COMPOSITION DU LAITIER

Si les perfectionnemente les plus évidents, les plus considérables pour l'exploitant se rapportent à l'économie du combustil^, dont l'emploi a été réglé conformément à sa nature chimique et au meilleur usage de Fair, qui, en le brûlant^ développe la haute température indispensable au travail du fer, cependant nous serions fautif d'omission si 111. 7

(98 ) nous ue faisions pas remarquer les pcrreotîonnementsqai sont nés d\ine connaissance approfondie et clairement exposée des proportions que doivent avoir entre elles les matières propres à la formation des laitiers, matières qu'oa introduit dans le haut fourneau avec le minerai, soit qu^elles s'y trouvent naturellement à Tétat de compose ou de mélange, soit qu'on les y ait ajoutées comme Jondant^ sous le nom de castine lorsqu'elles sont calcaires, ou sous celui à!€rbue si le quartz ou la silice alumiueuse les constituent principalement. Ces perfectionnements sont dos principalement aux excellents travaux de M. Berthier, dont les uns, fruits de la synthèse, ont fait connaître Taction mutuelle de la silice et des bases salifiables terreuses auxquelles elle peut s'unir pour constituer des silicates, et les autres, fruits de Tanalyse, ont donné la composition dnn grand nombre de laitiers et de scories formés dans les hauts fourneaux ou obtenus de la fonte pendant son affinage. Ce qui imprime un cachet particulier aux travaux de M. Berthier, c'est que les silicates qu'il a formés provenaient de mélanges faits dans des proportions atomiques (Journal des Sni^ants^ année i836, pages 56o et suivantes), quil exposait à des températures aussi bien déterminées quo possible, c^est, enfin, que les résultats de ses synthèses ont été coordonnés avec ceux de ses analyses [Journal des Sai*ants^ année t836, pages 706 et suivantes), après que les uns ont servi de contrôle aux autres. En procédant ainsi d'après une méthode essentiellenienl philosophique, parce qu'elle conduit aux résultats les moins incertains, IVI. Berthier est arrive à expliquer parfaitement la nécessité de présenter à In silice deux bases au moins, la chaux et la magnésie, ou la chaux et Talumine, afin d'avoir des silicates convenablement fusibles, et à reconnaître que la silice des laitiers provenant des minerais réduits avec le charbon de bois renferme, terme moyen, deux (ois autant d'oxygène que les bases <pii la saturent, rarement davantage, souvent

( 99 ) moins; tandis que, dans des laitiers provenant dvs minerais réduits par le coke, Toxygèue de la silice est égal à celui des bases. Enfin M. Berthier a conclu de lensemble de ses recherches que les laitiers ont la composition la plus convenable au travail du fer, lorsqu'ils contiennent de o,4S* à 0,60 de silice, de o,ao à o,35 de chaux, de o,ia à o,35 des autres bases, et que, si, parmi ces dernières, la magnésie s^élève à o,25, Talumine ne doit pas dépasser 0,1 5.

Puisque toute ou presque toute la matière étrangère à Toxyde de fer doit être séparée à Tétat de laitier, et que cette séparation ne peut être effectuée que^ d'après certaines conditions de nature et de proportions des principes susceptibles de se vitriiier convenablement k la chaleur du haut fourneau, il est de toute évidence qu'il y a corrélation entre ces deux choses, composition des laitiers et température suffisante pour en déterminer la formation, et que, conséquemment, si Tune de ces choses était omise, la métallurgie du fer serait incomplète.

§ IL — PEBFECT103IlfGME3iTS APPORTÉS ▲ l'eMPLOI OE Là CHALEUR DANS LE TRAVAIL Dt7 FER.

Avant de parler des diverses améliorations relatives à Pemploi de la chaleur nécessaire à rextraciion du fer et au travail dont le métal révivifié est Tobjet, nous rappellerons que la première idée précise de la manière dont s*opère la combustion du charbon lorsqu'il présente, à un courant d'air, une colonne plus ou moins longue, ainsi que cela a lieu, par exemple, dans un haut fourneau, appartient à Proust, savant français peu connu du public, mais que placent an premier rang des chimistes ceux qui ont appr<^ondi la science aux progrès de laquelle il a tant contribué par Toriginalité de son esprit et ses nombreux travaux.

Quoique Proust ait hésité longtemps à publier un travail sur la poudre à canon, dans Tétat où il est imprimé, parce que, mieux que personne, il en connaissait les imperfections, cependant, tel qu'il est, il porte la marque de Fauteur; et les chimistes regretteront toujours que la guerre provoquée par Tabdication de Charles IV, en 1808, en empêchant Proust de retourner à Madrid, où il avait son laboratoire^ Tait placé dans Timpossibilité de mettre la dernière main à des recherches qui , si elles eussent été achevées, auraient été, sans doute, un de ses pins beaux titres de gloire. C'est dans ce travail qu^en parlant de la combustion du charbon, brûlant en colonne plus ou moins longue, il émet une idée aussi simple en théorie qu'elle est féconde en conséquences pratiques.

Proust, partant du fait qu'îi une température rouge ardente le carbone enlève Foxygène à Thydrogène, eu conclut que, dans Tintérieur d'une arme à feu où la poudre s'embrase, le charbon étant en excès, le carbone seul peat brûler, quoiqu'il se trouve en présence de l'hydrogène et du soufre. D'un autre côté, les fluides élastiques, nés de la réaction des éléments de la poudre embrasée, étant, à leur sortie du canon, portés à une température ardente, une nouvelle combustion est produite par l'union de l'oxygène atmosphérique avec le sulfure de potassium, l'oxyde de carbone, l'hydrogène du charbon et celui qui a pu résulter d'une décomposition d'eau opérée dans l'intérieur du canon. Suivant cette manière de voir, une poudre, avec excès de charbon, donne donc lieu à deux combustions successives : l'une qui se passe dans le canon entre l'oxygène du nitre et le carbone du charbon, et l'autre, hors du canon, entre l'oxygène atmosphérique et les combustibles qui n'ont point pris part à la première combustion. Après avoir fait cette distinction capitale, Proust, guidé par l'esprit d'induction, qu'il a possédé à un degré si éminent, établit les rapprochements suivants :

( ïoi )

« Peul-èire, dît-il (i), demandera-l-on, à la suîlc de » cet article, si la combustion du charbon, à Texclusion I» de Thydrogène, oflre des cas analogues dans nos arts? J'en » vais réunir quelques-uns.

» Dans toutes les fonderies où l'on aflSne le cuivre au » travers des charbons, l'hydrogène de ces derniers, puis » celui de Teau qu'ils décomposent, ne brûle point dans » le foyer; il en brûle une partie à sa surface, l'autre y M échappe; il dissout, il entraine avec lui du cuivre qu'il » dépose sain et sauf à 4o ou 5o pieds sur les plates-formes » qui environnent le sommet des cheminées. C'est là qu'on » va ramasser une grenaille de cuivre extrêmement fine et » à Tétat métallique; mais, pour celui qui brûle avec Thy- » drogène, il teint en vert et en bleu la flamme qui surit monte ces foyers.

