LIV. III. CHAP. XV. MKTALLUHGIK

et que, par l’élévation de tempéralure du haut fourneau, on tend produire de la fonte grise, en général plus siliceuse que la fonte blanche par suite de l’action delà fonte sur la silice des laitiers h une haute température. Aussi au commencement d’une opération l’appareil produit-il toujours de la fonte blanche, et lors même qu’il est réglé pour marcher en fonte grise, il arrive parfois que des chutes de minerai dans les parties inférieures où s’opèrent les réactions principales en abaissent la température, et déterminent pendant un certain temps la production de fontes blanches.

1 lOi. Usa^^es delà fonte. — La fonte blanche est ordinairement transformée en fer métallique, et si elle est manganésifère, elle donne facilement des fers exempts de silicium, propres à la fabrication de l’acier. La fonte grise sert au moulage d’une multitude d’objets qui n’ont pas besoin de posséder la flexibilité et la résistance extrême du fer sous l’influence des chocs sans cependant être cassants. Lorsqu’il s’agit de grands objets, tels que les tuyaux de conduite des eaux, qui ne demandent pas une grande perfection de détails, on fait arriver la fonte qui s’écoule du haut fourneau dans des moules en sable sec, c’est le moulage de première fusion. Mais s’il s’agit d’obtenir plus de fini, on refond la fonte dans de petits fourneaux à cuve, appelés On a de cette manière l’avantage de pouvoir faire un choix convenable de fontes, et de produire un mélange possédant certaines propriétés de la fonte grise ou de la fonte blanche, et plus convenable que chacune d’elles pour des applications spéciales. On reçoit ordinairement la fonte des cubilots dans de larges poches en fer garnies intérieurement d’argile, et on la fait couler dans des moules en sable, dont toutes les parties sont maintenues par des châssis en fer.

1102. Phénomènes chimiques de l’affinag^e de la fonte. — Lorsqu’on dirige un courant d’air sur de la fonte fortement chauffée ou fondue, on oxyde le carbone, le silicium et une portion du fer. Il en résulte de l’acide silicique qui s’unit à l’oxyde de fer pour former une scorie plus ou moins liquide de silicate de fer (scorie d’affinage). Si la fonte contenait du soufre et du phosphore, l’oxydation les séparerait également du fer, a l’état d’acide sulfureux gazeux et d’acide phosphorique qu’on retrouverait dans la scorie, mais cette élimination est délicate, et devient la cause d’un déchet considérable ; aussi convient-il de n’affiner que des fontes pauvres en soufre et en phosphore; celles qui en contiennent beaucoup ne donnent jamais que des fers de mauvaise qualité.

I Les silicates de fer produits dans l’oxydation de la fonte deviennent i d’autant plus basiques que l’oxydation se prolonge, et en même temps perdent de leur fusibilité; mais, en les mettant au contact de la fonte à une température élevée, ils en oxydent le silicium et le carbone, et se

042 C I I I M 1 K I iN O H G A N 1 U U G .

rapprochent alors de la composition exprimée par la lormnle dFeO,SiO-h composé irréductible parle silicium et le charbon. En supposant que les réactions se produisent entre un silicate sexbasique et le silicium ou le charbon, on pourrait les représenter par les formules

Si + 2{6Fe0,Si03) = 3(3Fe0,Si03) 3Fe,

3C + (6Fe0,Si03) = 3CO + (3Fe0,Si03) + 3Fe.

On utilise cette action de l’air et des scories basiques dans deux procédés d’affinage que nous allons indiquer d une manière sommaire.

H03. Affinage au petit foyer. - On opère avec le charbon de bois« dans des forges assez semblables aux forges catalanes (1095). On remplit le creuset de charbon, et lorsqu’il est allumé, on avance dans le feu: une gueuse de fonte blanche, et on y met également des scories basiqueS' et des battitures de fer. Ces dernières matières fondent d’abord, et vont former un bain liquide dans lequel tombe peu à peu la fonte provenant de la fusion de la gueuse. Chaque globule de fonte en tombant passe devant le courant d’air des tuyères, et s’oxyde superficiellement, mais, er arrivant sur le lit de silicate basique fondu, il y éprouve une nouvelle oxydation, et il se forme des scories irréductibles plus fusibles, que l’or; fait écouler de temps en temps par un trou pratiqué à la partie inférieure'

du creuset.

