FUSION

294. — Ainsi que nous l’avons dit dans notre exposition, on refond le fer coulé provenant des hauts fourneaux, dans les fourneaux à wiikinsoos appelés aussi cubilots ou fourneaux k manches , dans les fours à réverbéré et dans les fours à creusets.

La fusion qui a lieu dans les cubilots est celle dont les opérations se rapprochent le plus du travail des hauts fourneaux. Les cubilots sont activés par des machines soufflantes, et la fonte produite par les charges alternées du métal et du combustible se rend dans la partie inférieure de la cuve, d’où elle est tirée par faibles portions ou par quantités considérables, suivant les besoins des mouleurs.

Dans les fours à reverbére, la fonte qui n’est pas mise en contact avec le com* liustible, est placée sur une sole inclinée où l’atteinte de la Oamme opère sa fusion et la fait s’écouler dans un creuset disposé à l’une des extrémités de la sole, soit au-dessous de l’orifice d’une très-haute cheminée de tirage, soit près de la grille de chauffage elle-même.

Les fourneaux à creusets ont une forme intérieure prismatique ou cylindrique. Le métal y est fondu dans des creusets couverts entourés par le combustible. Ces fourneaux sont alimentés par le veut d’un soufflet ou simplement par uo courent d'air.

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DES WILKINSONS, CUBILOTS OU FOURS A MANCHES.

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295. — De la fonte i employer. — En général , la fonte qui sort des hauts fourneaux indique par elle même quelle sera la nature de celle qui résultera d’une refonte. Si cette fonte est d’abord dure, cassante et contient des parties de soufre ou de phosphore, elle ne pourra pas acquérir à la deuxième fusion les qualités qui lui manquent. C’est par cette raison, qu’une grande partie de nos hauts fourneaux en moulages sont forcés, pour utiliser leurs bocages et leurs saumons, de faire des mélanges indispensables avec des fontes d’uoe qualité reconnue, telles que les font» d’Angleterre, de Franche-Comté ou de Belgique, fin effet , la destination principale des produits de la deuxième fusion est affectée aux pièces de machines et aux objets qui doivent offrir une certaine résistance, et il existe bien des hauts fourneaux qui, quoiqu’ils confectionnent parfaitement les ornements plats et la sablerfe, ne donnent pas des foDles qui conviennent à cette application.

La fonte noire produite par des minerais fusibles dans des ouvrages élevés et étroits peut être refondue avec avantages dans les cubilots et ne pas augmenter de dureté. Il n’en est pas de même de la fonte qui provient de minerais réfractaires; celle-ci contient moins de carbone et conserve plus de silice que la première , circonstances qui rendent sa fusion moins complète et qui contribuent i» altérer sa qualité, si l’on n’a soin surtout d’augmenter le combustible par rapport à la dose du métal.

La fonte phosphoreuse reste assez liquide après la fusion , quand même elle est un peu blanche. — La fonte qui est peu riche en carbone est Irés-réfractaire ; elle demeure épaisse et se refroidit promptement.

296 — li seraitinulilede dire que les fan tes grises (saumonset bocages) qui sont la suite d’un dérangement du fourneau conviennent peu pour la deuxième fusion. On ne doit les employer que quand on n’en a pas d’autres et pour oouler les gros objets destinés auxmécaniciens; on est obligé alors de les mélanger avec une proportion considérable de fontes d’une nature supérieure.

A fortiori, un mélange semblable, mais en dose plus forte de bonne fonte , doit exister lorsque l’on fait usage des bocages blancs ou truités. (Nous ne parlons pas des gueuses ou saumons blancs, parce qu’il est généralement plus avantageux de les consacrer à la fabrication du fer). ...

Lorsqu’une fonte a subi un certain nombre de fusions, elle se trouve entièrement dénaturée; il vaut mieux alors qu’on ta destine à la forge, plutôt que de persister à la refondre.

297. — La fonte blanche liquéfiée dans un cubilot ne pourrait produire de la fonte grise qu'en occasionnant une grande dépense de combustible et en menaçant d’entraîner la ruine des parois. Il faut donc renoncer à cette opération qui est toujours très-dispendieuse et qui nq présente d’ailleurs que de mauvais résultats.