» Dans les hauts fourneaux à fonte de fer, Toxygènequi n entre par la tuyère n'est que pour le carbone exclusive- » ment. I/hydrogène traverse alors une colonne embrasée w de a8 à 3si pieds pour brûler au-dessus du gueulard et » servir la nuit de fanal aux campagnes environnantes. n Cet hydrogène, conduit sous des voûtes additionnelles, » est un combustible qui sert maintenant à cuire de la » chaux, de la brique, etc. Ce fait-là cadre fort bien avec n les principes; je le dois à Tamitië de M. Curandau. >»

Développons les conséquences des idées de Proust, en examinant successivement deux cas : celui ou le haut fourneau n'est chargé que d'un combustible sec, formé de carbone et d'hydrogène, et celui où il Test k la fois d'un com^ biistible quelconque, déminerai et de fondant.

Le premier cas se présente lorsqu'on met un haut fourneau en activité, si le combustible qu'on y introduit est sec et dépourvu d'oxygène ; le second cas a lieu lorsque le four-

ni) Journal de Phrsitfue, t. LXIII, cahier de juillet 1811 1 4^ l^Icmoirc »uf la poudre i canon» p. 3i .

( «oa ) neatf'a été suffisamment échauffé pour que le fer du minerai, une fois désoxydé, puisse se fondre en passant à Tétatde fonte.

L'air nécessaire à la combustion s'échappe des machines soufflantes par leurs becs posés dans les tuyères à la partie inférieure du fourneau, au-dessus du creuset destiné à recevoir les matières liquéfiées. La plus haute température se prodnii un peu au-dessus des tuyères, dans la partie inférieure d'un espace qu'on nomme i'owi^/Yiçtf, parce que c'est 1» que Pair, commençant à rencontrer le combustible, a le plus d'intensité, et que dès lors, si le fourneau a été chargé de minerai et de fondant, c'est là que le fer, se liquéfiant â Tétat de fonte, se sépare surtout des parties terreuses, qui se liquéfient elles-mêmes k Tétat de laitier. La température ne se maintient qu'autant que l'ouvrage reçoit continuellement de nouvel air et du combustible qui y parvient du gueulard, par lequel on le jette avec le minerai et les fondants.

Il est évident, d'après cela, qu'un haut fourneau en activité présente deux colonnes en mouvement : une colonne ascenHante^ formée des produits aériformes de la combus" tion opérée dans l'ouvrage et de l'azote atmospMriqne, qui est tout à fait étran£(er à cette combustion; une colonne descendante^ k l'état solide et liquide, formée du combustible, du minerai et du fondant.

Premier cas. Tant qu'il n'y a d^ns l'ouvrage, oii fair aiHue, que du chaii)on sans minerai, il ne se produit que de l'acide carbonique, du moins lorsque le fourneau est en activité depuis un temps suffisant pour que le charbon arrivé dans l'ouvrage ait perdu tout son hydrogène^ aHisi que cela a véritablement lien , d'après l'observation de M. Berthier : l'acide cai^bonique -produit se dégage avec l'azote, qui, ne prenant part à aucune action chimique, • rinconvénient d*absorber une portion de la chaleur développée. A mesure que l'acide carbonique s'élève, il ^^ bientôt changé par le carbone qu'il rencontre en oxyde de carbone; alors cesse toute action* chimique de la part «le w

( '"3 ) colonue gazeuse ascendaDlc. Le combustible, qui a élé in-^ troduit dans le fourneau à Tëtat de carbone hydrogéné, que nous supposons absolument secj éprouvanl, à mesure qu'il descend, une vraie distillation, Thydrogëne s'en sépare, soit a Tétat libre, soit à l'état de carbure volatil, et se dégage par le gueulard avec les gaz oxyde de carbone et azote.

Deuxième cas. Si nous suivons la marche des deux colonnes dans un haut fourneau chargé de combustible, de minerai et de fondant, les efliets seront plus compliqués, surtout si le combustible est humide. L'oxygène affluant dans Fouvrage produira toujours de Facide carbonique ou de r oxyde de carbone; et, s'il arrivait que du minerai ne fût pas complètement désoxydé en atteignant cette partie du fourneau, le n^éme produit se formerait eucore aax dépens de Toxygène de ce minerai et du carbone incandescent. En second lieu, Toxyde de carbone, eu s^élevanl, peut contribuer, avec le charbon solide, qui agit par cémentation, à désoxygéner Toxyde de fer ; dès lors il se reproduit de Ta» cide carbonique, qui peut être réduit de nouveau en oxyde de carbone par le charbon, et ainsi de suite, jusqu'à ce que la température né permette plus à l'acide carbonique de se transformer en oxyde de carbone, et à l'oxyde de carbone de se réduire en acide carbonique par l'oxygène de l'oxyde de fer. Ce n'est pas tout : à une certaine hauteur, il y a de l'bydrogène du combustible qui est mis en liberté par distillation , et cet hydrogène peut jouer un rôle analogue à l'oxyde de carbone, en ramenant de l'oxyde de fer à l'état métallique ou de protoxyde, en même temps qu'il devient eau-, et cette eau, a son tour, peut se décomposer par le charbon incandescent et reproduire de l'hydrogène ainsi que de l'oxyde de carbone^ et cela a lien jusqu'à ce que la température ne permette pins de réaction entre l'acide carbonique, Teau et le charbon, d'uue part, et, d'une autre part, entre l'oxyde de carbone, l'hydrogène et le peroxyde

( io4 )

de fer. Dès lors, avec Toxyde de carbone, ThydrogèDe pur ou carburé et Tazote, la colonne ascendante gazeuse contiendra encore de l'acide carbonique et de la vapeur d'eau. En considérant la colonne descendante, nous verrons que. si les matières introduites par le gueulard sont humides, elles perdront d'abord de Teau, puis de Tacide carbonique si elles renferment du carbonate de chaux. Ensuite, le charbon, s'échauffant de plus en plus, abandonnera de rhydrogène, soit pur, soit carburé; puis, à mesure que sa température s'élèvera davantage, il deviendra plus énergique pour agir sur la vapeur d'eau, avec laquelle il pourra être en contact, sur Tacide carbonique, cl enfin sur les oxydes de fer (sans parler d'autres corps, tels que Tacide phosphorique et une portion de silice, qui peuvent être décomposés). Dès que le fer aura perdu son oxygène, il aura tendance à s'unir au carbone , au silicium , au phosphore, etc., pour devenir fonte, comme, d'un autre côté, les matières terreuses qui ne se désoxygènent pas ont tendance à se vitrifier pour former le laitier : c'est surtout, comme nous l'avons dit, dans la partie inférieure de l'ouvrage que ces tendances sont complètement satisfaites.

