Emmanuel-Louis Gruner

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Emmanuel-Louis Gruner ^[1] (11 mai 1809 Ittigen, 26 mars 1883 Beaucaire^[Où ?]) est un ingénieur polytechnicien (X1828) français d’origine suisse. Il s’est illustré dans les domaines de la métallurgie et de la géologie.

Biographie

Enfance

Emmanuel-Louis Gruner est né dans une famille nombreuse comportant seize enfants. Il en était le quatrième. Il est né en Suisse dans la localité dans le quartier de Worblaufen à Ittigen à côté de Berne. Par tradition, la famille était tournée vers les sciences. Sa maman descendait de Albrecht von Haller (1708-1777) qui était anatomiste et naturaliste; son grand-père paternel est cité, entre autres par Buffon, pour ses travaux sur les glaciers…^[2].

Sa mère, Julie de Jenner lui donna une éducation religieuse qui l’influença toute sa vie. Elle mourut prématurément alors qu’il avait vingt et un ans. Son père s’appelait Emmanuel Gruner dit de Wors-Lauffen. Il exerçait la profession de négociant.

Entre neuf et seize ans, il alla à l’école à Gottsadt dans une institution dirigée par le pasteur Zehender.

Ses études

Il va ensuite à l’université de Genève pendant deux ans jusqu’en 1827. Il se rend en 1828 à Paris pour préparer le concours d’entrée à l’école Polytechnique. Il en réussit le concours d’entrée cette même année. Il est classé neuvième à l’issue du cursus de l’école sur un total de cent vingt deux étudiants. Il demanda sa naturalisation française pour entrer à l’École nationale supérieure des mines de Paris (promotion de 1830). Il fut major de sa promotion et fut même dispensé des cours de troisième année. Il intégra ainsi le Corps des Mines.

La carrière

Après une période de voyage en Allemagne et en Europe centrale, il préfère demander en 1834 un poste à Saint-Étienne plutôt que de rester en laboratoire. Saint-Étienne était alors un des centres français les plus importants pour l’extraction du charbon et pour la sidérurgie. Il mena une exploration géologique importante des bassins houillers du département de la Loire.

En 1835 il devient professeur de chimie à l’École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne. Il conserva ce poste jusqu’en 1847. Il fut alors nommé ingénieur en chef du service des mines à Poitiers. Il mena des études géologiques similaires à celles qu’il avait effectuées dans la Loire dans les bassins houillers de la Creuse.

En 1852, il retourne à Saint-Étienne où il vient d’être nommé directeur de l’école des mines. Il occupe ce poste jusqu’en 1858. Il est alors nommé à la chaire de métallurgie de l’école des mines de Paris. Il œuvre au sein de cette école jusqu’en 1872. Puis, il occupa divers postes prestigieux dans l’administration française des mines jusqu’à sa retraite en 1879.

Il meurt, à Beaucaire le 26 mars 1883 d’une affection pulmonaire.

Ses travaux

Géologie

Il fut chargé à son arrivée en 1834 à Saint-Étienne d’établir la carte géologique du département de la Loire. Il fut donc amené à faire de nombreux travaux d’exploration géologique dans cette région. Compte tenu de l’importance économique du charbon pour la région, une part importante de son travail se rapportait aux formations houillères. Il publia de nombreuses articles notamment dans les Annales des mines mais également dans les Annales de la Société d’agriculture, sciences et arts de Lyon ou le Bulletin de la Société géologique de France. Il publia également, de nombreux résultats de ses recherches sur les formations houillères de la Creuse.

En 1859, il publia un ouvrage appelé description géologique de la Loire. Il compléta en 1860 un deuxième tome centré sur les formations houillères qui ne fut publié accompagné d’un atlas qu’en 1882 après une refonte.

Métallurgie

De la même manière que pour la géologie, Gruner publia un grand nombre d’article dans les ‘’Annales des mines’’. Ces travaux portèrent aussi bien sur les procédés que sur la chimie de plusieurs minerais. Sont nom fut d’ailleurs donné à un silicate naturel de fer et de magnésium du groupe des amphiboles : la Grunérite de composition : (Fe, Mg)₇, Si₈0₂₂^[3] qu’il découvrit dans un minerai de fer particulier, la collobriérite, du massif des Maures.

