Four

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Un four est une enceinte fermée munie d'un système de chauffage puissant :

En cuisine il permet de cuire des aliments.
Dans un processus de production d'objet le four permet le traitement par la chaleur d'objets (poteries, céramiques, verres, métaux...).

Le principe de fonctionnement du four est simple : l'objet à traiter y est enfermé pour être soumis à la chaleur interne du four. Cette chaleur provient d'une source de chaleur externe aux parois internes du four. La chaleur à l'intérieur du four peut être répartie par forçage de la circulation de l'air, par convection naturelle, conduction (transmission de calorie à la pièce par transport sur rouleaux céramique) ou par rayonnement (infrarouge, micro-ondes) .

La source d'énergie pour fournir la chaleur du four peut être :

Un combustible (bois, gaz naturel...);
De l'électricité dans des résistances;
Des micro-ondes encore avec l'électricité;
La lumière (four solaire).

[modifier] Four de cuisine

L'usage du four dans la préparation d'aliments remonte vraisemblablement à l'invention de la poterie et du pain. La structure des premiers fours a très peu évolué jusqu'à l'utilisation d'autres combustibles que le bois. Une cavité en briques ou en terre cuite contient le foyer, une deuxième cavité située au-dessus de la première (et éventuellement fermée par une porte) contient l'objet de la cuisson. La chaleur est transmise par les parois en contact avec le foyer ; un système de circulation de l'air autour de la paroi interne de la cavité supérieure permet de mieux répartir la chaleur dans le four. L'utilisation de la brique réfractaire permet de rendre le four plus efficace énergétiquement et, de mieux contrôler ainsi que d'égaliser les variations de sa température interne.

[modifier] Fours de poterie

Les fours en poterie ont une conception différente des autres fours.

La combustion se fait à flamme inversée : les gaz brûlés ne sortent pas par le haut du four, mais par le bas du four.

Cette conception permet d'augmenter le rendement, c'était un secret de fabrication chinois, qui leur permettait d'atteindre des températures très élevées avec des moyens rudimentaires et des combustibles à faible pouvoir calorifique (bois, et non pas houille).

La haute température (de 1 250 à 1 400 °C) est nécessaire pour cuire la porcelaine. Les Occidentaux ont dû attendre le XVII^e siècle pour atteindre ces températures. Les Chinois fabriquaient de la protoporcelaine (température estimée de 1 200 °C) dès la fin du VI^e siècle !

Les fours de potiers permettent aussi de contrôler l'atmosphère du four, c'est-à-dire la présence, ou l'absence d'oxygène dans l'enceinte du four. Cette présence d'oxygène influence l'aspect des émaux, les oxydes contenus dans les émaux vont rester sous forme d'oxyde en présence d'oxygène. S'il n'y a pas d'oxygène dans le four, les oxydes vont perdre leur oxygène, et revenir à l'état métallique (réduction).