à ses alliages. Parmi les échantillons exposés, nous citerons : cuivre, nickel, cuivre-nickel, cuivre-manganèse (cet alliage est employé sous le nom de manganin par la Société pour la fabrication de résistances), cuivre-calcium, cuivre-étain (bronze), cuivre-étain-silicium (bronze silicié), cuivre-silicium, cuivre-nickel-zinc (maillechort), cuivre-aluminium (bronze d’aluminium), ferro-nickel, etc...
  - Le bronze d’aluminium est obtenu en partant du chlorure de cuivre et de d’alumine; les alliages cuivre-nickel, en partant des mattes grillées et chlorurées. L’alliage plomb-sodium est obtenu au moyen de l’oxyde de plomb et du sel marin ; l’alliage cuivre-calcium avec le chlorure de cuivre et la chaux vive, etc...
  - Cette exposition était plus complète que celle de la Société des carbures métalliques ; il y a lieu de remarquer, toutefois, que le brevet de la Maison Siemens et Halske (20 novembre 1899) est postérieur aux brevets de la Société française qui possède également les brevets allemands.
  - . PRODUITS EXPOSÉS
  - Fontes, métaux et alliages. — M. Clerc exposait des échantillons industriels de ferro-man-ganèse à 85 0/0 de manganèse et des échantillons de ferro-chrome à 65 0/0 de chrome.
  - M. Moissan présentait une nombreuse série de produits, parmi lesquels il faut citer : des fontes de manganèse, thorium, titane, etc..., du chrome, du tungstène, du titane, de 1 uranium, du vanadium, du molybdène et des ferro-clirome à divers titres.
  - La Néo-Métallurgie exposait une collection magnifique de métaux et d’alliages obtenus au four électrique, dans son usine de Rochefort-sur-Mayenne, près de Laval : des fontes de chrome, titane, tungstène, uranium et ferro-chrome, des métaux affinés et fondus en très gros blocs, tels que molybdène, chrome, titane et tungètène, et une nombreuse collection d’alliages : nickel-molybdène (50/50, 25/75), ferro-tungstène (30/70), ferro-bore (80/20), ferro-sili-
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  - eium (67/33), ferro-titane (78/22), ferro-chrome (33/67), nickel-bore (80/20), nickel-titane (70/30), nickel-chrome (25/75), manganèse-silicium (80/20), cuivre-chrome (90/10, 70/30).
  - MM. Poulenc frères avaient dans leur exposition des culots de molybdène, chrome, tungstène obtenus au four électrique de MM. C. Poulenc et M. Meslans.
  - La Société des carbures métalliques avait exposé des échantillons de cuivre obtenus par le procédé Bullier (Voir aux applications du carbure de calcium, page 56).
  - La Maison Siemens et Halske exposait, à côté de nombreux métaux extraits par le procédé au carbure de calcium dont nous avons parlé, des ferro-manganèse, ferro-chrome et ferro-titane, obtenus directement au four électrique.
  - Oxydes. — M. Moissan présentait des échantillons de magnésie et chaux fondus, de zircone et de silice distillées; M. Dufau, des chromites de calcium, baryum, magnésium et du cobaltite de magnésium; M. Rénaux, des zirconates de calcium, strontium et baryum.
  - M. Lebeau exposait de beaux échantillons de glucine. En chauffant l’émeraude au four électrique, ce minerai fond, net arde pas à se décomposer, et il distille de la silice. Lorsque le dégagement s’arrête, on interrompt l’opération, le résidu est formé d’un silicate basique de glucinium assez facilement soluble dans les acides. Si on pousse l’opération plus longtemps, dix minutes au lieu de trois, avec un courant de 1 000 ampères sous 45 volts, on arrive à la réduction totale de l’émeraude et il reste un mélange de carbures d’aluminium et de glucinium contenant un peu de siliciure de fer et de carbone ; un traitement à l’acide fluorhydrique donne directement du fluorure de glucinium soluble et pur. Dans l’expérience précédente, le charbon ost fourni par le creuset, la réduction est plus rapide en ajoutant du charbon au minerai ou mieux du carbure de calcium. L’opération industrielle porte sur 100 kg d’émeraude et 50 kg de coke pulvérisé, ou sur 50 kg d’émeraude et 58 kg de carbure ; le temps de chauffe est de une heure et demie avec 1 500 ampères. Le résidu est traité, comme nous l’avons vu, par les acides sulfurique ou fluorhydrique. La glucine est fusible au four électrique ; les échantillons exposés sont à cassure cristalline et brillante: ils sont parfaitement blancs. M. Lebeau exposait également un échantillon de glucine distillée ; cet oxyde est en effet volatil vers son point de fusion.
