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305. — Le succès des opérations du fondeur dépend essentiellement de la bonne qualité du coke. Un coke lourd , pyriteux et dont le milieu est mal ou n'est pas épuré donne toujours de la fonte blanche; un coke trop cnit ou trop boursoufflè s’écrase, quand surtout il est chargé dans des fourneaux élevés, et forme une poussière qui nuit aux progrès de la fusion.
Il est important que la carbonisation soit toujours faile à point, et il ne faut pas négliger d’arroser d’eau, le coke enigoition, à sa sortie des fours; l’expérience a démontré que cet arrosage contribue à chasser une partie du soulre que le coke conserve encore.
Comme pour le charbon de bois , on doit éviter de briser le coke en le tirant des fourneaux, en le rentrant dans les magasins , etc-, etc., parce que de trop petits morceaux influent toujours sur le fondage. C’est à cause de cela et parce qu’il retient toujours une plus grande quantité de soufre que s’il était fabriqué dans les fourneaux, que te coke provenant de la distillation dans les usinesà gaz, ne convient pas pour les fondeurs aux wilkinsous. On pourrait tout au plus l’employer au chauffage des fours à creusets.
30fi. — Dans un grand nombre de cas, il serait plus avantageux d'employer le coke cuit en plein air; mais nous avons expliqué qu'il n’était pas toujours facile de s'en procurer à des conditions favorables.
Les houilles très-sulfureuses donnent ordinairement de mauvais coke quand elles sont carbonisées dan* les fourneaux. On traite avec plus de succès par la carbonisation en tas, les houilles qui ne se gonflent pas et qui donnent un coke dur et pesant, tandis que celles qui sont un peu grasses et qui se boursoufflent aisément fourniraient du coke plus dense et en plus grande quantité, si elles étaient carbonisées dans les fours.
Le coke de bonne qualité est déterminé par une cassure male, par une couleur d'un noir-grisâtre; il jette un faible éclat soyeux, et s’il résulte de la houille grasse, il offre un aspect coulé. En général chaque espèce de coke a une porosité qui lui
eal particulière. Le coke pesant se présente ordinairement sous une formecubiquc oïl allongée; le coke boursoufllé ressemble assei aux éponges ou à cerlaines excroissances végétales.
Les cokes conservés en gros morceaux sonl ordinairement les plus purs. Il est nécessaire de metlre à part, atin de ne pas les destiner au fumlage. les morceaux qui contiennent encore des anlbraciles. ou des pierres, ou des parties d argile schisteuse, ün seul de ces morceaux jeté dans un cubilot où son influence serait infiniment plus sensible que dans un haut fourneau, suffirait pour compromettre le résultat de la fusion.
307. — Machistes souflhtnM apjtUquées spécialement <juæ cubilots. — Les machines soufflantes que nous avons décrites précédemment, sonl non seulement applicables aux hauts fourneaux, mais encore aux cubilots. Ainsi, trois cubilots de la fonderie d'indrel étaient alimentés par le vent qui s'échappait d'un cylindre creux dans lequel se mouvait un piston portant deux soupapes, et dont la courseétait de 0,60. Celte soufflerie qui n était rien autre qu'une pompe à fouler l’air, était mise en mouvement par une machine à vapeur de la force de 4 chevaux ;ellcfouruissait aux trois fourneaux qn'elle sourdait, l B '69a6 d’air à chaque coup de piston, et cet air entrait aux tuyères avec une pression de six centimètres au manomètre à mercure.
Dans un grand nombre de fonderie^, on a lougtems fait usage, pour alimenter les rvilkinsons, des gros soufflets de forge mus par des roues hydrauliques, lors- ' qu’on pouvait disposer de cours d’eau, et par des manèges dans le cas contraire. Les fourneaux de la fonderie de l’école de Cltdlons-sur-Marne ont reçu l’air pendant plusieurs années, de deux soufdels mis en jeu par un système de cammes que faisait marcher un manège à deux chevaux. Une roue massive en fonte qui tournait en roulant dans un cercle à rainures, était adaptée au manège et servait à broyer le charbon pour faire le poussier ou noir à l’usage des mouleurs. Cette soufflerie a été remplacée depuis peu de teins, d'une manière plus avantageuse, par un ventilateur.
308. — Le ventilateur est une machine tellement simple et si peu coûteuse, qu’elle est aujourd'hui mise en usage dans la plus grande partie de nos fonderies de deuxième fusion, où elle à pris la place des soufflets qui sont presque toujours défectueux.
Tout le monde construit aujourd’hui des ventilateurs, et il serait superflu d’entrer dans de longs détails sur ce mode de soufflerie. Les trois fig. 1,2 et 3 de la planche 7 seront suffisantes pour indiquer les dispositions adoptées généralement (I). '
;i) Les reDlilâleurr ont non- seulement rendu d'ulile» terriens lui fonderies ; nuis les forger
La fig. t , est une vue do ventilateur sur l’un des côtés. — Les traverses met n qui sont placées à l’extérieur, font partie des plaques de côté et supportent les coussinets. L’ouverture circulaire k qui est pratiquée au milieu de chacune des plaques, est destinée à introduire l’air dans le ventilateur. Cette ouverture ét celle d’expiration p doivent être calculées d’après la grandeur des fourneaux que l’on veut approvisionner d’air; elles seules règlent toutes les autres dimensions de ta machine.
La Gg. 3, donne le plan du ventilateur, une partie de l’enveloppe étant supprimée. — On y retrouve le croisillon à ailettes qui est déjà indiqué par des lignes ponctuées dans la Og. précédente. — L'effet du ventilateur dépend de la vitesse de ce croisillon, snr lequel sont moulées des palettes eu tôle, qui amassentet chassent l’air. La poulie r sert à transmettre le mouvement; son diamètre peut être modifié suivant les dispositions à prendre pour obtenir la vitesse voulue.
