Nous constatons que de plus en plus fréquemment, des débutants (et d’autres plus avancés) se groupent pour travailler ensemble l’un chez l’autre sans pour autant s’équiper tous d’un labo.
Dans cette optique, nous avons publié la réalisation d’une source de refroidissement portable, pouvant sans peine être transportée dans un coffre de voiture.
Le four dont la construction est décrite ici, est beaucoup plus léger que notre premier modèle réalisé à partir d’une bouteille type butagaz. Isolé avec de la fibre céramique, il peut être véhiculé sans problème d’un lieu à un autre.
L’enveloppe extérieure est un faitout en aluminium de 27 cm de diamètre et de 25 cm de haut. Ce faitout est à percer d’un trou de 50 mm de diamètre au centre du fond (ce trou est principalement destiné à laisser passer la coulée de stibine lors d’une liquation). Il est muni (image 1) de barres démontables, permettant de le poser à la hauteur désirée sur deux piles d’agglomérés ou tout autre support.
L’opération la plus longue et délicate consiste à découper, dans le faitout, au bon endroit, le passage de la torche ou du chalumeau. Nous avons réalisé un outillage, (image 2) pour faciliter le repérage de cette découpe, de façon que la flamme, dans le foyer, soit tangentielle et légèrement dirigée vers le haut. Cet outillage repose sur une dalle (image 3) en réfractaire de 15 mm d’épais, de notre réalisation et fourniture. Cette dalle réfractaire est isolée thermiquement du fond du faitout par une brique réfractaire (image 4) légère de 3 cm d’épaisseur, percée d’un trou de 50 mm de diamètre. Elle est découpée dans une brique pour four de chez Céradel. Elle est ensuite collée dans le fond du faitout et centrée sur le trou de 50 mm réalisé précédemment dans l’aluminium.
Pour garnir d’isolant thermique le fond, nous traçons et découpons deux disques (image 5) dans la fibre. Au centre, nous retirons la matière pour le passage de la brique collée. Pendant cette opération de traçage, nous en profitons pour réaliser 8 disques (image 6) de fibre de même diamètre extérieur et comprenant au centre une découpe, la plus soignée possible, de 15 cm de diamètre (le foyer), et nous les stockons en attente. Continuant nos découpes et traçages, on trace (image 7) et on découpe deux ou trois pièces de papier kraft du diamètre extérieur du faitout et d’un trou intérieur de 14,5 cm (avec quelques petites découpes radiales de 5 mm). Un pliage en 4 permet facilement le traçage et la découpe intérieure. On mesure la circonférence (image 8) du haut du faitout, on divise ce résultat par 7, et à 12 mm du bord supérieur du faitout, on perce de loin en loin 7 trous de 2 mm de diamètre distants du résultat trouvé.
Le fond est garni des deux disques de fibre, découpés précédemment, pour entourer la brique. La dalle réfractaire est ensuite collée sur cette brique. La dalle est bien centrée et collée sur la brique. Ce collage ne résistera pas à la chaleur du four en fonctionnement, mais est indispensable pour assurer le positionnement de l’outil. Par la suite cette dalle sera maintenue par la fibre.
L’outil, (plaqué de papier kraft légèrement graissé pour ne pas rester collé par le verre liquide) est ensuite placé et maintenu sur la dalle réfractaire par des bandes de scotch. Il sera utilisé pour solidariser, grâce à un peu de verre liquide, les disques préparés, qui seront empilés dans le faitout. Nous ne pouvons pas fournir d’image de la découpe à réaliser lors de l’empilage pour laisser le passage de la flamme du chalumeau. Ce passage sera renforcé au verre liquide car cette découpe est impossible à réaliser parfaitement. La pile de disques de fibre sera légèrement comprimée pour laisser 2 cm de libre en haut du faitout.
Sur cette pile de disques, on place une ou deux pièces de papier kraft réalisées précédemment et on les enduit de verre liquide de façon à protéger la fibre de l’humidité du mortier. On réalise un modeste ferraillage avec les clous et du fil de fer (image 9). On coule 2 cm de mortier réfractaire du commerce, de façon à générer un plan de travail permettant de déposer un creuset (image 10). On retire l’outil et on enduit de verre liquide la fibre du foyer de façon à lui donner un peu de corps pour qu’elle ne s’effiloche pas. Cet enduit peut être renouvelé à titre de maintenance par la suite.
Ceci termine le four proprement dit.
Il reste à choisir un moyen de chauffage (en principe au propane), c’est un choix individuel auquel nous ne pouvons pas participer.
A titre d’exemple, nous montrons l’adaptation d’un chalumeau Express équipé de la buse spéciale de notre fabrication. La seule précaution à respecter est d’éviter le contact du brûleur (qui peut être à très haute température) avec le bord de la découpe dans l’aluminium, qui peut se ramollir vers 600°C. A cet effet, un anneau de maintien (image 11) est souhaitable. Pour tenir le chalumeau dans la bonne position et orientation (image 12), d’autres options peuvent être choisies, très différentes de l’exemple.
Les creusets doivent être posés sur un « fromage » d’une hauteur minimum de 3 cm et ne pas reposer directement sur la dalle réfractaire. Nous envisageons d’en produire, sans ou avec un canal d’écoulement pour la stibine. Ce canal étant légèrement plus important que le trou percé au fond du creuset, ce dernier devra être posé bien au centre de ce fromage. Nous étudions également la possible production de creusets réfractaires.
Pour ceux qui travaillent sur le minéral, un four est indispensable et vaut bien l’effort et le temps passés à le réaliser.
P. Melleret, pour les amis de l’alchimie.