  - La Société des carbures métalliques et la Yolta suisse exposaient des échantillons d’alumine fondue ou corindon artificiel que l’on peut employer au lieu de l’émeri, le produit artificiel possédant les propriétés du produit naturel.
  - Sulfures. — M. Defacqz exposait du bi et du trisulfure de tungstène, M. Guichard, du sesquisulfure de molybdène et M. Mourlot, une collection de divers sulfures, notamment ceux de magnésium, baryum, strontium, manganèse, zinc, nickel, cobalt, plomb et un bel échantillon de sulfure de manganèse cristallisé.
  - Azotures. — M. Moissan avait dans son exposition un échantillon d’azoture de titane.
  - Phosphore et ses dérivés. — L’Exposition collective allemande de produits chimiques renfermait deux bocaux de phosphore jaune et de phosphore rouge provenant de la Chemische Fabrik Griesheim-Elektron (Usines de Rheinfelden et Bitterfeld).
  - Le phosphore jaune se prépare en chauffant un mélange de métaphosphate de calcium et de oharbon, il y a formation de phosphore qui distille, d’oxyde de carbone et de phosphate trical-cique. On a proposé de faire cette opération au four électrique à distillation, l’appareil Readman [fig. 88) a été employé avec succès en Allemagne et en Angleterre où cette fabrication a été montée, alors qu’avant l’emploi du four électrique, tout le phosphore venait de France et d’Angleterre. Il est intéressant de signaler le procédé Dill, consistant à chauffer un mélange d’acide phosphorique sirupeux et de charbon au four électrique. Comme il ne se forme que des produits volatils : phosphore, eau, oxyde de carbone, l’opération est continue.
  - M. Jaboin exposait des phosphures de strontium et baryum; M. Maronneau, des phos-phures de chrome, cobalt, fer, nickel et cuivre; M. Moissan, du phosphure de calcium.
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  - Arséniures. — M. Lebeau : arséniures de sodium, lithium, baryum, strontium et calcium.
  - Borures. — M. Moissan : borures de carbone, baryum, calcium, strontium, fer, cobalt et nickel ; M. Lebeau : boro-carbure de glucinium.
  - Carbone et ses variétés. —M. Acheson avait exposé un certain nombre d’électrodes en graphite artificiel, constituées par des barres de 10 X 10 X 60 cm et 4 X B X 60 cm. A côté de ces électrodes se trouvait une collection de grains de toutes dimensions.
  - M. Hubou exposait une série d’échantillons de noir d’acétylène, des encres, des produits obtenus avec et finalement une collection d’imprimés et d’épreuves.
  - Fig. 88. — Four Readman pour la préparation du phosphore.
  - M. Moissan présentait un certain nombre de lamelles de microscope avec des poudres de -diamant et degraphite. A côté d’échantillons de graphite du fer et autres déjà connus, il a préparé notamment le graphite de l’aluminium et celui du manganèse, ce dernier ne se produisant qu’au moyen du four électrique. Le mode opératoire pour la préparation de ces graphites est le suivant : On prépare d’abord le carbure du métal, puis on sature de carbone au four électrique ce carbure métallique. Le culot obtenu, traité par les acides ou chauffé au rouge dans un courant de chlore, laisse un résidu formé de graphite et de carbone amorphe, qui est mis en digestion dans de l’acide nitrique fumant, à la température de 40°, dans lequel le graphite est inattaquable. Le produit est traité successivement par l’acide sulfurique, l'acide fluorhydrique, lavé et séché.
