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FABRICATION du CHARBON de BOIS


Le procédé
Le charbon de bois est fabriqué à partir de bois similaire au bois de chauffage.
Ce bois est carbonisé dans des fours qui ont la particularité de chauffer le bois sans air ou oxygène (sans quoi il brûlerait comme dans une cheminée !
Le bois passe ainsi par 4 phases :

•  Le séchage
Jusqu'à 130°C le bois sèche et perd principalement l'eau qu'il contient, il consomme alors beaucoup d'énergie.

•  La torréfaction
De 130 à environ 250°C le bois torréfie (comme le café) et devient marron foncé, il consomme alors un peu d'énergie.

•  La carbonisation
De 250 à 340°C le bois carbonise et fourni alors de la chaleur. Lorsque le bois est entièrement carbonisé il ne fourni plus de chaleur et on peut passer à l'étape 4.

•  Le refroidissement
Vider le four à 340°C et le mettre à l'air ambiant brûlerait immédiatement le charbon de bois. C'est pourquoi il faut mettre le four en refroidissement en l'isolant complètement de l'air extérieur jusqu'à température ambiante.


Produire du charbon de bois pour son utilisation personnelle
Ou comment transformer un fût en métal (type fût d'huile en bon état), en four.

fabrication du charbon de bois

Nettoyer le fût et le préparer ainsi :
- Faire un trou de 15 centimètres dans le couvercle,
- Percer 4 trous de 5 cm bien répartis sur les flancs en bas du fût,
- Prévoir une plaque métallique pour boucher le trou supérieur.

Avant de remplir le four, assurez-vous d'être dans un endroit bien dégagé, loin des voisins car la carbonisation dégage beaucoup de fumée très odorante.

Commencer par remplir le four de branchages bien secs puis mettre le bois à carboniser verticalement dessus. Choisir de préférence de la charbonette (branches de 3 à 8 cm de diamètre ) sinon choisir du bois, soit fendu, soit scié, par exemple des chutes de planches.

Pour assurer une bonne carbonisation, le bois devra être bien sec.

comment fabriquer son du charbon de bois

Allumez les branchages par les orifices. Une fumée opaque sortira rapidement du four, d'abord blanche puis jaunâtre et, après un bon moment vous ne verrez que quelques volutes bleutées. C'est à ce moment que la carbonisation est finie et qu'il faut étouffer le four.

Pour étouffer le four, fermez et étanchez les entrées d'air, mettre une plaque sur l'orifice supérieur, étanchez avec un tas de sable ou de terre. Recouvrez les orifices latéraux de terre ou de sable.

procédés de fabrication du charbon de bois

Attendre que le fût soit froid pour l'ouvrir et sortir le charbon obtenu.


La méthode traditionnelle : la meule

De faible rendement, nécessitant un minerai riche, et du bois en abondance, la méthode de carbonisation la plus courante en France était le procédé des meules.
- Le bois est empilé, par couches superposées, (voir illustration) de façon à former une meule ou fourneau. Cette meule est recouverte d'une enveloppe de feuilles sèches et de mousse, sur laquelle on dispose, pour empêcher l'accès de l'air, une couche de terre mélangée de frasil ou frasin, poussière issue des fourneaux précédemment carbonisés.
On met le feu par le haut, dans une cheminée prévue au centre, ou quelquefois, par des canaux réservés dans la masse du bois contre le sol. Le charbonnier maîtrise l'opération en ouvrant successivement des évents dans les différents points de la couverture.

Les essences d'arbres utilisées pour la fabrication du charbon de bois étaient le chêne rouvre. On laissait l'arbre abattu avec tout son feuillage pendant 15 jours avant de le débiter, pour éliminer le maximum d'eau par évaporation.
Pour obtenir 1 quintal de charbon, il fallait 5 quintaux de bois coupé tronçons de 80 cm environ. On amassait d'abord les rondins autour de la place, et on les triait, en commençant par les plus gros et en allant en diminuant jusqu'aux plus minces, de la taille d'un poignet.

construction d'une meule à charbon de bois
Construction de la meule


On plantait 4 piquets côtés pente, pour limiter l'emplacememt de la meule.
- les 4 plus gros troncs plantés en carré au centre, verticalement, formaient la cheminée.
- les rondins étaient empilés de chaque côté en oblique, la partie la plus grosse tournée vers la cheminée, sur une hauteur de 3 m au centre, en 2 ou 3 étages, en donnant à l'ensemble une forme hémisphérique.
- le tout était recouvert d'une couche de 20 cm d'épaisseur de fougères ou de feuillages et, par dessus, d'une couche de terre fine tamisée de 20 cm aussi, crue autant que possible.
Pour transporter et tasser cette terre, on utilisait des corbeilles tressées en châtaignier ou noisetier, de forme oblique.