La caisse du ventilateur est formée par deux plaques de côté en fonte, ajustées sur une plaque de fond aussi en fonte, et jointes par des rivets à une enveloppe circulaire eu tôle. '
309. Pour ne pas perdre une partie de l’effet du veotilateur, il ne faut pas oublier les précautions essentielles que voici :
Le croisillon doit faire au moins 1200 à 1500 tours, mais pas plus de 1800 tours par minute; au delà de ce chiffre on emploierait une force Inutile sans augmenter l’effet. Pour ménager la dépense du travail moteur, on conçoit qu'il est nécessaire de calculer avec soin les dimensions et le rapport des poulies ou des engrenages qui doivent donner la vitesse. Nous ne pouvons pas nous étendre sur les proportions à établir en pareil cas, parce qu’elles sont commandées par la disposition des lieux ; mais nous insistons snr les soins à prendre pour organiser la transmission du mouvement, parce que nous avons vu malheureusement dans un grand nombre de fonderies, des ventilateurs qui dépensaient te double de la force nécessaire pour leur faire rendre l’effet aiiendn.
Le coudait a doit présenter un oriüce aussi graod que celui de l’expiration et même un peu plus grand s’il est possible. Il est nécessaire d’arrondir tous les angles de la conduite d’air jusqu’aux buses , afin de faciliter l’échappement du vent qui doit s'écouler sans pression, et qui refluerait par les ouvertures d’aspi-
leur «ont encore redevable* d'un soufflement rég aller et économique. Tou* les grands ateliers de oooatruction alimentent aujourd'hui leurs feux de forges au moyen des ventilateurs. Il e»t f**' chem qui» n'en soit pas de même des hauts fourneaux , pour lesquels ces modes de soufflerie ne ««^nt pas facilement adoptés, parce qu'ils ne peuvent fournir le vent qu'avec une pression presque nulle. . ' .
ration, s'il était gêné dans sa marche. Les conduits d’air sont ordinaireuent construits en briques ajustées et cimentées avec soin.
Pour que le vent expiré soit convenablement absorbé par le fourneau , il faut employer des buses d'un très grand diamètre, de huit à quinze centimètres, par exemple, suivant la capacité des cubilots. On fait souvent usage, pour obtenir une plus forte expansion de vent , de deux buses placées l'une au-dessus de l’antre.
Dans les conditions que nous venons d'énoncer, un ventilateur bien construit peut fondre 1000 à 1200 kilog. À l’heure.
310. — Nous avons vu fonctionner avec succès, à la fonderie de M. Ktrklin h Mulhouse, une cagnarde le ou vit souillante, inventée par M. Cagnard de la Tour. C'est une vis d'archimède construite en tôle et qui tourne inclinée dans une caisse remplie d’eau à une hauteur déterminée, de telle sorte que la moitié de l'appareil se trouve dans l’eau et l’autre moitié hors de l’eau. La vis entraîneen tournant une certaine quautité d’air repoussé par l’eau dans les parties supérieures où il acquiert une assez grande pression, et d’où il est chassé dans un porte-vent qui le conduit au fourneau. La vis soufflante de M. Kæklin a 2" 85 de longueur sur 2" 60 de diamètre euviron; elle est à quatre filets et son inclinaison dans la caisse peut être de 22 à 23*. Chacune de ses révolutions entraîne 5" c 90 d’air qui sort sous une pression d’environ 0,03 e de mercure.
Cette machine soufflante dont la construction ost au moins aussi coûteuse qu’une soufflerie cylindrique à piston , convient peu pour les hauts fourneaux , parce qu’elle ne fournit l’air qu’à une pression peu élevée. Cependant elle pourrait suffire pour alimenter de petits fourneaux de 6 à 7" de liauleur, marchant avec des charbons tendres et des minerais fusibles. Nous savons qu’on en a établi une au Val-Suzon (Côte-d’Or), où elle sert à donner le vent à un haut fourneau placé dans les conditions que nous venons d’exposer. Cette cagnardelle est construite de la même manière et sur les mêmes dimensions que celle de M. Kaiklin; son produit est de 28 à 29 m. c. d’air par minute.
311. — La cagnardelle n’est pas la seule machine soufflante qtf*on a récemment appliquée. Les hauts fourneaux et fonderies de Lonlans ont obtenu des résultats convenables, aVèc une roue dont la jante est creuse et garnie de deux soupapes, dont le jeu est obtenu au moyen de deux bielles mises en rapport avec le mouvement de rotation de la roue. Le vent passe de la jante dans le moyeu qui est creux aussi et qui communique au porte-vent. Nous n’avons pu jusqu'à présent, nous procurer assez de renseignements sur celte machine pour en donner des détails p!uscomplet$,et nous devons nous borner à l’indiquer comme application nouvelle. Mais, selon nous, H sera difficile de trouver un mécanisme plus Simple, plus commode et moins coûteux que les ventilateurs qui réunissent parfaitement toutes les conditions essentielles que demande le travail des cnbilols.
3 12. — Dimensions, formes et construction des cubilots. — Les dimensions et la forme des cubilots sont très variables, parce qu’on les construit, en ayant égard à la quantité de fonte qu'on veut faire, à la force du vent dont on peut disposer, et à la qualité du combustible. La facilité avec laquelle on met en fusion la fonte de fer. permet d’observer des règles moins strictes que celles de la construction des hauts fourneaux. Comme pour ceux-ci d’ailleurs, on peut conclure que les cuves les moins hautes sont aussi les moins favorables à la consommation du combustible, parce que la fonte n’est pas assez préparée, lorsqu’elle se présente il la (nyére; il est A remarquer cependant, qu’on doit suivre une marche contraire à celle qu’on suivrait dans les hauts fourneaux, lorsqu’on brûle des charbons légers. Ainsi on donne plus d’élévation à un haut fourneau marchant au coke qu’à un haut fourneau marchant au charbon de bois, parce que le coko a besoin d’ètre préparé plus longtems à l’avance pour produire l'effet utile; mais on devra augmenter (jusqu’à un certain point) la hauteur des cubilots, à mesure que la pesanteur spécifique du combustible diminue, parce que le poids de la fonte fait quelle déplace les lits de charbons et qu’elle vient tomber non fondue dans le creuset, tandis que les charbons sont brûlés inutilement au-dessus de la tuyère.