On soulève ensuite la masse de fer à demi affinée un peu au-dessus du

niveau de la tuyère, et on en expose les diverses parties à l’action oxydanKi du vent 5 le carbone continue à brûler ainsi qu une portion du fei , cettfi oxydation détermine une forte élévation de température, et le méta; fond de nouveau et descend dans le fond du creuset; les scories irré^

ductibles qui imprégnaient le métal, se trouvent alors transformées en scories basiques qui réagissent sur le reste du métal, et en accélèreni l’affinage.

Enfin les particules métalliques sont agglomérées en une boule qu’oi;

appelle loupe (avalage de la loupe) que l’on porte sur une enclume oi; elle reçoit les chocs de puissants marteaux (cinglage de la loupe), le particules ferrugineuses se soudent, et la scorie interposée est exprimé au dehors. On coupe celte masse forgée en plusieurs morceaux (lopins) qu’on forge ensuite pour leur donner une forme convenable.

1104. Affluage à laliouille ou mctliocle anglaise. — Ce procédé a pri naissance en Angleterre, où la houille et le coke sont les seuls combuSî tibles dont on puisse disposer; ces combustibles contenant toujours un certaine quantité de soufre, il y aurait de graves inconvénients à meltr la fonte au contact prolongé du combustible; aussi affine-l-on à la llamm dans des fours à réverbère au contact de scories basiques réduclibles'

\A\. 111. .ai AI». XV. METAUJllUil !<:.

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d’ailleurs la seule

méthode qui penuelle d’afliuer rapidement de

grandes quantités de fer.

Ordinairement le procédé anglais comprend deux opérations : dans la pj'emière, on fond la fonte dans un fourneau d’aftinerie au contact du coke et sous le vent d’une tuyère, de manière à oxyder la fonte ; on détermine ainsi la production d’une scorie plus légère que le métal, et qui vient à la surface. Celte scorie contient la majeure partie du silicium et des métaux étrangers ii la fonte avec un peu d’oxyde de fer; on fait alors écouler la fonte par un trou de coulée pratiqué àla partie inférieure du fourneau dans des rigoles où on la refroidit brusquement avec de l’eau ; on obtient ainsi une fonte blanche très-cassante, à laquelle on donne le nom de fine-métal. Cette opération, appelée mazéageow finage^ ayant pour but d’enlever le silicium de la fonte, devient naturellement inutile pour les fontes blanches des hauts fourneaux au bois qui ne contiennent que du carbone ; on peut donc immédiatement les puddler^ c’est-à-dire les affiner au four à réverbère.

H05. Paddiag^e de la foute. — La sole du four à puddler est souvent fermée par une simple plaque de fonte sous laquelle on fait circuler l’air pour empêcher sa fusion, mais on le fait également en briques réfractaires, que l’on recouvre d’une couche de scories; on y introduit 200 à 250 kilogrammes de métal que l’on répand sur la sole, on y ajoute environ 50 kilogrammes de scories riches et de battitures de fer. On ferme hermétiquement les portes latérales, et l’on donne au fourneau tout son tirage {fig. 180). Quand le métal est devenu pâteux, on l’agite constamment au contact de la scorie fluide avec un ringard en fer; le carbone est oxydé par la scorie, et du fer est réduit, l’oxyde de carbone, en se dégageant, produit un fort bouillonnement qui soulève la scorie. Ce bouillonnement diminue à mesure que le fer s’affine, et le métal devient demi-solide et d’un blanc éclatant; l’ouvrier en rassemble alors une certaine quantité avec son ringard, et on en fait une boule qu’il fait rouler sur la sole pour ramasser les particules métalliques dont elle est recouverte ; il fait ainsi des loupes de 25 à 30 kilogrammes, que l’on cingle sous le marteau pour en expulser la scorie et souder le métal.