  - La Société anonyme « le Carbone » exposait aussi des électrodes en charbon électro-graphique préparé par le procédé Girard et Street. Ces électrodes sont remarquables par leur densité, leur homogénéité et leur résistance aux divers électrolytes. Leur résistivité est de deux fois et demie à trois fois plus faible.que celle des charbons non traités par ce procédé.
  - Cette Société exposait également des balais en charbon électrographique de marque X et EGZ. Le charbon X possède un grain particulièrement fin, une homogénéité parfaite, une consistance remarquable et une résistance au contact et une résistivité propre de beaucoup inférieure aux charbons ordinairement employés. Ces qualités permettent de l’employer couramment pour des densités de courant de io à 20 ampères par centimètre carré de surface frottante. On peut citer le cas d’une machine de 700 ampères, 125 volts, 600 tours, marchant pendant dix heures par jour à 28 ampères par centimètre carré sans échauffement anormal du collecteur ou des balais. La dureté de la qualité X est assez grande pour que l’on n’ait pas à craindre l’encrassement des collecteurs pour une cause purement mécanique, même avec pression assez forte du porte-balai. Les frottements sont extrêmement doux et l’usure du collecteur pratiquement nulle. La qualité EGZ offre moins d’avantages en ce qui concerne sa
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  - conductibilité ; elle peut être employée en marche normale pour 10 à 19 ampères par centimètre carré ; elle s’applique plus aisément que la qualité précédente à la construction des machines dont le voltage est un peu élevé. Cette, qualité, étant moins dure que la précédente, comporte des pressions assez faibles du porte-balai.
  - Garbure de calcium. — M. Bertolus emploie directement dans son usine de Bellegarde (Ain) les courants triphasés pour la production du carbure de calcium. L'usine a une puissance de 2 400 chevaux. La puissance des fours employés varie de 300 à 1 000 chevaux. Le principe du four en lui-même est excessivement simple : chaque appareil comprend un creuset en graphite dans lequel plongent des potences fixées ad hoc. Chaque électrode est reliée par son conducteur à un des conducteurs du système triphasé. Le fond du creuset possède ou non, suivant le cas, un conducteur de retour. La sole est mobile et peut être remplacée rapidement. Les électrodes peuvent être animées d’un mouvement vertical. On obtient à volonté, avec cet appareil, du carbure en pain et du carbure coulé.
  - Les courants triphasés permettent d’utiliser directement l’énergie, lorsque l’usine électrique est distante de la fabrique de carbure proprement dite. Dans certains cas, on emploie trois fours montés directement sur le système ; l’emploi d'un seul four paraît présenter l’avantage d’une plus grande régularité.
  - M. Bertolus exposait, à côté d’échantillons divers de carbure coulé, moulé, concassé, granulé, etc..., donnant à l’analyse de 310 à 330 (?) litres d’acétylène au kilogramme, un énorme bloc de carbure provenant d’un four triphasé de 1 000 chevaux et du poids de 1 200 kg. Le pouvoir éclairant de l’acétylène produit par ce bloc serait égal à celui du gaz de houille contenu dans un des immenses gazogènes de la Ville de Paris, dont la contenance est de 6 000 m3.
  - La Compagnie électro-métallurgique des procédés Gin et Leleux, outre les produits de sa fabrication à l’Exposition, présentait un certain nombre d’échantillons obtenus dans les usines qu’elle a installées et des matières premières employées dans ces usines.
  - La Compagnie française des carbures de calcium de Séchilienne (Isère) utilise une chute de la Romanche, au-dessus de Vizille ; elle fait uniquement du carbure coulé; elle exposait une collection complète de différentes qualités et grosseurs : tout-venant, millet (000), lentille (00), maïs (00), noisette (0), noix (I), œuf (2). Le carbure fin est destiné au traitement de la vigne (oïdium). Cette Société présentait également du carbure enrobé au moyen de pétrole qui le protège contre l’humidité atmosphérique. Naturellement la couche protectrice n’est pas suffisante pour empêcher l’attaque du carbure par l’eau des appareils.
