Edward-Alfred Cowper

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Edward-Alfred Cowper

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Edward-Alfred Cowper

Naissance 10 décembre 1819
Londres (Angleterre)
Décès 9 juin 1893
Rastricke, Surrey (Angleterre)
Nationalité Anglais
Champs Énergétique, Sidérurgie

Edward-Alfred Cowper (10 décembre 18199 juin 1893) était un ingénieur, mécanicien et métallurgiste anglais.

Invention du four à vent chaud[modifier | modifier le code]

Dans le contexte d’évolution des techniques métallurgiques du XIXe siècle, combustibles, foyer et chaleur étaient des éléments essentiels car l’acier et le fer ont des températures de fusion élevées. Wilhelm Siemens reprit l’idée de Robert Stirling brevetée en 1816, puis Friedrich Siemens prit un brevet en 1856 pour un appareil de régénération de la chaleur qui permit le réchauffage de l’air soufflé dans les fourneaux en utilisant les gaz récupérés du gueulard[1].

Cowper déposa le 19 mai 1857 un brevet intitulé Améliorations dans les Fours pour chauffer l'air et autres fluides élastiques[2] et les premiers appareils de Cowper furent construits aux usines de Clarence en 1860. Avec la fabrication du coke, qui fit de grands progrès entre 1850 et 1860, et l’apparition du laminoir réversible, l’épuration des gaz du gueulard avec les appareils de Cowper sont des faits d’une grande importance pour l’évolution de la métallurgie, permettant par là même l'apparition de matériaux nouveaux[1].

Les premiers fours de réchauffage de l'air de Cowper atteignent, dès leur mise en service, 29 m3 d'air à la minute à une température de 650 à 700 °C[3]. Cette invention met un terme aux nombreuses recherches effectuées pour insuffler de manière économique de l'air à près de 1 000 °C. Il est en effet capable de valoriser les gaz sidérurgiques (Gaz de haut fourneau et gaz de cokerie) avec un bon rendement (> 85 %), tout en garantissant un coût d'entretien très faible. Quelques améliorations ultérieures, tels que brûleurs et rûchage, n'ont pas changé fondamentalement le principe de ces fours, qu'on appelle simplement des cowpers en français.

L'invention de copwers induit la mise aux point d'autres technologies, comme la mesure des hautes températures. En effet, la mesure de la température du vent avec des éprouvettes de fusion en divers métaux atteint alors ses limites : les éprouvettes utilisés jusqu'alors en plomb (point de fusion de 327,4 °C) et zinc (419,5 °C) doivent être abandonnées, même l'antimoine (630,6 °C) fondant en quelques secondes[3].

Des variantes du four de cowper apparaitront régulièrement : Britannique Thomas Whitwell (1837-1878) propose un four où le vent et les fumées font un long cheminement, en va-et-vient, à grande vitesse, alors que Cowper a privilégié un circuit court où le vent circule lentement. Whitwell fait aussi monter l'air entre des murs de briques plans pour faciliter le nettoyage de l'ensemble[4], que la fumée due à la combustion encrasse rapidement. Il multiplie les brûleurs et fonctionne en excès d'air pour éviter les points chauds[5]. Quoique remarquables pour ces contemporains, ces innovations n'apportent finalement que peu d'avantages et disparaissent progressivement au profit de la conception initiale de Cowper.

Autres inventions[modifier | modifier le code]

Cowper a déposé, le 1er décembre 1868 un brevet (n° 3886) relatif à l'invention de la roue à rayons. Sa contribution à cette invention d'importance essentielle est cependant difficile à évaluer car « il n'y a malheureusement aucun dessin illustrant le brevet, et on ne sait rien sur Cowper en tant que fabricant, pas plus qu'on ne dispose d'information sur des roues de ce type vendues à cette date »[6].

Cowper est également connu pour avoir inventé, en 1841, le détonateur (en) utilisé en signalisation ferroviaire[7].

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Histoire des techniques - Bertrand Gille
  2. Jacques Corbion (préf. Yvon Lamy), Le savoir… fer — Glossaire du haut-fourneau : Le langage… (savoureux, parfois) des hommes du fer et de la zone fonte, du mineur au… cokier d'hier et d'aujourd'hui, 5,‎ 2003 [détail des éditions] (lire en ligne), p. 1225-1223
  3. a et b (de) H. Dickmann, Entwicklung der Hochofen-Winderhitzung bis zur Erfindung E. A. Cowpers, Burgbrohl (Bez. Koblenz), Brohltal AG für Stein- und Tonindustrie,‎ 1958, p. 9
  4. Emmanuel-Louis Grüner, Traité de métallurgie, t. 1, Dunod,‎ 1875 - 1878 [détail des éditions] (lire en ligne), p. 307
  5. William Henry Greenwood, Steel and Iron : Comprising the practice and theory of the several methods pursued in their manufacture, and of their treatment in the rolling mills, the forge, and the foundry,‎ 1884, 546 p. (ISBN 1110386451, lire en ligne), p. 155
  6. [PDF](en) Nick Clayton, « The development of the suspension wheel », dans Actes de la deuxième conférence internationale sur l'histoire du cycle, Saint-Étienne,‎ 1991 (lire en ligne)
  7. (en) « Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Volume 1 »,‎ 1837 - 1841

Bibliographie[modifier | modifier le code]