DES FOURS A RÉVERBÈRE
337. — De» fonte» qu'on doit employer de préférence. — La fonte grise obtenue par un mélange réfractaire de minerais et de fondant dans des ouvrages élevés et rétrécis, convient parfaitement à la fusion dans les fours à réverbéré; elle peut même y être refondue plusieurs fois sans altération. La fonte grise et la fonte traitée provenant de charges fusibles dans des ouvrages bas. contiennent ordinairement une grande quantité de carbone et sont parcelle raison très-disposées à blanchir, lorsqu’elles sont refondues dans les fours à réverbère. On rencontre des fontes grises qu’on ne peut liquéfier une seule fois sans les blanchir' et d’autres qui supportent facilement plusieurs fusions.
Les fontes blanches sont aussi d’un mauvais emploi dans les fours à réverbère : «lies tendent trop é s'affiner et à déposer sur la sole une certaine quantité de carca» ou croule de fer oxidè qui se forme aux dépens de la masse fondue et qui diminue son produit.
Les fontes noires très-graphiteuses, sans fournir autam de ctrreas . subissent néanmoins un déchet considérable. En général, les fontes liquéfiées plusieurs fois de cette manière perdent toujours de leur ténacité , leurs autres propriétés restant à peu de choses près les mêmes. T ouïes les fontes abandonnent d’ailleurs, «ar la deuxième fusion , une partie de leur graphite et de leur silicium ; elles forment des combinaisons nouvelles et elles se dénaturent insensiblement.
Les fontes grises produites par un mélange fusible de fondant cl de minerais dans des ouvrages hauts et étroits, conviennent principalement aux objets qui doivent offrir une certaine résistance, les bouches à feu par exemple.
338. — De» combiutible» le» plu» convenable». — On brûle de préférence la bouille dans les fours à réverbère, parce que de tous les combustibles, c’est celui qui développe le plus de chaleur.
La houille grasse est celle dont on doit se servir principalement , pour fondre
dausoes fourneaux. Bile garnit mieux les grilles; elle brûle bien et elle fournit une température qu’on ne sanrait se procurer aussi facilement avec les autres bouilles. — Aux fonderies d'indret, la houille délions elles houilles d’Angleterre sont employées séparément ou mêlées au chauffage des fours à réverbère ; mais on se sert rarement pour ce travail, de la houille de Saiut-Étienne. qu'on a soiu de destiner à la fabrication du coke (1).
A défaut de houille, on peut cependant brûler la tourbe et le bois ; mais alors les dimensions des fours doivent être modifiées. La tourbe de bonne qualité employée crue ou carboniséo peut remplacer avantageusement la houille, dans les contrées où celle-ci est d’un prix tTés-élevè. Il est rare qu’on chauffe avec du bois seul, parce que quelle que soit sa dureté, il n’est susceptible de développer la chaleur intense qui est nécessaire à la fusion de la fonte , qu’autant qu'il est brûlé en grande quantité, circonstance qui force à donner aux foyers, dus dimensions extraordinaires.
339. — Ou trouve plus d’avantages à mélanger ces deux combustibles avec la houille. Nous avons eu occasion de voir exécuter plusieurs fusions au four à réverbère, avec moitié de houille et moitié d’une tourbe bien compacte provenant des environs de Chàlous-Sur-BIarne , et celte méthode économique amenait des résultats parfaitement convenables.
En jeltant sur la grille, quelques brassées de bois mêlé à la houille, on peut diminuer la quantité de carcas qui se forme toujours pendant la fusion. En effet, la flamme du bois entraîne avec elle, une grande partie des cendres qui venant de déposer sur le bain , forment une couche d’un laitier qui est plus abondant que celui qui résulte de la bouille brûlée seule et qui garantit le métal de l’oxidalion. De même que le charbon de bois et le coke , la tourbe et le bois doivent être préservés de l’humidité, si l’ou veut qu’ils fournissent toute la chaleur qu’ils sont susceptibles de donner.
340. — Formes cl dimensions des fours à réverbère. — Avant de parler des formes et des dimensions adoptées pour les fours à réverbère, nous renvoyons nos lecteurs aux fig. 15, 16, 17 el ifj, pl. 7 qui serviront à leur en indiquer successivement les principales parties.