De toutes les fontes blanches , c’est celle qu’on rencontre avec une cassure grenue qui est la moins propre à la deuxième fusion; elle est pâteuse, se tige promptement et peut causer les obstruclious du creuset, si sa température n’est pas portée à un point Irès-èlevè par une addition de coke.

298. — Quoi qu'on vende à très bas prix les objets coulés en fonte blanche . tels que les contre-poids, les poids d'horloge, etc., etc., on peut encore les fabriquer avec bénéfices dans les fourneaux de refonte, si l’on emploie des bocages blancs menus qui peuvent être fondus avec peu de combustible. — Les fondeurs aux cubilots ont l’habitude d’utiliser la haute température qui régne dans la cuve, lorsqu'ils ont cessé les opérations du fondage, en jetant sur les dernières charges une assez grande quantité de grenailles amassées dans l’usine, ou de menus jets qui sont fondus sans addition de charbon et qui servent â couler les objets dont nous avons parlé.

299. — Avant de refondre le fer cru, il est bon de le nettoyer et d'enlever avec soin le sable ou la terre que le moulage a laissés à sa surface. Autrement , on risquerait d'augmenter le déchet et de voir la cuve s’engorger par un laitier très visqueux provenant de ces matières vitrifiées. Dans les hauts fourneaux , on ne manque pas de faire soigneusement râper tous les bocages destinés à la deuxième fusion ; celte besogne est confiée ordinairement à des femmes ou à des enfants qu’on paye à raison de 0,60 à 0,70 r par mille kilogrammes, prix dans lequel on comprend l'enlèvement hors de la sableric et la rentrée en parc. — Il serait à désirer que toutes les fonderies de deuxième fusion prissent le parti d'adopter m e mesure aussi utile.

300. — Du coke. — La plupart des fonderies de l’Est et du Midi de la France achètent le coke tout confectionné sur place, dans les houillères de Sarrebruck, de Saint-lngbert , de Doutvillers, de Saint-Êtiemie, de Rive de Gier.elc.jetc^ -parce que les transportss’exècutent par voie de terre à peu de fraise! en peu tbi tems; mais cette méthode est impraticable pour un grand nombre d’usines éloignées des houillères; en effet le coke qui occupe un très grand espace pour un poids peu considérable, formerait des chargements très-volumineux qui n’arriveraient â leur destination qu’avec beaucoup de fraisil, quand il reste longteins en route; on aurait à craindre, outre cela, l'effet nuisible de l’humidité à laquelle il serait exposé par un séjour trop prolongé à l'air.

301.— Nous avons réservé pour celte section, la carbonisation en fours clos de la houille que consomment les usines do deuxième fusion. Il conviendra donc que nous nous occupions spécialement de cette fabrication , sans parler davantage des procédés mis en usage pour préparer le coke sur une grande échelle.

Les fours à carboniser la bouille sont formas par une sole ovale ou circulaire recouverte d’une voûte trés-surbaissée; ils ressemblent aux fours des boulangers. On charge la houille par une porte disposée à cet effet, et on l’entassesnr la sole à une épaisseur d’environ 15 à 20 centimètres. Lorsqu’on a mis le feu, on bouche hermétiquement l’ouverture de chargement, et on n’introduit dans le four que la quantité d’air nécessaire pour entretenir la combustion.

On laisse brûler jusqu’à ce qu’on n’aperçoive plus aucune apparence de llammc ou de fumée, et Jusqu’à ce que la houille se recouvre de cendres blanches; on retire alors le coke au moyen d’une pelle en fer, et on le pose sur le sol en ayant soin de conserver les morceaux à leur plus forte grosseur. On l’éteint ensuite avec de l’eau et on ne le rentre en halle qn’aprés l’avoir laissé refroidir pendant quelque tems à l’air. Il n’est pas nécessaire d’allumer de nouveau la houille qui s'enflamme d'elle -même lorsqu'on recommence l’opération, le fourneau ayant acquis une température assez élevée.