montage d'une meule à charbon de bois


Combustion

- Pour la mise à feu, on introduisait à la pelle dans la cheminée du menu bois allumé,
- pendant 2 ou 3 jours, on ajoutait, 4 ou 5 fois par jour, la quantité suffisante de combustible pour chauffer le bois, en fermant la cheminée par une dalle de schiste. Au début, on assistait à la suée ou sortie de l'humidité, puis la fumée prenait peu à peu une teinte bleuâtre.
- on bourrait alors la cheminée à fond, en la laissant ouverte.
- quand on voyait que le bois de la cheminée était consumé, on utilisait une longue perche pour faire tomber les tisons au fond, et on regarnissait la cheminée avec les corbeilles, au moyen d'échelles posées contre le flanc de la meule.
- lorsque tout le bois de la meule avait pris, en progressant de haut en bas, on bourrait la cheminée de combustible, et on l'obstruait avec des feuilles et de la terre.
- quand la fumée, de bleue, devenait transparente, signe que la carbonisation était terminée au sommet, on ouvrait tout autour 7 ou 8 évents à 30 cm au-dessous, on ajoutait du gros bois dans la cheminée, qui était rebouchée. Dès que la fumée redevenait à nouveau transparente, on bouchait les premiers évents, on en ouvrait d'autres en dessous, et ainsi de suite jusqu'au pied de la meule.
- tous les jours, on tâtait la consistance de la meule à mesure que la cuisson descendait. Quand la couche cédait, c'était cuit.
- il fallait que le côté du talus brûle avant l'autre; on ouvrait alors les évents du côté de la rive.
- la meule était cuite lorsque le feu atteignait la base, au bout de 3 semaines environ. Pendant toute cette période, le charbonnier gardait la meule nuit et jour, et couchait à proximité dans une hutte de branchages, pour pouvoir intervenir à tout moment dans cette longue et patiente lutte contre le feu, qu'il fallait maîtriser entièrement.


La récolte du charbon

- Avec des râteaux on enlevait la couche de terre et de feuilles et on regarnissait avec de la terre cuite chaude pour que la meule ne refroidisse pas trop vite,
- au bout d'un à deux jours de refroidissement on commençait à retirer du charbon de base en évitant de faire effondrer la meule à l'aide de râteaux spéciaux à pointes trés longues,
- on brisait les rondins au fur et à mesure (environ 10 sacs par jour) et on rebouchait pour que le feu ne reprenne pas,
-
il fallait surveiller le charbon retiré pour qu il ne se rallume pas. S'il prenait feu on l'éteignait avec de la terre chaude,
-
la démolition de la meule durait 4 ou 5 jours. Le charbon devait rendre un son cristallin : s'il sonnait mat il était trop cuit. Le charbon bien à point avait une belle couleur bleu acier. On rejetait les parties mal cuites (fumerols) ou celles qui l'étaient trop (brases).
- les traginers transportaient ensuite le charbon en sacs aux usagers.

Le travail des charbonniers était un métier dur et trés pénible. Ils respiraient constamment une âcre fumée qui noircissait inexorablement leur peau et leurs vêtements de velours épais imprégnés d'une odeur de suie malgré tous les lavages. De mai à novembre, ils séjournaient dans les bois et menaient une vie isolée.


Rendement par essence de bois.
D'après des relevés faits par les agents forestiers sur tous les points du territoire, le procédé des meules donne, en moyenne : (Par stère régulièrement empilé)
 
bois de chêne : 82 kg de charbon

bois de hêtre : 76 kg de charbon

essences mélangées de bois durs : 73 kg de charbon

bois blancs : 55 kg de charbon

pin ou mélèze : 58 kg de charbon

sapin ou épicéa : 53 kg de charbon

En prenant comme base 425 kilogrammes pour un stère de bois dur et 325 kilogrammes du stère de bois blancs ou de résineux, cette production donne un rendement moyen de 17 à 18 %.
Dans des conditions favorables et surtout quand la carbonisation est faite par des hommes de l'art, le rendement est bien supérieur : ainsi, la Compagnie des forges d'Audincourt, qui consomme et fait confectionner chaque année 300.000 hecto-litres de charbon de bois, obtient 89 kilogrammes par stère d'essences dures carbonisé en forêt.
Les meules de capacité moyenne donnent en général un rendement supérieur à celui des petites meules, mais la quantité du charbon obtenu étant différente, il est difficile de comparer les deux procédés.

La méthode Catalane

Cette activité, florissante surtout à l'époque des forges catalanes, a connu une reprise pendant la 2ème guerre Mondiale et les années suivantes, pour fournir du combustible aux gazogènes.
- On commence par garnir le creuset carré en maçonnerie avec du charbon de bois en ignition, sur lequel on charge - côte à côte - du minerai et du charbon. Le charbon, en quantité double, est disposé à proximité de la tuyère d'arrivée d'air.
- Sous l'action du courant d'air fourni par la soufflerie, le charbon brûle.
- L'anhydride carbonique (formé par la combinaison de l'oxygène et du carbone) se transforme en oxyde de carbone sur l'excès de charbon des couches voisines portées au rouge.
- L'oxyde de carbone traverse ensuite la masse du minerai, le réduisant partiellement à l'état de fer métallique, tandis qu'il se transforme lui-même de nouveau en anhydride carbonique.


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