Revenons à la colonne ascendante an moment où elle atteint le gueulard, afin de la considérer sous le rapport du parti qu'on peut en tirer comme source de chaleur. D'après ce que nous avons dit de sa composition, il est évident qu'elle peut servir à échauffer de deux manières : premièment, en abandonnant à des corps moins chauds qu'elle la chaleur qui la porte à rincandesccncc; elle agit alors comme la vapeur d'eau, comme toute matière qui élève la température d'une autre matière par la tendance de la chaleur lï se mettre en équilibre entre des corps inégalement chauds; deuxièmement, elle peut servir à chauffer comme matière combustible formée d'hydrogène et d'oxyde de carbone, susceptible de produire de la chaleur en s'unissanf k l'oxygène pour constituer de l'eau et de l'acide carbo-

( «oS ) niqae. On voil donc que cette colonne ascendante, sortie du haut fourneau, correspond k la masse des fluides élastiques qui, k leur sortie d*une arme à feu, sont susceptibles de produire, sous Tinfluence atmosphérique, la seconde combustion que Proust a signalée dans la poudre k ca* non (i).

Passons maintenant k l'application de ces vues à la mé* tallurgie du fer.

M. Aubertot, maître de forges dans le département du Cher, a le mérite d'avoir le premier tiré parti de la chaleur qui s^échappe des hauts fourneaux et des feux d'affiné-^ rie sous la forme de flamme, et c'est, sans doute, les applications qu'il en a faites que Guraudau désignait, lorsqu'il disait à Proust qu'avec cette flamme on cuisait de la brique, de la chaux, etc. (voyez ci-dessus, page loi). Les travaux de M. Aubertot remontent an delà de l'année 1810, ainsi que le x^onstatent un brevet d'invention et le Mémoire remarquable où M. Berthier les fil connaître au monde savant, en 1814 (Journal des Mines^ t. XXXV).

Eln publiant ce Mémoirç après avoir ccmstaté, sur les lieux mêmes, les avantages des procédés du maître de for* gcs français, M. Berthier s'acquitta dignement de sa mission d'ingénieur des mines. Non-seulement il fit parfaitement connaître les nouveaux procédés par des descriptions

(1) En adiiietunt le» idée» de Proust, nou» «upposoiit :

\^, Qu''il ctt exact, comme il ledit, lorsque la combiisUnii de la pondre a lien dans iioe arme à Teu, que le charbon est en excès notable relatiremrnt à roxygèno du nitrate de potasse ;

3*« Que les produits aêriforraes de C6tte combustion demeurent un temps suffisant dans le canon pour que Taflinité éleotive, qui, à une températore éleTée, sollicite le carbone plus Tortement que Thydrogène .H s^inir avec l'oxygène, ait le temps d^accomplir son action.

Car nous concevons que» t^W n^ avait pas une suffisante quantité de car- Ixme en excès, et li cet eirèa n^étail pas un temps suffisani en eontaci avec les produiu de la combustion, et, enfin, ni la température nVtait pas couvenabicnient tlevcc, Thydrogènc pourrait »c combiner avec do roxyc*nc, si ccn^est rn totalit**, du moins en partie

( »o6 ) précises accompagnées de dessins représei>tant les couslriiclions pyrotechniques qu'il fallait annexer aux anciennes, mais il exposa sur les progrès de la mélallui^ie du fer, des vues qui Jui étaient propres, dont le temps a confirmé la justesse.

M. Âubertota fait servir la flamme des hauts fourneaux et celle des foyers de forge où Ton affine la fonte a des usages aussi nombreux que variés, en la dirigeant dans des fours ou des fourneaux convenablement construits. Ainsi, par exemple :

i^. Il a opéré la cuisson des pierres calcaires en chaux, avec une économie sur les prix du pays de moitié au moins, et même des deux tiers ;

a^. Il a cuit des briques, des carreaux, des tuiles, etc.;

3^. Il a pu chauffer convenablement des boulets poar les marteler, ou, comme on dit, les cingler; et Texpérience a fait voir que la température peut être portée jusqu'au degré où la fonte se liquéfie ;

4^. Il a échauffé suffisamment des barres de fer de o'^ofia d'équarrissage pour les étirer en baguettes rondes de o™,oo8 de diamètre ;

5^. II a échauflié des caisses où étaient renfermés des barreaux d'acier naturel au milieu d'un cément de char* bon, assez fortement pour opérer, au bout de cinq ou six jours, la conversion de ces barreaux en un excellent acier de cémentation;

6^. Il a employé la flamme qui avait servi à quelques-uns de ces usages à chauffer un four servant à la cuisson du pam des ouvriers de l'usine, et une grande chaudière contenant Teau nécessaire a la lessive de leur linge.

M. Berthîer ne s'est pas borné à décrire les procédés de M. Aubertot en habile ingénieur, mais il a cherché, comme savant, la cause de plusieurs effets remarquables qui en sont les résultats. Par exemple, dans l'étirage des barres de (ev de o*",o62 d'équarrissage en baguettes de o^^ooB de dia-

mètre ùlîi par le chauffage ordinaire dit feu de Martinet^ on dépensait, par millier métrique, 10 francs de charbon, et on éprouvait un déchet de 5o ou 60 kilogrammes; eh biea^ par le procédé de ^f . Aubertot, la dépense en combustible est nulle, et le déchet ne dépasse pas ao à 23 kilogrammes. M. Berihier donne la véritable cause de ce résultat : c'est que le fer qui est chauilé par la flamme du haut fourneau, dans un four à réverbèi^où on l'introduit, n'est, pour ainsi dire, pas exposé au contact de l'air; la flamme lui communique la chaleur dont elle est pénétrée, principalement par simple distribution, et, conséquemment, il n'y a qu'une faible combustion, de sorte que l'oxygène ne se porte qu'en une très-faible proportion sur le fer et sur la matière combustible de la flamme. En même temps que M. Berthier a constaté ces faits par rcxpérience, il a reconnu la nécessité, pour avoir toute la chaleur que la flamme du haut fcfurneau est susceptible de donner, de diriger dans le four où elle se rend la quantité d'air strictement nécessaire pour en brûler tout l'hydrogène et le carbone; en dépassant cette quantité il y aurait un refroidissement notable résultant de réchauffement de Ttir en excès.

M. Berthier indique ensuite des essais à tenter pour tirer de nouveaux avantages de Temploi de la flamme du haut fourneau, par exemple :

1°. L'affimage de la fonte mazée par le procédé de M. Aubertot n'ayant pas réussi, il donne quelques modifications qui, peut-être, le feront réussir;

a*'. On pourrait se servir de cette flamme pour calciner des minerais de fer qui, comme le carbonate, certaines hématites, ne doivent perdre que du gaz ou éprouver une simple désagrégation ;

3°. On pourrait en tirer parti dans le grillage des matières dont un des éléments se dégage à l'état aéri forme par

l'effet de son union avec Toxygène atmosphérique, que cela se passe dans le grillage des sulfures ;

4^. M. Berlhier propose de mélanger les minerais de fer en grains ou les rainerais argileux avec du poussier de charbon, de les mouler en briques, puis de les soumettre à Faction de la flamme, qui , après les avoir séchés, en commencerai t la réduction ; enfin, les minerais encore chaads arriveraient dans le haut fourneau, dont la hauteur poarrait être réduite;

5^. Il propose de soumettre au même traitement les écailles de fer oxydé qui se détachent du métal lorsqù^on le forge, écailles qui portent le nom de batgtures ;

6^. 11 pense qu^on pourrait faire usage de cette flamme pour concentrer des liqueurs salines, ou distiller des liqueurs volatiles;

7^. Enfin il insiste d'une manière toute particulière sur les avantages d'une disposition d'appareil qui permettrait d'employer la flamme des hauts fourneaux à vaporiser l'eau d'une chaudière de machine à vapeur, au moyen de laquelle on mettrait en mouvement les soufflets, les marteaux et les laminoirs nécessaires aux travaux du fer.