  - La Compagnie générale d’Electrochimie, dont l’usine est à Bozel, est une filiale de la Compagnie de Fives-Lille; elle exposait les matières premières de fabrication extraites de ses concessions, anthracite et calcaire. Le calcaire répond très bien à la fabrication du carbure en raison de sa pureté, qui est de 98,3 0/0; il n’en est pas de même de l’anthracite, lequel, comme tout celui-de la région des Alpes, contient des quantités considérables de cendres; ces cendres, représentant 23 0/0 de la totalité, offrent cette particularité de renfermer près des neuf-dixièmes de silice pure permettant d’obtenir, à côté du carbure de calcium, des ferro-silicium à des richesses de 23 à 50 0/0 de silicium par simple addition de tournure de fer dans le four. A côté de ces matières premières, la Société présentait trois échantillons de carbure de calcium donnant 310, 323 et 340 litres d’acétylène au kilogramme et des échantillons de ferro-silicium à 25 et 50 0/0 de silicium. La production de celte usine a été de 4 000 tonnes de carbure en 1899» et de 1000 tonnes de ferro-silicium.
  - MM. Corbin et C‘° utilisent une partie de leur usine de Chedde (Haute Savoie) à la fabrication de carbure de calcium dont ils exposaient des échantillons. La fabrication a lieu à courant continu.
  - M. Moissan exposait du carbure de calcium préparé dans son four électrique et un produit qui, bien que n’étant pas de nature électrothermique, présente un certain intérêt ici; c’est le
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  - carbure de calcium obtenu directement par action de l’acétylène sur l’alliage calcium-ammonium ; il se présente sous forme d’une poudre blanche, la coloration du carbure ordinaire étant due à une trace de fer.
  - MM. Rochette frères exposaient un certain nombre d’échantillons de carbure provenant de leur usine d’Epierre (Savoie). De même la Société l'inexplosible (Usine à Saint-Félix, près Saint-Michel, Savoie), la Société des Carbures métalliques (Usine à Notre-Dame de Briançon, Savoie), la Société électro-chimique du Giffre (Usine à Pont-du-Giffre, Haute-Savoie) et la Société électro-métallurgique de Saint-Béron (Isère), avaient exposé des échantillons de carbure de calcium de grosseurs et qualités diverses. La plupart des produits exposés par ces diverses maisons sont très remarquables.
  - La Volta Suisse, l’usine de Jaïce, en Bosnie, les usines de Trollhàttan (Suède) et de Hasslund (Norvège) exposaient des échantillons de carbure de divers formats; la dernière avait une vitrine très importante renfermant, en outre, une collection des matières premières employées.
  - La Société piémontaise pour la fabrication du carbure de calcium présentait un bloc de 500 kg de carbure obtenu au four Memmo à courant triphasé (Usine de Saint-Marcel d’Aoste). Le pain, d’une seule pièce au début, se partage en trois parties à la fin de l’opération.
  - L’Exposition collective allemande de produits chimiques exposait trois bocaux de carbure de calcium (millet, pois, noix), les exposants fabriquant ce produit sont: Chemische Fabrik Griesheim Elektron, de Francfort-sur-le-Mein (Usines de Rheinfelden et Bitterfeld) et Kunheim et Co, de Berlin (Usine de Grube lise, Basse-Lusace).