313. — Le rétrécissement de la partie inférieure de la cuve est, à l’Instar des creusets étroits dans les hauts fourneaux, une cause d’économie dans la consommation du combustible; il faut rétrécir cette partie quand on ne veut obtenirqu'une faible quantité de fonte, quand la machine soufflante fournit peu de vent , quand les charbons sont très légers; mais on obtient moins de déchet, et les parois ne sont pas détruites aussi rapidement, lorsqu'on peut disposer d’un creuset plus large.
La forme intérieure de la cuve s’élargit vers le ventre du côté des tuyères, et un peu moins vers le contre- vent, comme l’indique la fig. 7 — pt. 7.
On fait toujours un talon à la rencontre de la cuve avec la sole . afin d'aider l’écoulement de la fonte.
Le manque de commandes force quelquefois le fabricant à ne fondre chaque jour, que de petites quantités de métal; alors, on réduit eu conséquence le diamètre du ventre, qu’il est facile d’augmenter par la suite, s’il survient de- plus grands travaux à exécuter.
Pour faciliter ces changements à la forme de la cuve, on donne à l’enveloppe extérieure, un diamètre tel que celle-ci contienne une cuve de la plus grande capacité qu’il est possible de l'établir, eu égard à la hauteur du fourneau.
La forme intérieure des cuves n’offre pas d’ailleurs de règles fixes ; elle dépend de la volonté des fondeurs, des matériaux employés à la construction, de la qualité de la fonte à liquéfier et de celle du combustible. — On emploie généralement les formes des fig. 7 et 8 pl. 7 , mais quand on n’a pas des qualilés un peu considérables à mettre en fusion , on peot adopter la forme de la fig. 5 qui ,par le
5glej
travail, est bientôt rameuse aux proportions des deux précédentes- — La forme de la fig. 4 est plus usitée pour la fusion du cuivre que pour celle du fer; elle n’esi guère pratiquée que pour liquéfier des doses de métal ne dépassant pas 2 à 300 kilog. -
La hauteur des cubilots construits jusqu'à présent, varie entre 2 et 6 mètres. Nous avons établi il y a peu de teins, un fourneau à manche qui avait huitdoubles tuyères disposées sur une même ligne ; sa hauteur était de 5 " 60 et sa largeur de 3“ ; il pouvait contenir au besoin 12000 kilog. de fonle. Il est évident d’ailleurs qu’on pourrait porter la construction de ces fourneaux à des proportions plus grandes encore, aOn d’arriver à y fondre des masses énormes de métal.
314. — On forme l’enveloppe extérieure des cubilots par des plaques de fonte assemblées sur une base octogone ou hexagone, et fixées ensemble avec des boulons ou retenues par des cercles en fer. La plaque de fond qui est posée sur un massif eu maçonnerie doit être percée au centre d’un trou qui i’empècbedese casser, en favorisant alternativement leseflets de la dilatation et de la contraction, et qui permet l’écoulement des vapeurs par un canal pratiqué dans le massif. — Souvent même on dispose cette plaque eu deux parties.
On euloure encore les wilkinsons par des chemises cylindriques, façonnées en télé rivée ou coulées en fonte d’un seul Jet, si le fourneau a de petites dimensions, et en plusieurs tronçons dans le cas contraire. Ce dernier mode est exempt de touteespèce d’ajustement, et toute la pose se borne à emboîter les tronçons les uns dans tes autres, après avoir placé le premier sur.ta plaque de fond. à laquelle ou a soin de faire une rainure ou des rebords qui servent d'emboîtement et qui contribuent à assurer la solidité du fourneau. -> .
315. — Lu fif, . 7 a 8 pl. 7 représentent un cubilot avec une enveloppe en fonte composée de deux trooçons, qui ont chacun 0,90 de hauteur et t ■ de diamètre. Le devant do fourneau est garni d’une plaque m qui protège les pierres du massif contre l’atteinte du feu, lorsqu’on vide après la coulée, les matériaux qui restent dans la cuve. Cette même plaque fait corps avec un chenal h qui est appliqué devant la porte dn cubilot et qui conduit la fonte, quand on la coule, dans les poches que les ouvriers mouleurs viennent placer au-dessous. La cheminée de ce fourneau est construite en briques et environne tout le gueulard, à l’exception de .l'endroit où l’on charge, qui est revêtu d’une portière en foote c.
3 1 6. 1 — Dans les cubilots de grandes dimensions , le combustible ne serait pas entièrement brûlé et ia fusion se ferait imparfaitement, si l’on se servait d'une, seule ligne de tuyères. On doit alors donner le vent par deux tuyères opposées dent il faut cependant croiser les axes autant que possible.
Alin que le creuset puisse contenir une plus grande quantité de fonte , on dispose plusieurs tuyères sur une même ligne verticale; et lorsqu'on aperçoit le raètai fondu à ia hauteur de la première tuyère, on la boiicbe avec uo tampon
«lo table réfractaire, et on ouvre celle qui est au-dessus pour y mettre le vent. Ou répété celte opération pour les tuyères supérieures, jusqu’à ce qu’on ait amassé dans le creuset, la quantité de fonte nécessaire. Aussitôt après la coulée on recommence a souffler par la tuyère inférieure.