On appréciera toutes les conséquences de cette application, si l'on se rappelle les conditions dans lesquelles les usines k fer doivent être placées pour prospérer; et nous hésitons d'autant moins à nous arrêter sur ce sujet, que récemment encore on a parlé de cette amélioration sans en citer la source^ soit qu'on Tignorât, soit qu'on eût quelque motif particulier de ne pas l'indiquer.

La condition la plus favorable h l'existence d'une usine a fer est d'avoir à sa plus grande proximité le combustible, le minerai, le fondant, la terre propre à la fabrication des briques réfractai res indispensables aux constructions pyrotechniques, et enfin une chute d'eau capable de donner le mouvement aux soufflets, aux marteaux, etc. Les usines

( «09 ) de TAugleteiTe el de la Belgique, considérées sous ces rapports, étant bien plus favorisées que ne le sont les usiues de France, nos maîtres de forges ont des difficultés à vaincre que n'ont pas leurs concurrents étrangers. En eifet, lorsque les matières premières des usines à fer se trouvent^ en France, disséminées sur une surface plus ou moins grande, toutes ou presque toutes se trouvent tellement rapprochées dans la même localité en Angleterre et en Belgique, qu'on a été jusqu'à dire qu'on les rencontre sur ime même verlicalej de sorte qu^en creusant un puits dans le terrain houiller on trouve à la fois du charbon de terre, du minerai, du fondant, de l'argile réfractaire; et, si les chutes d'eau manquent, le combustible est assez abondant pour qu'on puisse, sans accroître beaucoup les frais d'exploitation, recourir à la vapeur produite par un foyer spécial. En France, où l'on travaille beaucoup avec le charbon de bois, les forêts qui le donnent couvrent de grandes suriacea; quand on travaille au charbon de terre, il n'y a aucun terrain houiller où Ton rencontre du minerai de fer : dans les deux cas, les frais de transport étant incomparablement plus grands que ceux de nos voisins, on conçoit l'avantage de tout ce qui tend à rapprocher sans frais les matière» premières et la force mécanique. Eh bien, l'emploi de la flamme des hauts fourneaux, donnant le moyen de chaufler l'eau des machines à vapeur, affranchit déjà le maître de forge de l'obligation de placer son usine à proximité d'une chute d'eau; dès lors il peut choisir la position la plus convenable possible au rapprochement des matières premières.

Dans ua second article, nous traiterons des améliorations apportées au développement même de la chaleur.

§ lU. — PERFECTlOUflTEMElfTS APPOETÉS À l'aRT DE DÉVE* LOPPER \k CHALEUR LE PLUS AVANTAGEUSEMENT POSSIBLE AU TRAVAIL DU FER.

Après avoir parlé de Tari de diriger ia flamme des haats fourneaux el des feux d^affinerie, de manière a tirer tout le parti possible, soit de la chaleur qu'elles peuvent abandonner par simple refroidissement^ en touchant des corps qui ne sont pas portés comme elle à Tincandescence, soit de la chaleur qu'elles peuvent produire en donnant lieu à une combustion par Tunion de leur hydrogène et de leur oxyde de carbone avec Toxygène atmosphérique, il nous reste à traiter des derniers progrès de Fart d'obtenir éco* nomiquement, dans la métallurgie du fer, le plus graud eflTet possible des combustibles et de Toxygène faisant fonc* tion de comburant; c'est-à-dire des deux principes maté» riels qui, en vertu de leur mutuelle affinité, donnent lieu, par une combinaison rapide, à un dégagement de chaleur porté jusqu'à l'incandescence.

Si le bois fut le premier combustible employé à réduire le minerai de fer, le charbon Idi a été préféré h l'époque où le travail de ce métal a pu être considéré comme un procédé métallurgique, et il continue à l'être en France, en Allemagne, en Suède surtout, et même en Belgique, quoiqu'on y fasse cependant un grand usage de la houille, qui s'y trouve répandue avec une sorte de profusion, ainsi que nous l'avons dit déjà.

En Angleterre, la nécessité a fait abandonner le charbon de bois pour l'emploi à peu près exclusif de la houille; mais cette substitution ne s'est opérée qu'après de nombreux essais, comme, au reste, l'indiquent la date des premières patentes prises à cet effet et 1 époque réelle où l'usage du combustible minéral est devenu définitif. En cherchant à surmonter deux difficultés, celle de préserver le fer de

la fâcheuse influence du soufre contenu dans la houille a Télal de persulfure, et celle de prévenir les inconvénients résultant du ramollissement des houilles collantes, on fat conduit à traiter le rainerai, non avec la houille, mais avec son charbon, c'est-à-dire le coke. L'emploi du coke remonte déjà à Tannée 1720. Quant à raffinage de la fonte, on ne sut y employer, nous ne disons pas le coke, mais la houille, que longtemps après, non plus en mettant la fonte en contact avec le combustible, comme on le pratique dans Tafiinage au charbon, mais en brûlant la houille sur la grille d^uu foyer adossé à un four à réverbère, sur la sole duquel est la fonte réduite en fi ne- métal, La flamme agit principalement en portant à Tincandesctince la voûte du four, de laquelle la chaleur, rayonnant sur le Jine-metal^ le désagrège sans le fondre, et lui permet alors de s^afBner aux dépens de Toxygène des battitures ajoutées pour cet effet, et certainement de l'oxygène atmosphérique qui pénètre dans le fourneau par quelques ouvertures que Ton débouche de temps en temps. Ce genre d'afBnagc est appelé pudfilage. Les premiers essais auxquels il donna lieu datent de 1784; mais le procédé ne fut rendu pratique par M. Corte que quelques années après.

Enfin, dans ces derniers temps, on a fait usage de la tourbe pour puddier la fonte, réchauffer et corroyer le fer. On a essayé, dans les hauts fourneaux et les feux d^afllnerie, Tusage du bois vert, du bois sec, du bois torréfié jusqu'à couleur brune ou du charbon roux, et Ton est même revenu à l'emploi de la houille dans les hauts fourneaux. IVlais l'industrie ne s'en est pas tenue là, elle a imaginé de faire brûler les combustibles, non plus par l'air froid, mais par de l'air échauilé ju$qu*au 3oo* degré et au delà. Dès lors ce nouveau mode d'employer l'air comburant a du faire soumettre à uu nouvel examen l'usage de certains combustibles qui, jusque-là, n'avaient été brûlés que dans des fourneaux marchant à l'air froid.