(I) Les houilles d Angleterre, de Mous el de Ssinl-fcticnne, sont encore utilisées I Indre!, les premières pour le sertice de» chaudières k espeur, la dernière pour te chauffage de», forges; nuis il n'enlre pas dons noire plan, de parler de ce» différents emplois. Tout le monde rail que la houille de Saint-fUienne est d’un eieelltnt u»»ge pour la forge ; elle garnit parfaitement les feu» et elle concentre entièrement l'effet du calorique »ur la pièce que l’on chauffe , en la recousrant d'une cnscloppo d'où la flamme no a'éctiappe pas facilement.
Les fourneaux à réverbère sont de la plus grande ulililé dans les arts chimiques: leur construction varie suivant le genre de travail auquel ils sont destinés, lis servent généralement à la mise en fusion des divers métaux dont l'industrie a tiré parti, tels que le fer, le cuivre , l’étain, etc., etc. Si l'on modifie légèrement leur forme, on les dispose pour l'affinage du fer, j our la calcination de différentes substances, etc., etc. La presque totalité de ces opérations ne concerne pas notre travail, et nous ne nous occuperons pour le moment, que des fourneaux utilisés dans fes fonderies de fer et de cuivre allié.
lin four à réverbère présente habituellement trois parties principales, savoir : le foyer A avec sa grille sur laquelle on jette le combustible, le creuset B ou s’effectue la fusion et la cheminée C.
Le foyer de chauffe et le creuset sont couverts par une même voûte qui se prolonge jusqu’à la cheminée. La communication entre celle-ci et le four est établie au moyen du canal d'échappement D qu’on appelle rampant. La cheminée se trouve toujours placée à l’extrémité opposée à la grille, afin que la flamme et les gaz puissent traverser le four dans toute sa longueur.
Le pont F qui sépare la grille du creuset, sert àéviterle mélange du combustible avec la fonte et à préserver cette dornière du contact de l'air. Sa partie supérieure s'appelle auul. et l'on donne le nom générique de tôle à la surface plus ou moins inclinée qui s'étend entre l'autel et le rampant de la cheminée.
341. — Il doit exister évidemment, un certain rapport entre les différentes parties d’un four à réverbère; mais jusqu'à présent ou n’a pas eucore déterminé des règles bien précises et on s'en rapporte plutét aux résultats de l’expérience.
Le succès de l'opération est plus complet et la consommation du combustible est diminuée , si l'on établit la surface de la sole trois fois plus grande que celle . de la grille et si l'aire du vide laissé entre les barreaux de la grille est à celle de la section du rampant comme 3 1/2 est à I. Ce rapport est d'ailleurs déterminé d'une manière plus positive, en ayant égard à la nature du combustible.
*Lorsque le fourneau est entièrement construit et préparé pour la mise en feu. on peut seulement vérifier si les dimensions de lacbauffe et du rampant sont bien établies, quand après l'expérience de plusieurs fusions, on s'esl assuré que le fourneau s’échauffo uniformément dans toutes scs parties. — Si la fonte placée près du pont est liquéfiée plus vito que celle placée prés de la cheminée, on peut en conclure que le tirage est trop faillie et que l'ouverture du rampant est trop - petite. SL au coulraire. le métal qui est le plus éloigné du creuset est fondu le premier, c’est un signe que la flamme traverse le four trop rapidement et que l’orifice du rampant est trop grand. «
342. — L’air extérieur doit être amené librement sous lagrille; c'est pourquoi la plupart des fourneaux à réverbère sont placés en dehors des ateliers de fonderie cl communiquent seulement avec eux par l'endroit ou l’on puise la fonte.
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Le foyer de chauffe est construit au-dessus d'une fosse dans laqu’elle le fondeur descend par quelques marches, comme l'indique la fig. i ", pi 7. Cette fosse qui est destinée à augmenter le tirage, doit être assez profonde pour que les charbons embrasés qui s’échappent de la grille, ne puissent pas en s’y amoncelant, échauffer et dilater l’air environnant.