  - Carbures divers. — La vitrine de MM. Chenal, DouilhetetC'6, dans la Classe 87, constituait, de l’avis unanime, la partie la plus remarquable de l’Exposition des produits chimiques aussi bien pour la section française que pour les sections étrangères. Partis de 300 kg de « Terres Rares » provenant de 10 tonnes de sables monazités, MM. Chenal et Douilhet ont fait, sur un pied tout à fait industriel, un véritable travail de laboratoire et, après des milliers de cristallisations fractionnées et l’emploi de 3 tonnes d’acide nitrique pur, ils sont arrivés à obtenir par quantités et dans un état de pureté absolue des oxydes, sulfates, nitrates, etc., de cérium, néodyme, praséo-dyme, lanthane, samarium, yttrium, etc. Ils présentaient entre autres les carbures de certains métaux, tels que ceux de lanthane, samarium, néodyme et praséodyme, obtenus au four Moissan.
  - M. Lebeau exposait du carbure de glucinium caractérisé parle dégagement de méthane pur au contact de l’eau.
  - M. Macé obtient industriellement du carbure de calcium et de manganèse, lequel, au contact de l'eau,dégage un mélange d’acétylène, hydrogène et méthane, à raison de 348 à 356 litres par kilogramme. D’après l’exposant, ce mélange gazeux, en brûlant, donnerait de prime abord de l'éthylène, dont le pouvoir éclairant est de 10 à 20 fois plus élevé (?). En outre, la présence d’hydrogène rend impossible le dépôt de. carbone et empêche l’encrassement des brûleurs.
  - M. Moissan présentait une collection complète de carbures : baryum, strontium, aluminium, manganèse, fer, titane, uranium, vanadium, lanthane, thorium, samarium, néodyme et praséodvme. Tous ces carbures ne se comportent pas, au contact de l’eau, comme celui de calcium. C’est ainsi que celui d’aluminium donne uniquement du méthane, celui de manganèse un mélange d’hydrogène et de méthane, à volumes à peu près égaux ; les carbures de métaux rares donnent, en général, des mélanges gazeux complexes où l’on rencontre de l’acétylène, du méthane, de l’hydrogène, et même de l’éthylène en proportions tout à fait quelconques.
  - Le plus curieux est évidemment le carbure d’uranium, qui donne principalement du méthane (73 0/0), de l’hydrogène (20 0/0), de l’éthylène et très peu d’acétylène ; mais, à côté de ces carbures gazeux, se trouve une assez forte proportion de carbures liquides et solides bouillant de 70 à 200° et laissant à la distillation un résidu bitumineux. On retrouve ainsi, sous forme de carbures solides ou liquides, environ les deux tiers du carbone du carbure employé. Ajoutons
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- - 11-62
  - L’ELECTRICITE A L’EXPOSITION
  - pour terminer, que M. Moissan a établi, d’après les réactions diverses de ces carbures, une théorie de la formation des pétroles dans la nature.
  - M. Rénaux exposait du carbure de zirconium.
  - La Société des carbures métalliques fabrique des carbures de strontium et de baryum industriels, intéressants parce qu’ils donnent les bases correspondantes, la strontiane et la baryte dont la valeur est assez grande, et qui pourraient être récupérées dans des installations centrales. Le principal inconvénient est que ces carbures ne donnent que très peu d’acétylène en raison de leur grand poids moléculaire ; d’autre part, les carbonates de ces bases sont d’un prix assez élevé. '
  - La Société d’Electrochimie exposait du carbure d’uranium industriel.
  - M. Williams a obtenu du carbure de tungstène et des carbures doubles de fer et de chrome répondant aux formules : Fe3C, 2Cr2C et 3Fe3C,2Cr3C4.
  - Silicium et ses dérivés. — M. Aeheson et la Société anonyme des Établissements Grauer et Cie exposaient, l’un du carborundum cristallisé, l’autre du carborundum travaillé (Voir à ce sujet le paragraphe spécial page 50).
  - La Compagnie générale d’Electrochimie avait exposé des échantillons de ferro-silicium à 25 et 50 0/0 de silicium provenant de son procédé mixte de fabrication de ferro-silicium et carbure (Voir ce mot page 60).
  - M. Lebeau a obtenu des siliciures de fer et de cobalt. Il exposait également des échantillons de silicium industriel provenant de son procédé de traitement de l’émeraude au four électrique et consistant à distiller la silice pour avoir de la glucine. L’addition de charbon favorise l’opération et, si l’on arrête l’opération avant la tin, on retrouve, au fond du four, du silicium facile à purifier par le lavage aux acides. Les autres silicates naturels se comportent d’une façon analogue.