Nous allons parler :

i". De Tusage, en sidérurgie, de combustibles autres que le charbon de bois, le coke et la houille, brûlés par Tair froid \

a^. Et ensuite de Tusage des combustibles, en géuéral, brûlés par Tair chaud.

i^. Usage, en sidérurgie, des combustibles autres que le charbon de boiSy le coke et la houille^ brûlés par Fatr froid.

Depuis que M. Lareillet, propriétaire des forges de Pîssos et d^Ichoux^ dans les Landes, a exécuté en grand le puddlage de la fonte, le réchauffage et le corrojage du fer qui en provient, avec de la tourbe d'une qualité moyenne, et depuis que M. Bineau, ingénieur des Mines, a été chargé, par M. le Directeur des Ponts et Chaussées et des Mines, de suivre Texécution de ces procédés sur les lieux mêmes où on les pratique, il n'est plus permis de conserver le moindre doute sur l'avantage qu'il peut y avoir, dans plusieurs cas, a faire usage de ce combustible, et cV*st dans l'intention de constater cet avantage d'une manière officielle, que le jury pour l'exposition des produits de l'industrie nationale, en 1839, décerna une médaille d'argent à M. Lareillet.

Dans le Mémoire que M. Bineau a publié sur ce sujet ( i ), chaque élément de la question qu'il a été appelé à traiter est apprécié à sa juste valeur; puis, en les considérant dans leur ensemble, il les discute de manière à donner des conclusions d'une parfaite netteté sur la limite des avantages de ce combustible, et l'on peut, sans crainte d'être démenti, citer son Mémoire comme un modèle à étudier dans les questions de ce genre. M. Bineau, après avoir fait connaître les propriétés de la tourbe employée par M. La-

(1) Annale t des Mines, 3« scrie, 1. Vil, p. 1 13 el uii, aooé« i835*

reillet, tourbe de qualité moyenne, dont les cendres s'élèvent aux o, 1 3 et Teau hygrométrique aux o^ lo de son poids, arrive à des conclusions générales, applicables, non plus à une seule localité, mais i toutes celles où Ton peut se demander si l'usage de la tourbe y serait avantageux. M. Bineau fait voir qu'il suffit de Texposilion à Tair pour amener promptement le combustible à ne plus retenir que lés o,i5 de son poids d'eau hygrométrique, tandis que le bois de^^ manderait au moins deux ans pour atteindre ce degré de dessiccation ; mais une tourbe ne convient au puddlage de la fonte, au chauffage et au corroyage du fer, qu'autant qu'elle ne contient pas au delà de 0,1 5 de cendres, et qu'il n'en

faut pas plus de 2 à 2 - en poids pour équivaloir, en pouvoir calorifique, à 1 de houille. La question ainsi posée, il ne s'agit plus, après s'être assuré que la tourbe réunit les conditions dont nous parlons, que d'en comparer le prix à celui de la houille, dans une localité donnée, lorsqu'on veut savoir s'il y aura avantage à préférer l'une à l'autre. Le mérite que nous reconnaissons au Mémoire de M. Bineau, sur l'emploi de la tourbe au puddlage de la fonte, se letrouve, au même degré, dans un Mémoire plus étendu que le précédent, puisqu'il a pour objet l'appréciation des avantages qu'il peut y avoir à remplacer, dans les hauts fourneaux et dans les feux d'affinerie, le charbon de bois, par le bois vert, par le bois desséché et par le bois torréfié. Ce travail est encore l'accomplissement d'une mis* sion que l'auteur avait reçue de l'administration supérieure.

Dans Torigine, on a préféré l'emploi du charbon de bois à l'emploi du bois, par le double motif qu'à poids égal Je premier donne plus de chaleur que -le second, et qu'en conséquence les frais de transport du charbon sont moindres que ceux du bois. En effet, prenons pour unité de chaleur ou calorie la quantité qui élève de 1° centigrade IIL 8

un poids d^eau égal à Tunilé, les nombres exprimanl les poids de masses d'eau qui seront élevées de i^ centigrade, par la combustion complète de Tunité de poids de divers combustibles^ exprimeront les pouvoirs calorifiques de chacun d'eux* Ainsi on dit que le pouvoir calorifique du carbone pur est de 7815, celui du charbon de bois, de 6880/ et celui du bois vert, de 2^709 parce que runitéde' poids de carbone pur, en brûlant, élève de 1** centigrade une masse d*eau pesant 7816, etc. D'un autre c6té, l'obtention de 1000 kilogrammes de fonte ou de la tonne exi* géant de i too à 1600 kilogrammes de charbon, et de 35<k» a 5ooo kilogrammes de bois vert, il est évident que les frais de transport de celui-ci à l'usine sont bien plus grands que ceux du charbon ; mais, dans ces derniers temps, la voix impérieuse de la nécessité a demandé si le perfectionnement des voies et des moyens de communication, si les améliorations apportées aux constructions pyrotechniques, aux souSBeries, etc., ne permettraient pas d'employer avantageusement le bois vert, le bois sec, ou le bois torréfié, de manière k ne lui faire perdre qu'une portion du carbone que le procédé ordinaire de carbonisation pratiqué dans les forêts en sépare.' Les résultats suivants démontrent, mieux que ne le feraient tous les raisonnements, combien cette perte est, en effet, considérable.

294 kilogrammes de bois vert, après trois mois de coupe, c'est-à-dire dans l'état où on le prend pour le réduire en charbon dans les forêts, renferment 102*^^' ,9 d*eau hygrométrique, et 100 de carbone pur, terme moyen.

Par la carbonisation on n'obtient que 5o kilogrammes de charbon ou de carbone impur, lesquels ne représentent que 44 de carbone pur.

On voit, d'après cela, que la carbonisation du bois ne donne que 44 ^^ carbone, au lieu de 100; la perte est donc de 56.

Deax causes occasionnent la perle du carbone dans la carbonisation :

i^« L'une tient à la nécessité même de produire de la chaleur pour transformer le bois en charbon ;

Q?. L'autre est Taffinité en vertu de laquelle une portion de carbone se dégage constamment en combinaison avec de Toxygène et de Thydrogène, lorsqu'on soumet le bois le plus sec i la chaleur, même en vases parfaitement olos.

La chaleur développée par le bois sec complètement brûlé, dans un appareil où elle peut être évaluée sans perte, étant précisément égale k la chaleur développée par la combustion du carbone de ce bois, on peut se représenter les manières d'être du carbone, dans la production de la chaleur nécessaire â la carbonisation du bois vert par le procédé des forêts, ainsi que nous allons le dire.

7 7 du carbone des loo parties contenues dans 2g4 p^t*-*

tics de bois vert sont employées, en brûlant, à développer la chaleur propre à vaporiser 102,9 p^i^ti^s d'eau hygro* métrique; en outre, une autre quantité de carbone, en brûlant, développe la chaleur nécessaire i la carbonisation du bois parfaitement séché. Cette seconde quantité et une troisième, celle qui se dégage sous la forme de composas

3 3 volatils, donnent une somme de 487; enfin ces 487 ^l

les 7 7 qui ont développé la chaleur nécessaire à la volatilisation de l'eau élèvent donc la perte du carbone à 56, ainsi que nous l'avons dit.