L’écartement des barreau* dépend de la grosseur et de la nature du combustible qu’on emploie. Des barreaux trop écartés laissent tomber les petits fragments de houille et présentent des vides par lesquels il pénétre dans le foyer une certaine quantité d'air froid qui est nuisible à l'opération. Des barreaux trop rapprochés se couvrent de cendres qui gênent le tirage, quelque soin qu’on prenne de nettoyer la grille. L’écartement qu’on donne le plus ordinairement varie de 15 à 20 millimètres.
343. — La distance de la grille à la surface supérieure de l’autel dépend de la . nature de la houille et de la longueur du fourneau. On doit baisser la grille si le four est peu allongé et si la houille est grasse, parce que l’effet de la flamme serait trop immédiat et trop sensible. Il faut l’élever, si l’on brûle de la houille maigre, afin qu’on puisse profiler do toute la chaleur qu'elle développe. •
La hauteur du pont varie de 15 ii 30 centimètres suivant les autres dimensions du fourneau. Il est toutefois important de bien la déterminer. On doit employer des ponts peu élevés dans les petits fours ou la température est ordinairement plus faible que dans les fours de grandes dimensions. Un pont trop haut nuit aux progrès de la fusion , quoiqu’il préserve mieux le métal de l'oxidation, que s’il était plus bas.
344. — Les formes qu’on donne le plus habituellement â la sole, sont celles d'un rectangle ou d’un trapèze : cette dernière parait préférable parce que le four devient rétréci vcrsle rampant {flg. 16 pi 7) cl parce que la partie la plus large qui* est placée vers la grille reçoit toute l’intensité delà chaleur. Si l’on emploie la forme rectangulaire, on fait bien do la ramener par deux lignes courbes à la largeur de la cheminée. Il ne serait pas naturel que la sole formât un ventre an milieu de sa longueur ; celte disposition compliquerait la construction du four et nuirait à sa solidité ; elle ne serait en outre d’aucune utilité pour le chauffage;
Pour qu’on puisse tirer le meilleur parti possible de toute la chaleur développée par le combustible, il faut proportionner la longueur de la sole à sa largeur. L’expérience a produit qu'on pouvait établir ces deux dimensions dans le rapport de 2 à 1. Si cependant on active le fourneau avec de la houille grasse, il est avantageux d’augmenter la longueur et de la faire quelquefois trois fois grande comme la largeur. Si au contraire , on brûle de la houille sèche qui dégage peu de flamme, on doit reprendre la proportion de 2 à I et souvent même la porter de 3 à 2.
L’étendue du foyer ne laisse pas que d’exercer une certaine influence sur la
marche du travail. Si la sole est trop courte , la flamme traverse le fourneau eu peu de teins et porte 1a chaleur dans la cheminée; si au contraire, elle est trop longue, la fonte se refroidit.
L’inclinaison de la sole est une question qui n'est pas encore bien résolue. Le raisonnement parait indiquer de préférence . une sole horizontale ou d'une très-faible pente vers le trou de la coulée, dans le but de faciliter l'écoulement de la fonte.
Dans les fourneaux où la sole et la voûte sont horizontales, la flamme communique au foyer dans toute son étendue, le même degré de chaleur, jusqu'à ce qu'elle soit arrivée à l'embouchure du rampant. Cette circonstance parait devoir être la plus favorable, parce qu'alors le combustible est brûlé avec le plus d'effet possible et parce que la capacité du fourneau est utilisée eutiércment, puisqu'on peut charger toute la sole.
Quelque valeur qu'aient ces raisons , elles n'ont pu jusqu'aujourd’hui déterminer un grand nombre de praticiens qui préfèrent encore les soles inelinêes. Cependant, il est certain qu’une inclinaison trop forte est toujours nuisible :
1* Parce que la fonte subit un très-grand déchet et blanchit sous le contact de l’air lorsqu'elle se rend en très-petits filets dans le creuset, la fonlo grise provenant de minerais réfractaires, peut seule résister sans changer de nature ;
2* Parce que la fonte ne pouvant être chargée que sur la partie supérieure de la sole, on est obligé d’augmenter la hauteur de la voûte, ce qui empêche la concentration de la chaleur;
3’ Parce qne les jets ou tous autres petits fragments de métal peuvent glisser facilement, parvenir dans le creuset sans être liquéfiés et refroidir le bain;
4* Parce qu’une partie de la fonte solide placée prés de l’autel ne baigne jamais " dans la fonte liquide qui en faciliterait la fusion et reste exposée à l’action dn courant d’air qui l’affine et la réduit en carcat.