  - M. Moissan avait exposé du siliciure de carbone qu’il prépare soit par combinaison directeau four électrique d’un mélange de silicium et de charbon, soit par réduction delà silice parle char-
  - Fig.
  - bon, ce procédé original consistant à faire réagir les vapeurs de silice sur les vapeurs de carbone. Enfin on peut obtenir ce composé par cristallisation dans un culot de fer en fondant un mélange de fer, silice ou silicium et charbon. Les cristaux obtenus sont de forme hexagonale et présentent quelquefois des impressions triangulaires et des stries parallèles (fîg. 89). Ils sont légèrement jaunâtres, mais on arrive à les avoir incolores et lorsqu’ils sont obtenus en présence de fer ou avec des produits en renfermant, ils sont bleus et présentent de belles irisations. C’est alors le carborundum analogue à celui d’Acheson.
  - M. Moissan exposait également du ferro-silicium.
  - La Société des carbures métalliques fabrique également des ferro-silicium, dont elle exposait des échantillons à 16-18 0/0 de silicium (Fe2Si) et 30-32 0/0 de silicium (FeSi).
  - Nota : Les figures 62, 64 à 61 et 89 sont extraites de l’ouvrage de M. H. Moissan, le Four électrique.
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- - TABLE DES MATIERES
  - I
  - Appareils de chauffage électrique
  - Appareils utilisant des résistances métalliques..................................
  - Appareils utilisant des résistances en fils nus métalliques.................
  - Appareils utilisant des résistances en fils métalliques enrobés.............
  - Appareils utilisant des résistances constituées par des dépôts métalliques
  - Appareils utilisant des résistances diverses.....................................
  - Appareils utilisant des résistances placées à l’air libre...................
  - Appareils utilisant des résistances placées dans le vide....................
  - Appareils utilisant des résistances liquides................................
  - Appareils utilisant des lampes à incandescence ....................................
  - Appareils utilisant l’arc électrique.............................................
  - Pages.
  - 3
  - 3
  - 7
  - 12.
  - 15
  - 15
  - 21
  - 22
  - 22
  - 25
  - 11
  - Pours électrothermiques
  - Considérations générales sur les fours électrothermiques.................................................
  - Fours électriques de laboratoire......................................... ...............................
  - Œuf électrique......................................................................................
  - Fours Moissan.......................................................................................
  - Four électrique de MM. G. Poulenc et M. Meslans.....................................................
  - Fours industriels........................................................................................
  - Four de la Société des Carbures métalliques........................................•................
  - Four de la Compagnie électro-métallurgique des procédés Gin et Leleux...............................
  - Four électrique à courants triphasés delà Société piémontaise pour la fabrication du carbure de calcium.
  - Four électrique de la maison Siemens et Halske......................................................
  - Applications des fours électriques.......................................................................
  - Carbonmdum..........................................................................................
  - Graphite............................................................................................
  - Applications du carbure de calcium..................................................................
  - Produits exposés.........................................................................................
  - Fontes, métaux et alliages.............. ...........................................................
  - Oxydes........................•.....................................................................
  - Sulfures............................................................................................
  - Azotures............................................................................................
  - Phosphore et ses dérivés............................................................................
  - Arséniures..........................................................................................
  - Borures.............................................................................................
  - Carbone et ses variétés.................................................................'...........
  - Carbure de calcium .................................................................................
  - Carbures divers.....................................................................................
  - Silicium et ses dérivés.............................................................................
  - 29 39
  - 30
  - 31
  - 39
  - 40 40 43
  - 48
  - 49
  - 50 50
  - 52
  - 53 57
  - 57
  - 58 58 58
  - 58
  - 59 59
  - 59
  - 60 61 62
  - Tours. — Imprimerie Deslis Frères, rue Gambetta, 6.
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