L'emploi du bois vert pour les hauts fourneaux, repris longtemps après avoir été abandonné, remonte à douze ans au moins; car, en i83o, M. Fock fit usage du bois de pin

( "6 ) Cl de sapin dans l'tisine dé Soumboai en Finlande (i). S'il est difficile d'apprécier exactement les avantages de la substitution complète de ce combustible au charbon, diaprés les renseignements parvenus en France sur le résultat de cette substitution, on a du moins aujourd'hui la certilude de la possibilité de réduire en grand le minerai de fer en ionie de bonne qualité, au moyen de bois vert. D^un autre côté, not^ devons à M. Michel Chevalier (a) la connaissance de fails analogues : deux hauts fourneaux, appartenant à la compagnie de Westpoint, aux Etau-Unis, ont été alimentés, en i834 et années suivantes, avec des mélanges de bois vert et de charbon. La proportion en volume du

bois variait de ^ à plus des 7; il y a eu économie dans le

combustible et avantage dans la quantité et la qualité des produits^ mais une appréciation exacte des avantages de remploi du bois vert est difficile, par la raison que la maa* vaise construction des fourneaux augmentait beaucoup la consommation des combustibles, lorsqu'ils marchaient exclusivement au charbon. En effet, pour produire looô kilogrammes de fonte de forge, ils consommaient de 1600 a 1700 kilogrammes de ce combustible, tandis que, counnonénient en France, on admet que la consommation est de I f 00 à 1600 au plus. Eu un, le fait qu^un volume de bois remplaçait un volume égal de charbon annonce quelque vice de construction ou quelque faute dans la direction du feu, puisqu'il est démontré qu'un volume de charbou équivaut à la puissance calorifique de deux volumes de bois vert.

(i) Mémoire de M. 'l'eploff, dent les Annales des Mines russes, — DeeeriptiOD des rétiullau ubienu», en Russie, dans Tutino de Soumboul, dans la fonte des minerais de fer avec le bois non carbonisé, par M. BocTTanTr» Annales des Mines, 3** séria, t. tV, p. i5j.

(3) Koia sur Tamploi du bols dans les hauts fourneaus des Élats-Unis, par M. Michel CaivALita, Annales des Mines, 3« série, t. iX, p. iS5.

En 1834) le haut fourneau de Pions, en Suisse, a été chauffé avec un mélange de bois vert et de charbon ; si Talluredu fourneau a été satisfaisante, si les produits ont été de bonne qualité, ainsi que M. Combes l'a constaté sur les lieux (i), on a eu, plus tard, des raisons de penser que les avantages attribués d'abord uniquement k la substitution du bois vert à une portion de charbon devaient Tètre à une autre cause, sinon en entier, du moins en partie.

Enfin, en France, le bois vert a été employé dans un grand nombre de hauts fourneaux, tels que ceuft de Massevaux, de Bétaucourt, de Saint-Loup, d*Etravaux, de Fallon, de Farincourt, etc.

La pensée d'employer le bois sec, c'est-à-dire privé de l'eau hygrométrique, qui s'élève moyennement, dans le bois vert, au o,3o de son poids, a dû se présenter a Tcsprit aussitôt qu'on a eu l'idée de remplacer le charbon par le bois vert, d'autant plus naturellement que la dessiccation éprouvée par le bois vert avant de brûler dans le foyer ou on le jette doit amener un abaissement de température qui peut avoir des inconvénients dont l'emploi d'un bois préalablement desséché serait exempt. Quoi qu'il en soit, ce n'est que quelques années après l'emploi du bois vert que l'on a entrepris, en i835, en France, des essais en grand propres à décider s'il y aurait un avantage réel à dessécher ce combustible avant de le brûler. M. Gauthier de Montagney, qui a dirigé avec une grande habileté de nombreuses usines à fer en Franche-Comté, n'a point reculé devant les sacrifices de temps et d'argent que de pareils essais pouvaient entraîner, et les services qu'il a rendus à l'industrie, sous ce rapport, ne peuvent être méconnus de tous ceux qui s'intéressent au progrès de la métallurgie du fer.

M. Gauthier de Montagney a opéré la dessiccation du

(i) Emploi du l>oi8 en nature au fourneau de IMon». en .Suisse) pqr M. (loMBKS, AnttaUi des Mines, I. VI, p. 45 1 (année i83/|).

( "8 ) bois au moyen de foyers spéciaux à Vellexon, Trëcourt et Breurey ; il s'est servi de la chaleur perdue du haut fonrneau à Baigne, à la Romaine^ à Étravaux et a Montagnej. enfin de la chaleur perdue des feux d'afQnerie à Baumotte, Villersexel, Saint-George et le Magny.

Enfin M. Houzeau-Muiron, de Reims, et Feauvatt-Déliars se livraient, de leur côté, et dans le même temps, k des essais |d'un autre genre. Au charbou, pour les haau fourneaux et les feux d'aftinerie, ils substituaient )e bois torréfié ou distillé incomplètement dans un'appareii de leur invention, composé de caisses de foute chauflëes à ïexté' rieur par la flamme perdue des hauts fourneaux. Ce procédé, qui, dans Torigine, présentait rinconvénient de donner un produit très-hétérogène, à cause de rinégalité de la température à laquelle les divers morceaux de bois renf^r* mes dans une loême caisse étaient exposés, a été perfectionné par M. Baudelot, contre-maitre de Tusine d'Harraucourt. M. Sauvage, auquel nous devons une bonne description de l'appareil de carbonisation perfectionné, en suivant, sur les lieux mêmes, les opérations du haut fourneau, afi>> d'en comparer les résultats à ceux qu'on obtient de Temploi exclusif du charbon des forêts, s*est en outre livré à des expériences qu'il a jugées nécessaires pour l'appréciation exacte des avantages du bois torréfié (i).

En définitive, depuis i83o, on a employé dans les hauts fourneaux et même dans les feux d*affinerie, le bois vert, k bois desséché et le bois torréfié ou, ce qui revient au mèmei le charbon roux. Rapportons maintenant les condosions auxquelles M. Bineau est arrivé dans Tappréciation quil* faite des avantages respectifs de ces trois combustibles? et faisons remarquer que ses jugements reposent sur un ext-

(i) Mémoire sur U sulMiUuUon, dans Im hauis fonrDeoui, du boi* '° fariie carbonisé au charbon préparé «n meule dans les forêts, par M' ^^^' vAoa, Annales des hlincSt 3* série, I. XI, p. 5i7 (année 1837}.

( "9) meii approfondi de chaipie élément de la question générale qu'il a traitée (i).

La première chose qu'il faut savoir est le rapport des quantités Je la chaleur développée par les combustibles que l'on compare. Eh bien, le pouvoir calorifique du bois vert et celui du bois simplement desséché étant proportionnels à leur carbone, il est aisé de voir comment on arrive a trouver, en bois séché, l'équivalent calorifique du charbon qu'ils sont susceptibles de donner l'un et l'autre par le procédé de carbonisation des forêts. C'est ainsi qu'en tenant compte du déchet que le bois éprouve par le découpage, on trouve que, terme moyen, pour le bois taillis, employé le plus fréquemment en France (a)) i mètre cube de bois vert donne une guantùé de bois découpé dont le pou" \foir calorifique^ exprimé par son carbone pur, équivaut à o"^^64 du charbon provenant de ce même bois.