Quant à la consommation du combustible, nous pouvons garantir, d’après nos expériences, qu'elle est plutôt moindre que plus élevée, dans un four dont la sole inclinée est bien disposée que dans un four a sole horizontale , si le travail est conduit par un ouvrier intelligent.
345. — L'inclinaison do la sole détermine colle de la voûte ; on peut cependant abaisser celle-ci vers le rampaut, parce que la température tend toujours à diminuer assez promptement aux environs de la cheminée.
L’èicvation delà voûte au-dessus de la sole dépend de la largeur de celle ci et de la surface de la grille; une voûte trop élevée concentrerait mal la chaleur; une voûte trop abaissée nuirait au chargement du fourneau et empêcherait d'y placer autant de métal que le combustible placé sur la grille pourrait en fondre. Dans les fourneaux ou la sole est horizontale, ou donue ordinairement à la voûte,
une hauteur (elle que l’aire de la seclion verticale prise dans la partie la plus large du foyer soi! égale aux trois quarts do la surface de la chauffe.
346. — Le succès du foudage dépend des dimensions exactes du rampant. Il est de la plus haute imporlauce d’établir celte ouverture d’une manière convenable et l’expérience est le guide le plus sûr qu’on puisse consulter. Lorsque le rampant est trop large, la dilatation de l’air et par suite le tirage deviennent très-faibles. Si l’on rétrécit cet échappement , on force l'air dilaté et la flamme de s’arrêter dans le fourneau.lt faut cependant craiudro que la combustion ne soit pas assez rapide, ni la chaleur assez intense, quand le rampant est trop étroit.
On a reconnu que lo tirage est plus grand , lorsque le rampant s’élargit vers la cheminée, parce que l’air chaud et la fumée s’écoulent avec, une plus grande vitesse s’ils se répandent librement dans un espace dont la largeur croit au fur et à mesure qu’elle s’éloigne d’une ouverture resserrée.
Il ne faut pas que ce canal soit placé trop au-dessus de la sole, parce que la flamme suivant alors la direction de la voûte, la chaleur développée par le combustible ne produirait que peu d'effet sur le métal rassemblé dans le creuset ,•
347. — L'ouverture de la cheminée doit être toujours plus grande que la section du rampant, alin qu’une fols celle-ci dépassée, la flamme et la fumée puissent s’échapper avec rapidité.
La hauteur des cheminées ne peut être moindre de 10 à 12 mètres, et on est souvent obligé de la porter jusqu’à 23 et 25 mètres, surtout lorsqu’il existe dans les environs, des bâtiments qui peuvent gêner le mouvement de l’air. — Le tirage est d’autant plus fort quo la cheminée est plus élevée, parce que la pression de l’air atmosphérique est moins sensible dans les régions supérieures et par conséquent moins nuisible à la sortie des vapeurs dilatées qui se dégagent du fourneau. La largeur des cheminées doit être au moins de 0,30 à 0,35; mais on doit craindre de trop augmenter cette dimension.
La dilatation est toujours impai faite et le tirage toujours trop faible dans les cheminées qui ont une trop grande largeur. Ces inconvénients sont dus à l'action de deux courants opposés qui s’établissent dans le conduit, l’un formé de l’air atmosphérique qui descend , l’autre composé de l’air dilaté qui remonte. Il suit de là, que, lorsqu'on veut disposer une seule cheminée pour plusieurs fourneaux, on doit diviser l’intérieur en autant de compartiments qu’il y a de foyers.
Pour qu’on puisse régler d'ailleurs le mouvement de l'air, d’une manière utile à la marche des fours, il est toujours essentiel de recouvrir les cheminées d’un registre à bascule tel que celui dont nous indiquons la disposition par la tig. lu, pl, 7. L’usage de ce regislreest indispensable, lorsqu’il s’agit d'augmenter ou de diminuer le tirage, suivant les besoins du chauffage..