Lorsqu’on dispose d’une machine soufflante assez forte, nous avons reconnu qu 'en introduisant l’air par deux tuyères placées verticalement l’une au-dessus de l'autre, on peut réduire la consommation en combustible et diminuer l’infloence de la fusion sur la nature de la fonte. Ces résultats sont explicables partes préparations que le vent de la tuyère supérieure fait subir aux matériaux.
317. — Il n'existe pas de règles fixes qui détermiuent la distance de la première tuyère à la soie. Cependant on ne doit pas la rendre trop grande, afin de conserver la distance indispensableenlr’clleetleguculard, et afin de ne pas refroidir la fonte liquide en réserve dans le creuset. Cette distance varie à peu près de 20 à 40 cent. — Voici comment on pourrait fixer l’espacement des tuyères d’un cubilot qui aurait environ 3“ de hauteur sur un 1 " $0 do largeur (mesures prises sur l’enveloppe ) :
Dr U Mtr à la prcmièic lu y ère. . . .
De la première tuyère à la deuxième.
De la deuxième à la troisième. . . .
De la troisième à la quatrième. . .
De la quatrième à la cinquième. . .
De la ciuquiètne à la sixitiue. . . .
Hauteur totale occupée parles tuyères l ,, ,740.
Distance de la dernière tuyère au gueulard t - ,îO.
318. — On choisit de préférence le sable réfractaire pour la conslruction des cubilots. Après avoir terminé la sole qui se compose de quelques couches de sable bien battues en pisé, on y pose un mandrin cylindrique du diamèlic qu’on veut donner au gueulard. On commence alors à damer le sable avec soin, comme nous l’avons indiqué en parlant de la conslruction des ouvrages de hauts fourneaux. Quand le vide est rempli à la hauteur du mandrin, on ébranle vigoureusement celui-ci avec une masse, afin de le détacher du sable . et on le soulève au moyen d'un anueau. Après qnoi, on continue à damer en soulcvaut toujours le cylindre, jusqu’à ce qu’on soit arrivé à la hauteur du gueulard, sur lequel on pose un cercle en foDte, pour que ses bords ue soient pas endommagés par les matériaux qu'on jette au fourneau. Pendant cette opération, on a dû enfoncer dans les trous laissés à l'enveloppe, des morceaux de bois coniques communiquant avec la cuve et destinés à former la place des tuyères. Lorsque tous les mandrins sont retirés, il ne reste plus qu’à tailler et à rebattre l’intérieur du fourneau, ainsi que nous l’avons déjà expliqué dans notre première partie.
Si la cuve doit être d’une faible capacité, ou peut réduire la dépense du sable réfractaire eu remplissant une partie du vide par uuo rangée do vieilles briques posées contre l’enveloppe.
319. — Les wilkinsons qui sont faits avec des tronçons cylindriques ayant quelquefois l’inconvénient de se désembolter par la dilalaliun. du snble. il est bon d'y remédier lorsqu’on monte le fourneau, en pratiquant des cheminées verticales entre le sable et la fonte, alin de diminuer les points de coDlact entre les deux corps. Ces cheminées peuvent avoir 3 cent, de diamètre et être placées à environ 12 cent, d’intervalle. On retire les tringles dont on s’est servi pour les faire au fur et à mesure que le sable est damé. Quand elles sont retirées, on bouche les trous avec du sable brûlé. — La disposition du rang de briques dont nous venons de parler, peut aussi s’opposer à cet elTet produit par la dilatation du sable.
320. — • Scch(t«e ci mite en feu. — Si le fourneau est neuf, l'opération du séchage exige les précautions usitées en pareil cas pour les ouvrages de hauts fourneaux. On doit le flamber et le sécher à petit feu pendant douze ou quinze heures , suivant l’épaisseur du sable.
Après quoi , on l’emplit de coke embrasé, en ayant soin de laisser un courant d’air par l’ouverture de la coulée, devant laquelle on met une petite grille ou deux ringards posés en croix , pour empêcher le coke de descendre avant son entière combustion. Lorsqu'on a fait chauffer au rouge le sable de la cuve, on remplace par d’autre, le combustible brûlé; on bouche le gueulard avec une feuille de tôle ou line plaque de fonte, et on fait agir les soufflets. La flamme que la plaque de fonte force de prendre issue par le trou de coulée, vient lécher la sole , à laquelle elle communique une température telle que le métal liquide s r y rend sans refroidissement.
L'intérieur du fourneau étant suffisamment échauflé par ces diverses préparations, on procède alors au bouchage de l’ouverture de la coulée. — Celte ouverture qui acnvironUO cent, de largeur sur 40 cent, de hauteur, est fermée par un mur de sable, qu’on affermit en le damant par couches horizontales, et qu’on maintient par une plaque de forte tôle soutenue par une barre de fer qui repose sur deux crampons scellés de chaque côté de la portière. Le bouchage doit présenter une assez graude solidité pour résister à la pression de la foute amassée dans l’ouvrage. Pendant cette opération, il a fallu nécessairement suspendre le jeu de la machine soufflante, mais dès qu’on a terminé, on rétablit le vent et on remplit le fourneau de nouveau charbon sur lequel on jette la première charge de métal.
321. — La durée des cuves dépend principalement de la qualité du sable employé à leur construction. Certains cubilots ne pourront supporter que quelques jours defondage, tandis que d’autres n’exigeront des réparations qu’après qniuzc jours ou trois semaines de travail. Lorsque les parois ne sont pas par trop détériorées, on évite la dépense toujours onéreuse d’une reconstruction complète, en se contentant de détacher avec un ringard, la croûte vitrifiée qui garnit l’intérieur du fourneau , en mouillant la surface dusablebrùlé qui reste, afin qu’il
se lie mieux avec celui qu'on va mettre et eu remplissant le vide qui existe entre le mandrin qu’on a mis en place, comme nous l’avons indique, et les parois qu’on n’a pas démolies par une nouvelle épaisseur de sable réfractaire bien comprimé avec uu fouioir en fer.