Il établit également une classification de la qualité de houille basée sur la teneur en matière volatile et les résultats de la Coke|cokéfaction^[4] :

• I. houille sèche à longue flamme 40 à 45 % de matière volatile
• II. houille grasse à longue flamme 32 à 40 % de matière volatile
• III. houille grasse proprement dite 26 à 32 %
• IV. houille grasse à courte flamme 18 à 26 %
• V. houille maigre 10 à 18 %
• VI. houille anthracite 8 à 10 %

Ces contributions avaient souvent pour objet d’aider les industriels à utiliser les nouveaux procédés ou produits sidérurgiques qui se développaient à très grande vitesse à cette époque de la révolution industrielle.

Il fit un travail important sur les hauts-fourneaux afin de développer et d’optimiser la production de fonte. À titre anecdotique on peut noter l’existence de la classification Gruner qu’il établit pour classifier les hauts fourneaux en fonction du rapport hauteur (h) sur diamètre du ventre (v)^[5] :

• HF trapus (h/v ≤ 3)
• HF ordinaires (h/v ≃ 3,5)
• HF élancés (h/v ≥ 4).

Il estima que les hauts-fourneaux élancés donnaient de meilleurs résultats en ce qui concerne la régularité et la consommation de combustible.

Il existe un indice de Gruner qui quantifie le rapport volumique CO/CO₂ en sortie d’un haut-fourneau. Il en quantifie le bon fonctionnement. Gruner estimait que le meilleur rapport était de 0,675. Cet indice est peu utilisé actuellement^[3].

Il démontra l’impossibilité de traiter correctement des fontes phosphoreuses avec le procédé Bessemer Il eut l’intuition de la solution qui fut développée avec succès quelques années plus tard par Thomas et Gilchrist pour traiter des fontes phosphoreuses : « Peut-être pourrait-on avoir recours à la dolomie, le carbonate double de chaux et de magnésie ? La dolomie, cuite à haute température, surtout si elle contenait assez d’argile pour se fritter un peu, résisterait mieux que la chaux pure à l’action de l’air humide. On pourrait préparer ainsi des briques qui seraient certainement appelés à rendre de grand service. » (Gruner, traité de métallurgie, tome premier, page 200-201).

Outre ses très nombreuses comptes-rendus publiés dans les Annales des mines concernant les procédés sidérurgique d’obtention de la fonte de l’acier, il publia plusieurs ouvrages :

• État présent de la métallurgie du fer en Angleterre ( avec Charles-Romain Lan), Dunod éditeur 1862
• Traité de métallurgie, Dunod éditeur.

• Tome premier : agent et appareils métallurgiques, principe de la combustion (1875)
• Tome second : chauffage et fusion, grillage, affinage et réduction (1878)

Le tome second est incomplet. L’auteur mourut avant de l’avoir achevé

Annexes

Bibliographie

• Le savoir...fer : glossaire du haut fourneau – Novembre 2003 – publié par l’association le savoir …fer (57190 Florange) - ISBN 2-9520787-0-X
• M. Lodin : notice nécrologique sur L.E. Gruner inspecteur général des mines. Annales des mines, 8e série volume 13, 1888. Consultable sur [1]

Liens externes

Publications de E.L. Gruner consultables sur Gallica (format PDF)

• État présent de la métallurgie du fer en Angleterre : [2]
• Traité de métallurgie.

• Tome premier : agent et appareils métallurgiques, principe de la combustion : [3]
• Tome second : chauffage et fusion, grillage, affinage et réduction : [4]

• Études sur les hauts-fourneaux : [5]
• Étude sur l'acier, note sur les propriétés mécaniques des aciers phosphorés : [6]

Notes et références

1. ↑ Il s'agit de l'orthographe la plus fréquemment rencontrée mais J. Corbion dans son Glossaire du haut-fourneau écrit le nom Grüner. Ce qui est fautif et correspond à une prononciation erronée ; en effet, on doit prononcer *grouner, or, si on écrivait " Grüner ", on devrait prononcer *greuner ; bien que ls noms propres n'aient pas d'orthographe, en Suisse, on écrit Gruner…
2. ↑ Voir le biographie de Gottlieb Sigmund Gruner
3. ↑ ^{a et b} Le savoir...fer : glossaire du haut fourneau – Novembre 2003 – publié par l’association le savoir …fer (57190 Florange) - ISBN 2-9520787-0-X, p1772
4. ↑ Le savoir...fer : glossaire du haut fourneau – Novembre 2003 – publié par l’association le savoir …fer (57190 Florange) - ISBN 2-9520787-0-X, p792
5. ↑ Le savoir...fer : glossaire du haut fourneau – Novembre 2003 – publié par l’association le savoir …fer (57190 Florange) - ISBN 2-9520787-0-X, p1811