348. — Contlruoiion de» fourt à riverbire. — On emploie des briques réfractaires de première qualité pour In construction de la voûte, du pont et du creuset des fours à réverbéra (I).
La voûte doit être construite avec beaucoup de soins, et les briques assemblées avec un mortier très-liquide d’argile réfractaire doivent offrir des joints de la plus mince épaisseur qu’il est possible. C’est surtont prés du pont, à l’endroit où l’atteinte du feu se fait le plus sentir, qu’il est essentiel de soigner la construction de la voûte. Outre la dépense qu’occasionnerait le remplacement répété des briques fondues ou tombées, on aurait encore à craindre une grande perte de chaleur et la formation d’un laitier visqueux qui recouvrant le métal, nuirait aux progrès de la fusion.
Une voûte mal construite ne peut supporter qne huit ou dix fondages, tandis qu’une autre établie avec soin peut résister A 60 et mémo à 80 fusions.
Pour éviter la déperdition do la chaleur et pour garantir l'enveloppe en briques, on remplit ordinairement les creux que forme la voûte avec un massif en maçonnerie ou avec des matières peu conductrices du calorique telles que du fraisil, du laitier concassé, etc., etc., recouvertes d’une couche d’argile , de manière que la partie supérieure du four otTre une surface plane comme l’indiquent les flg. 15, 17 et 18.
349. — La sole se composed’une épaisseur de sable très-réfractaire bien battue en pisé sur une maçonnerie en pierres qui peuvent résister A la calcination.
Une des meilleures matières qu’on puisse omployer pour la confection de la sole est du sable de rivière très-pur. Il ne faut pas négliger de disposer dans le massif, des canaux destinés A l'échappement des vapeurs.
350. — La cheminée est la partie la plus dispendieuse de la construction d'un four à réverbère, A cause de l’élévation qu'il convient de lui donner. Elle doit être appuyée sur de solides fondations et retenue A différents points de sa hauteur par des tirants en fer. — On a l’habitude de diminuer l'épaisseur des murs vers le haut, afin d'économiser des matériaux et de diminuer la pression exercée sur la base.
La partie intérieure de la cheminée jusqu’A 1 * ou 2 ■ de la sole est construite
(I) A Intiret , les briques réfractaires destinées aux fours à réverbère, étaient confectionnées avec une célérité remarquable, au moyen <l'un mécanisme assca simple. La terre préparée A l'avance était chargée dans un cylindre creux où un piston venait la refouler. Elle s'échappait par un oriûcc rectangulaire placé à la partie inférieure du cylindre et elle était tranchée A la
longueur voulue par un couteau borixontal lié par deux tirants au balancier qui faisait mouvoir la tige du pistou.
ou briques réfractaires; mais oo peut employer des briques communes pour tout le reste, une fois celle hauteur dépassée.
Lorsque les fondations sont larges et lorsqu'on dispose de matériaux do bonne qualité, on peut se dispenser de multiplier les tirants en fer, comme on le fait quelquefois. — On compose alors la cheminée de plusieurs assises à chacune desquelles on donne un retrait qui réduit successivement leur largeur. — On peut encore éviter l’emploi du fer en construisant une cheminée (148) semblable à celle qui est représentée par la fig. 8 pl. 2. Mais quoique nous puissions garantir la solidité de cette cheminée qui est d’une construction très-simple . nous n’en conseillons pas l’emploi, parce que la multiplicité des surfaces la rend trop accessible à l'atteinte de l’air atmosphérique qui nuit toujours au tirage.
25t. — Les barreaux de la grille sont ordinairement faits eu fonte blanche, parce que celle-ci est moins oxidable que la foute grise et que le fer forgé. Ils •ont disposés sur deux sommiers ou porte-grilles aussi en fonte.
Quelle que soit la nature des barreaux, ils ne peuvent résister longtems à l’action du combustible avec lequel leur surface supérieure est toujours en contact. On a essayé sans snccés bien prononcé de rendre cette surface un peu concave , afin que les cendres pussent s'y arrêter et protéger la funte contre l’oxidation.