Il est évident qu’un fourneau réparé de celle mauière ue demande pas un séchage aussi long et aussi dispendieux.
322 Pour mettre en feu un cubilot qui a déjà servi , on le remplit de coke
qu’on allume par le bas; aussitôt que le feu s’est montré aux tuyères, on ferme l’ouverture de la coulée au milieu de laquelle il suffit de conserver un trou de 0,05 ou 0,06’ de diamètre, pour l’écoulement de la fonte, et ou donne le vent. La flamme s'échappe alors par le gueulard et par le trou qu’on a laissé à la portière. Ou bouche ce dernier avec un tampon d’argile , au moment ou l'on voit arriver les premières gouttes liquides du métal qu'on a chargé immédiatement sur le combustible qui a servi à remplir le fourneau.
Lorsque la cuve est d’une grande capacité, le remplissage indue beaucoup sur la consommation du combustible par rapport à la fonte produite. Nous avons plusieurs fois essayé avec succès, de diminuer cette consommation, eu remplaçant un ou deux hectolitres de coke par une quantité semblable de tourbe ou de racines et d'élèles de bois dur.
323. — Des charge* et de la fusion. — Pour que le chargement soit exact et régulier, on doit charger le métal au poids et le combustible au volume. Cependant . dans les usines où le coke est conservé à couvert et où par conséquent sa pesanteur spécifique est peu variable, on a pris le parti de le consommer au poids afin de se rendre un compte plus exact, attendu qu’il n'est guère possible d'évaluer le prix de revient de ce combustible, autrement qu'en kilogrammes. En effet , soit qu’on carbonise la bouille aux usines, soit qu'on tire le coke directement des houillères, on doit toujours se baser sur le poids de ces deux matières pour fixer le prix de l'achat et du transport.
Pour liquéfier mille kilogrammes de fonte de fer, on emploie environ 150 à 170 kilog. de coke ou 350 à 450 litres. Le volume des charges décide du la grandeur du fourneau, Ainsi donc , si dans uu cubilot de fortes dimensions, on charge 150 kilog. de fonte sur 24 ou 25 kilog. de coke; dans un cubilot moins grand on réduira ces charges d'un tiers; dans un autre plus petit, on les scindera par moitiés, etc. , etc. — En général, si le combustible est pesant, ou peut faire les charges moins fortes, mais il vaut mieux les augmenter s'il est léger, afin que les lits de charbon ne soient pas traversés par la fonte.
324. — Le travail d’un cubilot peut être confié à un fondeur et à un aide fondeur ou chargeur, si les charges descendent rapidement et si l’on a beaucoup à fondre.
Lorsqu'on a peu de moules à couler, le fondeur se charge seul de la conduite du fourneau. Dans les petites fonderies, un des mouleurs fait souvent l’office du fondeur.
Le travail du fondeur se borne à charger le cubilot, à nettoyer les tuyères et à distribuer la fonte aux ouvriers, suivant leurs besoins.
L’aide-fondeur est chargé de peser ou de mesurer les matériaux et de les monter sur la plate-forme qui environne le gueulard. Il arrive que la distribution de la fonte, quand les ouvriers ont un grand nombre de petits moules à couler, occupe tellement le fondeur, qu’il ne peut pas abandonner le trou de la coulée; c'est ' alors son aide qui fait les charges.
325. — Les fondeurs aux cubilots sont ordinairement payés à la journée, et leur salaire, surtout quand on fond peu, a une certaine inlluence sur le prix des produits. On pourrait, pour les engager à apporter le soin et l’économie nécessaires à leur travail, les payer à la tâche et mettre a leur charge les aides dont ils auraient besoin; mais pour bien fixer le prix qu’ils doivent avoir par mille kilogrammes de fer fondu, il ne faut pas négliger do prendre en considération la quantité de métaljetée au fourneau et les difficultés que présente l’approvisionnement du gueulard. II est donc nécessaire, pour ne pas tomber dans l’erreur, de prendre une moyenne entre les dépenses à la journée de plusieurs mois. C’est ainsi que nous nous sommes assurés aux fonderies de Tusey, où l’on avait refondu dans une année 887550 kilog. pourla somme de2744 fr.20c. en journées d’ouvriers, qu’on pouvait payer tout le travail qui accompagne la fusion dans les cubilots, à raison de 3 fr. par mille kilog. de fonte refondue (I).
326. — Parmi la grande quantité de pièces que l’on doit jeter en moule, il en est qui exigent des fontes de qualité ditTèrcnte. Il est avantageux de couler, pour éviter des mélanges nuisibles, la fonte grise d’abord , et la fonte blanche à la lin de la journée. Au reste , quand le fondeur n’est pas certain de son travail, il est préférable que, dans le but d’éviter des mélanges nuisibles entre les différentes espèces de fonto qu’il doit produire , il prenne le parti de séparer chacune d’elles par des faostat ekar^et . ou charges faites seulement en combustible.
Afin d’éloigner toute confusion et d’apporter l’ordre nécessaire pendant le travail, le contre-maître doit fixer à chaque mouleur le tour qui lui convient, en considérant la nature des fontes qu’il va couler.
Toutes les fois que le foudeur est prêt à couler, il perce avec un petit ringard lo trou destiné à l'écoulement de la fonte, et il donna celle-ci aux ouvriers qui la
(0 Rien des maîtres de fonderies, considèrent la fusion dans les Wllkineoas, comme un travail peu important, et le confient à des manœuvres par un motif d’économie qui, i notre avia, cat loin d’élrc bien compris. On ne saurait trop prendre en couaidératlon, le déchet, la dépense outrée de combustible , la mauvaise qualité de la fonte , les accidents aui tujères , etc. , etc., qui ressortent de la direction d’un ouvrier inhabile, pour remettre cette besogne i des mains exercées. Il y a tout i gagner avec un bon fondeur.