La durée de la combustion est naturellement déterminée par la nature de la houille, la direction du vent, l’état de l’atmosphère, etc., etc.; mais dans les hiurs ordinaires, on a pu remarquer que chaque cuite dure environ huit à dix heures. La première fonrnée est ordinairement moins productive que les suivantes, parce qu’à la mise en feu , la combustion se propage très-inégalement à travers la masse du combustible.

Pour celte même cause, on fera bien de faire cette première opération avec de la bouille en gros morceaux, parce que la poussière se consumerait presqu’entièrement avant que le fourneau ne fût échauffé.

302. — Si l’on emploie des fours très-grands, on donne ordinairement à la sole un contour ovale et on dispose une porte à chaque extrémité. On est obligé île chauffer ces fours avec du bois ou de la houille en gros morceaux , avant de les charger, parce qu’il faudrait trop de tems pour que le feu fût répandu partout et parce que le coke subirait un déchet considérable.

On charge le four jusqu’au milieu par une des portes et on achève de le remplir par le cûtè opposé.

Lorsque la carbonisation est terminée, on ouvre nn des orifices et on retire la moitié du coke qu'on remplace de suite par de la houille; après quoi on opère pour l’autre moitié de la même manière.

On pratique aux portes ou à toute autre partie du four des petites ouvertures destinées à donner accès à l’air atmosphérique; on doit les fermer quand toute la masse est embràsèv. — C’est à l'introduction de l’air dans les fours que l’ou-

▼rier chargé de la fabrication du coke, doit porter toute son attention, car une combustion trop vive ou trop prolongée est toujours uoe cause de déchet.

303. — On a trouvé moyeo d’utitiser la chaleur perdue des fours à coke , en

ta transportant dans des étuves où l'on fait sécher des moules et des noyaux. {La fi g. 1,2,3 et 4 de la pt. 9 ) indiquent un four à coke échauffant une étuve. Cet appareil est construit à l’usiné royale A'indret, près N arHa {Loire- Inférieure). - . „

La iig. 1 donne une coupe générale prise en longueur de l’étuve et du four à coke. On peut y remarquer deux registres m et n dont la manoeuvre simultanée permet d’introduire la flamme du four à coke daus l'étuve ou de laisser échapper directement dans la cheminée placée sur le four. — La flg, 2 est Ig moitié du plan de la flgure précédente. — La flg. 3 représente l'étuve sans le four à coke; on y reconnaît l'ouverture A , qui sert à l’introduction de la chaleur dans l’étuve et les deux orifices B B avec leurs cheminées qui servent à l’échappement des gaz. — Chacune de ces cheminées a 6“, 25 de hauteur.

La flg. 4 donne le four à coke seul. — La portière de ce four est en fonte; elle glisse entre deux rainures et elle est soulevée au moyen d’un lévier et d’une chaîne. La cheminée est élevée de 5”, 375. Comme l’indique le dessin, la sole est ovale et la cheminée est placée au point culminant de la voûte.

La construction de l’étuve est faite en pierres de grès; celle du four à coke est en briques.

304. — Voici quelques renseignements sur le travail du four à coke précédent.

On emploie de préférence pour la carbonisation , la houille de Saint-Étienne.

Différents essais ont été faits avec quelques houilles grasses d’Angleterre et avec la houille de Mons (Belgique ) et on a constamment obtenu un décbet plus fort et une qualité moins bonne, qu’en opérant avec celte de Saint-Etienne. Cette dernière qui est, comme on sait, très- menue, peut s'entasser plus facilement sur la sole des fours, s’enflamme plus uniformément dans toute sa masse, et par cela même subit uoe épuration plus complète , tandis que les premières qui sont en gros morceaux doivent brûler plus longtems pour fournir un coke de bonne qualité et ne s’épurent entièrement qu’aux dépens du produit.

Pour chauffer le four à coke avant la première fournée, il faut ordinairement dix-huit ou vingt fagots et un hectolitre de charbon de bois. On fait par vingt- ’quatre heures une seule cuite de onze hectolitres de houille dont on relire seize à dix-sept hect. de coke.

Le tableau suivant donne les résultats de trois différents essais faits dans le four b coke d'Indret sur des quantités semblables en volume et dans des teins égaux : , . •