James Beaumont Neilson

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James Beaumont Neilson

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James Beaumont Neilson. Portrait peint par John Graham Gilbert.

Naissance 22 juin 1792
Shettleston (Écosse)
Décès 18 janvier 1865
Queenshill (Écosse)
Nationalité Anglais
Champs Histoire du gaz manufacturé ; Sidérurgie
Renommé pour Air chaud au haut fourneau

James Beaumont Neilson (1792 - 1865) est un industriel et inventeur écossais, pionnier dans l'utilisation du vent chaud au haut fourneau.

Pendant la première Révolution industrielle, le haut fourneau, en adoptant le coke, s'affranchi de la pénurie et du coût du charbon de bois. Mais il faut un coke pauvre en soufre et mécaniquement résistant, alors que les gisements de charbon de qualité sont encore peu connus.

En 1828, James Beaumont Neilson brevette une amélioration fondamentale consistant à préchauffer l’air soufflé dans le haut fourneau[note 1]. De 1829 à 1831, il met au point un four capable de souffler un vent porté à une température de 315 °C, économisant ainsi le coke nécessaire à la chauffe du haut fourneau. La consommation de combustible et la productivité des forges de la Clyde augmentent spectaculairement[note 2] :

Date Vent[1] Combustible
(kg/t fonte)[1],[3]
Fonte
(kg/j.)[3]
Premier semestre 1829 Froid Coke : 8 060 1 607
Premier semestre 1830 150 °C Coke : 5 160 2 353
1833 315 °C Houille : 2 280 3 556

L’appareil utilisé comporte cependant de nombreux défauts de conception, et il faut également adopter quelques précautions, en particulier pour le refroidissement des tuyères [2]. Bien que Neilson n'en cache pas les faiblesses[note 3], son intérêt comme sa rentabilité sont évidents, surtout pour les hauts fourneaux qui, faute de houille compatible, n'ont pas encore effectué leur transition vers le coke.

D'autres inventeurs parachèveront l'idée de Neilson :

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Le vent chaud facilitant aussi la combustion au haut fourneau, il est devenu possible d'utiliser d'autres matières : l'invention de Neilson permet la valorisation du Blackband et donc l'expansion de la sidérurgie écossaise, qui passe d'une production annuelle de 37 500 tonnes en 1830 à 200 000 tonnes en 1840. L'utilisation de vent chaud permet également l'utilisation d'anthracite aux États-Unis et de houille brute en Écosse, où aucun charbon cokéfiable n'avait encore été découvert[1] (brevet de F. W. Gessenhainer en 1836).
  2. Bertrand Gille note, lui, une consommation de charbon à la tonne de fonte passant de 11 tonnes en 1811 à 8 en 1828, 4 en 1831 et finalement 2,5 tonnes en 1832[2].
  3. Pour encourager le développement d'un réchauffeur adapté, Neilson se contente d'une modeste royaltie d'un shilling par tonne produite avec son procédé. La modération de Neilson fut cependant mal récompensée : il dut attendre 1843 pour toucher ses royalties, après un long procès au Tribunal Écossais d'Édimbourg[1].

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) Thomas Turner (dir.), The metallurgy of iron: By Thomas Turner... : Being one of a series of treatises on metallurgy written by associates of the Royal school of mines, C. Griffin & company, limited, coll. « Griffin's metallurgical series »,‎ 1908, 3e éd., 463 p. (ISBN 1177692872 et 978-1177692878, lire en ligne), p. 21-23 ; 33
  2. a, b et c Bertrand Bertrand Gille, Histoire des techniques, Gallimard, coll. « La Pléiade »,‎ 1978 (ISBN 978-2-07-010881-7)
  3. a et b (de) Otto Johannsen, Geschichte des Eisens, Düsseldorf, Verlag Stahleisen mbH,‎ 1953, 3e éd., p. 327

Voir aussi[modifier | modifier le code]