— tes —
reçoivent dans leurs poches. Quand il ne se présente plos personne . il arrête la coulée au moyeu d’un bouchon de terre molle fixé à l'extrémité d’un long manche en bois.
327. — Le sable dont il reste toujours quelques parcelles attachées à la foDte. les cendres do combustible , les parties de la cuve qui entrent en fusion forment un laitier visqueux qui compromettrait souvent la sûre lé du fondage . si l’on n’avait soin d’ajouter de tems à autre, A la charge, une certaine quanti lé de casline.
De cette opération, il résulte un laitier qu’il est bon défaire écouler, principalement apres la coulée des grosses pièces , parce qu’il viendrait se fixer sur la sole et refroidir la fonte. C’est ce que les fondeurs appellent dèrratsrr le fourneau.
Les cubilots ne fonctionnent ordinairement que pendant le jour. Après qu’on a fait les dernières charges, il s’élève dans la cuve une température telle que la fonte traverse rapidement les lits de combustible; nous avons indiqué comment on pourrait profiter de cette circonstance pour utiliser les menus bocages. Qnand ou a Uni de foudre , on brise à coups de ringard le rempart de sable qui garnit le devant de la coulée, et on retire avec un crochet, le coke qui reste dans le fourneau.
Si l’on activait les cubilots pendant plusieurs jours consécnlifs, on économiserait une quantité de charbon considérable en jetant dans la cuve, au moment de cesser le travail, deux ou trois charges de coke sur lesquelles on dispose des charges ordinaires de métal et de combustible. Après avoir bien gratté la surface do la sole et nettoyé le creuset, on bouche hermétiquement toutes les ouvertures.
Quand on reprend le travail, le lendemain matin, on obtient en très peu de tems de la fonte liquide. *
328. — Les outils des fondeurs aux cubilots , sont peu nombreux. Ils se composent de quelques ringards ou aiguilles en fer rond de 0.0 1 5 à 0,03 de diamètre pour percer le trou de coulée et pour moucher les tuyères; do quelques manches en bois, au bout desquels on assujétit un tampon conique en argile ou en sable gras qui sort à boucher (fig. 10 pl. 7 ) ; d’une griffe, d’un crochet ( fig. 1 1 ot 12 ,pl. 7) pour nettoyer la sole quand on a terminé la fonte; d’un fourgon en fer pour faire dcsccudre les charges; d’une pelle trouée pour charger le coke; d’un seau pour éteindre le coke quand on le retire pour vider le fourneau ; d’une plaque de fonte soutenue par un ètai en fer pour garantir les ouvriers et pour servir d'appui au crochet quand ils vident après la fonte; de plusieurs mandrins cylindriques en bois (Og. t3 pl, 7), déballés, de couteaux et de racloirs, outils donl on se sert pour remonter les cuves, etc., etc.
329. — L’ouverture des buses, si l’ou emploie des machines soufflantes autres que les ventilateurs, est à peu de chose prés Axée comme celle des hauts fourneaux. Il faut éviter l'usage d'une buse trop étroite parce que la foute est affinée, devient blanche et subit uu déchet considérable.
ün vent trop rapide déplace le charbon dont il consume nne quantité considérable qni n’est d'aucun effet , et tend à donner de la fonte hlaDchc.
Un vent dont la vitesse est trop faible , lorsque le fourneau est large , ne donne pas assez de chaleur et blanchit la fonte qui devient loucho à tel point quelle coule avec beaucoup de difficulté. — On doit craindre de la voir s’arrêter dan» le creuset et y former une niasse figée qu’on ne pourrait enlever qu’en démontant le cubilot. Cependant, dans une cuve étroite, un vent faible, s’il ne l’est pas par trop, ne nuira qu’à la célérité de la fusion.
La vitesse du vent doit toujours être proportionnée il la qualité du combustible et à la grosseur des morceaux de fer crû qu’on veut liquider.
11 faudrait, pour bien faire, qu’on put ne charger, (ce qui n’est pas toujours facile) que des morceaux de 100 à 160 centimètres cubes; mais pour que le travail soit toujours le même, on peut compenser dans les charges, les bocages et les saumous. La différence qui existe entre les fusions de ces deux espèces de fonte est très-grande, puisqu'on fondrait dans une heure 12 a 1500 kilogrammes de bocages, tandis que dans le même tems, toutes choses égales d'ailleurs , on pourrait tout au plus liquéfier 800 kilog. de saumons.
330. — Le déchet du fer refondu est déterminé principalement par la nature du métal, par la qualité du combustible et par la direction du vent.
On ne pourrait obtenir de la fonte grise, en refondant de la fonte blanche, sans brûler une grande quantité de charbon, sans augmenter le déchet et sans amener la prompte destruction des parois.
Si la fonte est grise, si la vitesse du vent est convenable, si le coke est pnr, le déchet peut ne s’élever qu’à 6 ou 7 podf cent. Dans le cas contraire, il peut monter jusqu’à 15 ou 20 pour cent. On comprendra que le déchet doit être énorme quand on refond des brocailles ou des menus bocages blancs.
Même en bonne marche, la quantité de fonte perdue à la deuxième fusion , doit toujours s'estimer à 8 ou 10 pour cent, à cause des grenailles qui sont retenues dans les scories ou qui sont répandues par les mouleurs sur le sol de l’usine.
A la fonderie d’Indre!, où l’on coule beaucoup degrossespiéces et où l’on fond peu de bocages , le déchet ne dépasse jamais 6 1/2 pour cent. — La consommation en coke est de 230 à 240 kilog. pour mille kilog. de fonte produite. (Dans celle quantité ainsi, que dans la suivante, nous comptons les pertes inévitables occasionnées par les fraisilset les poussières).
On a fondu dans les cubilots de l’usine de Tusey en 1 840 :
Eii fonte» moulée» . • . 777, 033k.