Mais si l'on concluait de là que 3 volumes de bois vert feraient le même usage que a volumes du charbon de ce même bois, on se tromperait par deux raisons : la première, c'est que l'eau du bois vert doit absorber de la chaleur pour s'évaporer , et la seconde, c'est qu'il échappe, à la combustion, plus de partie combustible lorsqu'on brûle du bois que lorsqu'on brûle du charbon, comme le démontre, au resie, la grandeur de la flamme qui sort du gueulard d'un fourneau alimenté par du bois; enfin, c'est ce qui explique pourquoi i mètre cube de bois vert ne peut remplacer que o"'^,5o du charbon qu'il donnerait. S'il était possible de remplacer le charbon complètement par

(i) Mémoire sur let divers procédés mis en usage pour roroplaeer, daos lee hents fbnrneeux et les feux d^affinerie, le ctiarbon de bois par le bois ▼ert, desséehé ou torréfié, par M. Rihbao, Aunules des Mines, 3' série, I. XIII, p. i3i (année i838).

(a) Ce bois donne, par la carbonisa lien, après doux ou *lrois mois de coupe, ig pour loo on volume o( 17 pour 100 en poids do cbarbon, mesuré et pesé 6 la sortie do la balle.

du bois veri , récouomie du combustible serait de 4^ pour loo ; mais comme jusqu'ici on n*a pu dépasser la proportion de volumes égaux de bois vert et de charbon, il s'ensuit que ia quantité de bois vert ne remplace qa*on tiers du charbon; dès lors l'économie est réduite à 14 pour 100 lorsqu'on soumet le minerai de fer au haut foar* neau.

Si nous prenons maintenant en considération Téconomie d'argent, elle variera beaucoup, par deux raisons surtout: la grande différence du prix du bois, et les distances bien différentes des bois aux usines qui les emploient. Par exemple, pour un haut fourneau placé à une distance moyenne des forêts, l'économie d'argent varierai t de 3 francs à 1 2 francs pour 1000 kilogrammes de fonte, suivant que le stère de bois sur pied coûterait de l'^^So à 5 francs.

L'emploi du bois vert, dans les feux d'affinerie, parait avantageux ; mais, jusqu'ici, le procédé n'est qu'à l'état d'essai.

L'expérience a appris que le bois desséché provenant de I mètre cube de bois vert n'équivaut qu'à un demimètre cube du charbon de ce bois, de sorte que, malgré la perte de son eau hygrométrique, il ne produit pas un effet plus utile que le bois vert : il faut donc que celui-ci se dessèche aux dépens de la chaleur perdue de la r^on supérieure du haut fourneau, ou bien encore qu'il y ait compensation entre la chaleur nécessaire à cette dessiccation et celle que représente une petite quantité de carbone séparé par un commencement de distillation «que subit le bois à la fin de sa dessiccation.

Le volume du bois desséché étant égal à celui du charbon employé concurremment avec lui, l'économie du combus»

tible est de g* Mais on a remarqué que le rendement du

rainerai est un peu diminué, et que la production de la fonte IVst fortement : do sorte que Tusagc de bois desséché

n^a point donne, sous ces rapporta, d'aassi bons résultats que le bois vert, sans parier, d'ailleurs, des frais de dessiccation. Cependant, comme on peut croire i la possibilité de faii*e disparaître les deux inconvénients dont nous parlons, il est bon de savoir que, dans la supposition où ce but serait atteint, I^économie d'argent pour looo kilogrammes de fonte, serait de 5 à ta francs, suivant que le prix du bois sur pied serait de i^',5o à 5 francs.

D'après M. .(Gauthier de Montagney, le* bois desséché provenant de i stère de bois vert remplace o"'^,4o de charbon des forêts dans les feux d'affinerie, de sorte qu'il y a une économie d'environ lo pour loo.

Un mètre cube de bois vert torréfié au degré où il est brûlé pour le travail du fer occupe o"'*^,6o, et équivaut, en pouvoir calorifique, à o"^^,49 <le charbon de ce même bois. On voit donc que la torréfaction a fait perdre au bois vert 0,1 5 de sa matière combustible, puisque nous avons vu que i""*^ de bois vert équivaut à o"**,64 de charbon.

Si, actuellement, on se rappelle que i mètre cube de bois vert ne donne que o"'^,a9 de charbon, tandis que, torréfié, il équivaut k o"^,49 de ce même charbon, la torréfaction donnera une économie de combustible de 4i pour 100, en supposant qu'on ne brûle que du bois torréfié; mais le bois torréfié, comme le bois vert, comme le bois desséché, ne brûlant pas aussi complètement que le charbon, l'économie réelle n'est que de 35 7 pour 100, en supposant qu'on remploie seul, à Tcxclusion du charbon. D'im autre côté, cette supposition étant réalisable, tandis que le bois vert et le bois desséché n'ont été, jusqu'ici, brûlés en France que mélangés, À Tolume égal, avec du charbon, on voit qu'il y a plus d'économie de combustible dans l'usage du bois torréfié que dans celui du bois vert ou simplement desséché.

Quant à l'économie d'argent, dans la supposition que nous avons faite d'un haut fourneau placé h une distance moyenne des coupes de bois, Féconomie apportée à la ]iré«

{ «aa ) paration d'une tonne de fonte de looo kilogrammes peut varier de a francs a 2% francs, suivant que le prix da bois sur pied sera de 3 à 5 francs le stère.

L'aifinage du fer a été fait avec un avantage réel en brûlant un mélange en volume de ~ de bois torréfié et ^ de

charbon ; mais l'économie est moindre dans cette opération que dans la réduction du minerai au haut fourneau, parce que le bois torréfié brûle moins utilement dans le premier cas que dans le second, qu'il est mêlé à du charbon, et enlin qu'il doit subir une torréfaction plus forte que ne Vexige l'usage du haut fourneau.

En résumé, la possibilité d'alimenter les hauts fourneaux par du bois torréfié en rend l'usage plus économique que ne l'est celui du bois vert ou desséché, qui nécessite le mêlant de ces combustibles avec leur propre volume de charbon. Si, par la dessiccation, on ne parvient pas k (aLire entrer dans ce mélange plus de bois desséché que de bois vert, il semblerait qu'il faudrait renoncer au procédé de la dessiccation du combustible, puisque le bois qui Ta subie ne brille pas plus utilement que le bois vert; mais des considérations importantes, qui seront exposées à la fin«de cet article, s'opposent à ce que nous tirions cette conclusion, lors même qu'on ne parviendrait pas k brûler concurremment a^ec le charbon plus de bois desséché que de bois vert.

a**. Usage^en sidérurgie^ de combustibles brûlés parfait' chaud, et considérations sur le comburant.

Deux matières sont indispensables au développement de la chaleur dans les usines à fer : un corps combustible solide, représenté par du carbone ou par du carbure d'hydrogène, et un corps comburant gazeux, qui est l'oxygène atmosphérique. Tout ce que nous avons dit jusqu'ici ne se rapporte qu'au combustible ; les conditions les pltu avants* geuses à l'emploi du comburant n ont donc été l'objet d^au*

( «a3) cun examen \ cependant, pour se rendre un compte exact des progrès de Tart de développer la chaleur en sidërui^e, il est indispensable de fixer son attention sur le comburant, autrement le sujet testerait incomplet.

Les premiers progrès que Tart de développer la chaleur ait faits en ce qui concerne le comburant, ont irait aux moyens d'introduire Tair dans les fourneaux. Ainsi, après s'être servi de soufflets divers, la sidérurgie a tiré de grands avantages de Tusage des souffleries à piston, a l'aide desquelles, a égalité de temps, il est possible de lancer dans les foyers une quantité d*air plus considérable qu'on ne le faisait auparavant. On s'en est tenu au perfectionnement de ces appareils jusqu'à Tépoque récente ou des Anglais ont dirigé sur le combustible non plus de Tair froid, mais de l'air chauffé a 3oo° et plus. L'idée de la substitution de l'air chaud à l'air froid appartient à M. Mielson, directeur de Tusine à gaz de Glasgow, qui» de concert avec M. Makin-* tosh^ inventeur du procédé d'aciérer le fer par l'hydrogène carboné,, et M. Wilson, un des propriétaires de l'usine a fer de la Clyde, éiablit ce nouveau procédé dans cetti usine. Ou constata bientôt que. les avantages du nouveau procédé croissaient avec la température de l'air jusqu'à 3a2^ au moins, et qu'ils portaient sur trois points surtout : la diminution du combustible, la substitution de la houille au coke et la diminution de la castine.

Ne pouvant parler de tous les essais entrepris en Angleterre, en Allemagne, eu Russie, en France, etc., ni soumettre à la discussion les résultats favorables ou défa* vorables à l'usage de l'air chaud qu'ils ont donnés, nous nous contenterons de dire qu'aujourd'hui les avantages de brûler le combustible à l'air chaud sont incontestables dans le grand nombre d'usines de la France et des pays étrangers où le nouveau procédé est en pratique régulière depuis plusieurs années. Nous citerons particulièrement, en FVaiicc , les hauts fourneaux de Massevaux , de Saint*

Loup, de Fallon, d'Entravaux, de Farincourt, de Loulans, de Moniblainville, de Biëvres.

Nous devons faire observer que, sî Fair chaud est plus efficace que Taîr froid pour brûler le coke et le charbon, il l'est aussi pour brûler le bois vert, le bois desséche et le bois torréfié. Ce que nous avons dit précédemnient de remploi de ces derniers combustibles, brûlés par Tair froîd« est donc généralement applicable au cas où ils le seraient par Tair chaud.

L'emploi de Tair chaud ayant mis hors de doute la possibilité de réduire le minerai de fer avantageusement avec la houille, on a eu l'heureuse idée de soumettre à un nouvel examen pratique Topinion ancienne d'après laquelle on pensait que ce combustible ne pouvait donner de bonne fonte lorsqu'il était brûlé par l'air froid, et l'on a été ainsi conduit h voir que, s'il y a, en effet, des houilles qui, brûlées à l'air froid dans certains fourneaux, sont impropres k la réduction du minerai de fer, il en est d'autres qui, brûlées à l'air froid dans les fourneaux d'une bonne constructioiif donnent des fontes qui supportent bien l'affinage, ainsi qu'on en a obtenu, par exemple, à Tusine de Decazeville.

Quoique la théorie du nouveau procédé laisse encore quelque chose i désirer, sous le rapport d'une démons* tration précise qu'on voudrait en faire, cependant il est difficile de ne pas admettre avec M. Berthier que l'avantage de l'air chaud sur l'air froid provient principalement de ce que la combustion s'opère à la partie inférieure de l'ouvrage, dans un espace plus resserré et d'une manière plus complète avec l'air chaud qu'avec l'air froid : dès lors, comme il faut moins du premier que du second pour brûler yn même poids de combustible, la température étant plus élevée à la partie du fourneau où il importe le plus de la produire, la liquéfaction du laitier se fait plus facilement ; et, si de l'oxyde de fer à Tétat de silicate eût échappé à la

( «aS )

réduction avant d'ôlre parvenu k la hauteur de la tuyère, eu y arrivant il éprouverait une désoxydation complète.

Si les Anglais ont le mérite d'avoir découvert le parti qu^on peut tirer de Tair chaud en sidérurgie, on reconnaîtra, sans doute, avec nous, que nos ingénieurs n'ont pas seulement le mérite d'en avoir propagé Temploi eu France, mais qu'on leur doit encore d'avoir discuté les avantages de ce procédé, en prenant en considération la natuie des minerais et des combustibles , Tinfluence des localités , d'avoir perfectionné les appareils i chauffer l'air, et enfin d'avoir réuni les matériaux nécessaires à l'institution d'une théorie susceptible de ramener à quelques principes les faits que l'observation a recueillis déjà dans les notnbreuses usines ou les combustibles sont brûlés par Tair chaud. Nos lecteurs trouveront la preuve de ce que nous avançons s'ils veulent consulter, dans la troisième série des annales des MineSy les Mémoires et Rapports dont nous allons donner les titres.

Notice sur V appareil qui sert à chauffer le vent alimentant les hauts fourneaux de la fonderie royale de H^asseraljingen (Royaume de Wurtemberg), par M. Voltz, t. IV, p. 77 (année i833).

Rapport à M, le Directeur des Ponts et Chaussées et des Mines sur la conduite des fourneaux à l'air chaud^ par M. Giibymabd,

t. IV, p. 87 (i833).

Rapport à M. le Directeur des Ponts et Chaussées et des Mines sur l'emploi de l'air chaud en Ecosse et en Angleterre^ par M. Dofh^rot, t. IV, p. 4^1 (i833)-

Rapport sur ren'ploi de l'air chaud dans les hauts fourneaux au chai bon de bois, par M. Gubtmard, t. IV, p. Sog (i833).

Notice sur les résultats de l'emploi de Vair chaud et sur l'appareil qui sert à le chauffer dans C usine de la Foulte ( Ardèche), par M. Vamh, t. V, p. 497 (i834).

Notice sur des essais faits au haut fourneau de Plons^ près de Sargans [Suisse, canton de Saint^Gall), pour substituer, en partie^

( ia6 )

le bois en nature au charbon de bois^ par M. Gombks, t. VT, p. 45i (i833).

Note sur les produits du haut fourneau de Plons^ près de SarganSf par M. Brbtbiee, t. VI, p. 467 (i834)*

Emploi de l'air chauffé dans les hauts fourneatucy par M. GuiirvvBAUy t. Vn, p* 3i ( i835).

Emploi de Vair chaud pour le traitement du fer dans les usines royales de la haute Silésie, par M. Le CnATELma, t. XVI9 p. 85 et 255 (1839).

Emploi de l'air chaud dans les fourneaux du Hartz^psiT M. Cai- LOU9 t. XVn, p. 219 et 455 (i84o).