En bocages ....... 135,047
Total ..... 1,011,090 Ajoutant le déchet . , . 83,091 *
Total égal à la consommation. .... ^ 7 . .’. 1,095,181 k
$4 unionacr Angleterre. . 135,395 aiiog.
Saumons de Tuaejr et environ* 481,645 »
bocages gris et blanca. 507,138 *
qui ont-prodoit
Total.
1,095,181 kilog. I
On a consommé pour produire 1,012,090 kilog.de fonte 240, 898 kilog. de coke ou 238 kilog. par mille kilog.
Le déchet qui est beaucoup plus fort qu’à Indret, parce qu'on a refondu beaucoup plus de bocages et coulé une grande quantité de petites pièces, s’élève à 8. 2 pour 0/ff.
331. — Ainsi que nous l'avons expliqué plus haut, il est souvent nécessaire de faire de nombreux mélanges, afin d'utiliser d’une manière convenable, les différentes espèces de fontes qui sont obtenues dans les hauts fourneaux. Nous avons iodiquè comme devant apporter des améliorations avantageuses , lorsqu’elles sont mêlées avec les produits ordinaires des hauts fourneaux, les fontes d'Angleterre, de Comté, de Belgique, etc., etc. Les fontes anglaises sont sans contredit les meilleures de toutes, et nous dontons qu’il existe un haut fourneau en France, qui puisse produire des saumous propres à la deuxième fusion d’une qualité supérieure à ceux de Garstkerric, de Beau fort , de SumerU, etc. , etc., qu’on emploie journetlemeol dans nos fonderies. (1). — Nous avons fait nousmêmes de nombreuses expériences sur les fontes anglaises noires, à la cassure brillante et à larges facettes, et nous nous sommes convaincus que 1/15 de cette fonte mélangé avec 14/15 de mauvais bocages, suffisait pour donner à ceux-ci une nature bien différente de celle qu’ils auraient eue, s’ils eussent été fondus seuls.
332. — Nous indiquons les quelques mélanges suivants que nous avons employés à Tusey , dans l’espoir qu’ils pourront guider le fondeur dans ceux qu’il devra faire; et nous ferons observer, que faute d’avoir des fontes anglaises à portée, on peut les remplacer par des pruportionS^onvenables d’autres fontes de bonne qualité.
N*'t. Fonte pour une statue ou au des ornements des fontaines de la Concorde,
Saumon* anglais . i . . 4üO kilog.
idem du pays 760
Bocage* gris » ÎI&O
2300 kilog.
(l) Nous devons dire cependant, que nous avons eu l'occasion d’essayer à Tusey, les fontes noires que fabrique pour la deuxième fusion , le fourneau de Robiac dans le Dauphiné, et que nous avons reconnu que ces fontes égalaient celles que fournissent les hauts fourneaux les plus en réputation de l'Angleterre. Si !a fabrication courante des usines de Robiac , répond à l'essai de 3000 kilog. environ dont nous avons été h même de disposer (et cela nous est d'ailleurs confirmé par M. Lebrun, chef des travaux à l'École royale d'arts et métiers d'Angers, lequel a été chargé en J840, d'examiner le travail de ces usines), notre asaertion doit se trouver contredite en cc point, car il nous parait impossible de trouver des fontes meilleures que celle* de Robiac.
Bonne fonte grise, tenace et d’un travail f facile A la lime.
N" 2. Fonte pour des coussinets de chemin de fer.
Saumons uglalt. 400 kilo*. ) ^ D , é|anRl . , pr<SOT ,/ plu , de Uwttté
Bocages • 1100 \ qu'une autre <ie 1/3 aauuiena de Coin lé, 1/3
2000 l saumons de pays et 1/3 bocages.
W" 3. Fonte pour des grands tuyaux de conduite d’eau et de gaz.
Saumons anglais.
Kocagca blancs.
200 kilog.
looo kilog.
Si les loyaux eussent été moins longs , on aurait pu diminuer aans inconvénient la proportion de fonte anglaise.
K* 4. Autre fonte pour des tuyaux de conduite de gaz , etc. , etc.
Saumons du pays, Kocagrs gris. . - .
Hocages blancs. . .
300 kilog.
Inférienre aux numéros précédents.
looo kilog.
333. — Comme pour le roulement des hauts fourneaux, on doit signaler jour
par jour, le travail des cubilols, sur un registre dressé en conséquence. — Nous nous dispenserons de donner un modèle de ce registre dont la composition se rapproche de celle du tableau compris à notre paragraphe 238. — Nous rappellerons seulement quelles sont les colonnes les plus indispensables, eu ayant la précaution de les Indiquer dans l’ordre où il nous parait qu’elles doivent
être disposées. 0
Après la colonne des dates, viennent celles qui renferment les matériaux consommés. le coke d'abord, puis les fontes de diverses espèces, à chacune desquelles on consacre une colonne spéciale qui vient se résumer avec les autres dans une colonne de totaux. Les observations auxquelles on nrèuage le plus de place qu'il est possible, peuvent séparer la consommation du produit qui est disposé de la même manière que celle-ci. Il est bon d’ajouter à cet ensemble, trois colonnes dans lesquelles ou indique fonte par fonte , si on le juge nécessaire, pour bien connaître les résultats du travail , le déchet total , le rapport du coke consommé eu égard à la fonte produite, et la proportion du déchet pour cent kilog.
Nous pourrions nous dispenser de rappeler que la colonne d’observations doit contenir des remarques utiles faites sur la marche du travail , des détails sur les différents mélanges essayés, des renseignements Sur la nature des fontes et du combustible employés, etc,, etc.
33 i. — Emploi de l'air chaud dans les cubilols. — Dans plusieurs usines, on a essayé d’appliquer l'influence de l’air chaud sur la marche des cubilots. Les
aum uni] u etre en rap
de ce système dans les bants fourneaux. • —
«ousavonseulieu d’observer pendant plus d'un an le travail d„ i semblablesconsommant les mêmes nnlémm ei »ii * .a C eux cubilots
cédé qu au nouveau. H lavorauics a 1 ancien pro-
J*, “ *» — •"» <— V* » «Ota **
La fusion était plus lente qu'au vent froid i „ ,
au vent chaud. * aBM dCVe " a “ Un pcu «"* dans le fourneau
n.,«rr:;^r. tsr * —.** -
250- à 320*% et les résultats furent à peu de chose p!é S “ CCe i M,VOn,en ‘ porléo de Il est d’ailleurs certaines qualités de fom . P ’ const amuient les mêmes, dans les cubilots, supporter l’elTel de l’ai-Ji, “«! ,,euvcnt ’ lorsqu’on les refond citerons à l’appui deSlffi , J ? ^ , ’ T *"*»*«• «•-
Bourgogne, que M. Tbiébaut employait avJluccès^lwfrT f AnSilfta0C UD de Paris, et qui traitées depuis i l’air rb» i «»r froid dans sa fuuderie
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nous croyons devoir aioutlr li gra " d " 0,Ubre de hauls fourneaux,
système dans lescubilols, ou la quesiLn ’du comb '"rüi ' ^ moiosl eui i> l °ldecc En effet, le résumé des opérations dont n b,t ‘ D m ° ins ri 8oureuse.
conclure que les fontes demi-grises ou blaJZ T"* Parl6 ’ D ° US 8 cou<Iuil:! à sans accompagnement de circonstances par i,!," '* premiére fus ‘°«
pouvaient seules être bonitiées par le traviil eptibles de les dénaturer,
el en perdant de leur dureté. Les foutes trè«-n Ve “ lChaUd » en P r «nanldu grain
lUmuoia, «ou s ,„ d „, UTOS ntefo.l .
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apparat qui est aussi facilement applicable aux feux de forges où l’on prépare le fer qu'aux cubilots, peut élever la température de l’air jusqu’à 350". — Il se compose de deux rangs de tuyaux cintrés dont l’un recouvre l’autre. Les tuyaux sont enmanebès dans les deux boites à compartiments a cl b. — L'air est introduit par l’orifice t dans les tuyaux extérieurs, et après en avoir parcouru le vide, il est chassé par l’ouverture *» daus les tuyaux intérieurs d’où il sort en n pour se rendre aux tuyères.
336. — Non seulement on a employé la flamme qui s’échappe du gueulard des cubilots, pour le chauffage des appareils à air chaud, mais on a encore trouvé moyen , ainsi que dans les hauts fourneaux , de l'utiliser pour la production de la vapeur dans les chaudières , pour la torréfaction du bois , pour la cuisson de la chaux, etc., etc-, dans des fours disposés à cet effet.
Nous avons toujours pensé qu'il serait à la fois productif et peu dispendieux, d'établir sur la plale-formc déchargement des wilkinsons, ou même sur le sol de l’usine , un four à réverbéré qui aurait pour foyer le gueulard, et pour cheminée le conduit qui est toujours nécessaire à l’échappement des gaz dans ces fourneaux.
Nous sommes convaincus qu’on parviendrait au moyen d’une voûte bien disposée, à provoquer (sans autre calorique que celui fourni paria flamme perdue), la fusion d’une certaine quantité de métal déposé sur la sole. Et , quand bien même, cette fusion ne serait pas complète, les essais imparfaits que nous avons tentés jusqu’alors, nous ont conduits à trouver que les fragments de métal chauffés à une haute température par un procédé de ce genre et jetés ensuite au fourneau, pouvaient amener une réduction considérable dans laconsommation du combustible, tout en éloignant une partie de? désagréments que nous avons signalés dans l'emploi de l’air chaud.
Les circonstances nous ont écartés jusqu’alors dcl’exécution entière de ce projet que nous espérons reprendre un jour, mais sur lequel nous croyons devoir appeler, dès à présent , toute l’attention des fondeurs qui seront encouragés par l'exécution tout à la fois simple et peu coûteuse d’un appareil semblable.
Nous avons dessiné la flg. 13 de la pl. 7 dans l’intentiun de rendre plus claire l’idée que nous venons d'énoncer. — Le four à reverbcre est soutenu partie sur le wilkinson, partie sur un support à nervures en fonte «a. — Nous avons indiqué une grille supplémentaire nn dont on pourrait essayer l’effet au cas où les flammes du gueulard ne suffiraient pas. Il serait bon de disposer un registre au rampant de la cheminée, et aussi devant le gueulard, une portière se fermant après la charge faite , afin de pouvoir faire séjourner à volonté une partie de» gaz dans le four. Une forle traverse en fonte 6 est ménagée pour soutenir la voûte, si l’on voulait démolir la porliou de mur ce afin de reconstruire ou de réparer lacuvedu fourneau. — Il serait facile d’établir un caDal couvert qui conduirait la fonte liquéfiée, de l’orifice csur le sol. ou dans le wilkinson même où on l’introduirait
au-dessus des tuyères, si eHe d ' était pas assez chaude pour être coulée immédiatement dans les moules. On sait que cette dernière opération peut facilement s’effectuer, puisque dans plusieurs fonderies, on ménage sur le devant du fourneau, à la hauteur des tuyères, une ouverture par laquelle ou réintroduit dans le creuset, la fonte qui reste dans les poches et que les ouvriers trouvent d'une température trop peu élevée pour bien remplir leurs moules. Au reste, le * projet dont nous parlons, aurait besoin d’ètre expérimenté, si l'on voulait apprécier plus facilement son importance et juger par les résultats, des modifications à y apporter. Nous ne pouvons donc à présent, que nous borner à l'indiquer, sans entrer dans des développements qui nous mèneraient trop loin de notre but,