Nous pensons qu’on obtiendrait un cllel plus avantageux avec une grille dans laquelle on ferait circuler un léger courant d’eau. — En pratiquant aux barreaux quelqu :s trous d’un diamètre extrêmement petit, on pourrait injecter à travers le combustible, une très-faible quantité de vapeur d’eau qui, en se décomposant fournirait une certaine dose d’oxigéne dont l’addition devrait être de nature à augmenter le chauffage.
352. — La forme de la sole détermine la position des ouvertures qu’on doit ménager au four à réverbère; maison en laisse ordinairement trois : I une pour charger le combustible; l'autre pour charger le métal et la dernière pour puiser lo fonte (I).
La porte de chargement du combustible est placée au-dessus de la grille ; elle esl évasée en dehors pour la commodité du chargeur. Elle doit être asser. grande pour que le combustible puisse être répandu uniformément sur toute la griHe; mais il faut éviter de la faire trop grande parce que l’air froid pénètre alors dans le four et diminue le tirage. Le moyen le plus commode d’intercepter l’entrée de l’air est de la boucher avec une ou deux pcllées de bouille menue qu’on relève en laïus.
(IJ Dins le» four» à cuiire , où l'on coule à 11 percéo, l'orifice placé au-dessus du trou de roulée sert i Introduire l'étiln ou le «Inc qui dolrcnt former les «lliigcs.
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L'ouverture par laquelle on introduit le métal dans le four, est établie au-dessus de la sole; elle est habituellement très-grande pour qu’on puisse charger de très-gros colis. On la ferme par une porte composée d'un cadre en fer qui retient une cloison mm de briques réfractaires bien assemblées avec un mortier argileux ( fig. 15 pl. 7). — Cette porte qui est conduite entre deux rainures, est soulevée au moyen d’un contre-poids dont la chaîne glisse sur une poulie. Pendant le fondage. on répand contre la cloison, du sable sec qui garantit la sole du contact de l'air atmosphérique, puis on bouche tous les joints avec de l'argile.
Le trou » percé au milieu de la portière indique au fondeur à quel point se trouve la fusion ; on le tient fermé par un bouchon de terre glaise.
L’ouverture qui sert à puiser la fonte est placée au-dessus du creuset, soit que celui-ci se trouve contre le pont, soit qu'il existe sous la cheminée à l'extrémité du four.
Cette ouverture est fermée pendant la fusion par une grande brique réfractaire au milieu de laqu’elle est fixé un annoau qui sert à l’enlever plus facilement. On peut comme à la porte de chargement, y conserver un petit orifice par lequel on observe la marche du fourneau.
353. — On évite le plus souvent qu’il est possible de puiser la fonte avec des poches. Celle opération est toujours très pénible pour les ouvrier», parce que l’épaisseurdu four les force de prendre une position difficile pour atteindre le fond ducreusetjellcestnuisiblcd'ailleursàla qualité des produits, la fonte demeurant soumise pendant toute la coulée à l’action de l’air qui la refroidit et qui la dispose à blanchir. — Pour éloigner cet inconvénient, on laisse au-dessousde la porlièred’épuisement, un trou de coulée qui communiquant avec le fond du fourneau, sert à le vider entièrement, en conduisant la fonte directement dans les moules, ou bien encore dans les poches des mouleurs, ainsi qu’on le fait pour les cubilots.
354. — L’ensemble des fours à réverbère doit toujours être construit avec soin. On consolide toute la masseau moyen d'armatures en fonte retenues par des boulons et des tirants en fer. Quelques fondeurs garnissent les cosliéres d’une double enveloppe en pierre, afin d'atténuer l'effet des gerçures produites par la mise en feu et pendant le travail.
Dans les usines où les fours à réverbère sont exposés à l’air, on a soin de les mettre à l’abri des eaux pluviales par uno toiture fort simple (fig. 15 pl. 7),
355. — Pour compléter nos données surles fours h réverbère, nous renverrons nos lecteurs aux fig. 17 et 18 donnant des coiqies verticales en longueur de deux fours dont le creuset est situé près de l’autel. — Celte disposition est Souvent avantagensc en ce que la fonte demeure plus longtcms liquide, produit moins de carcaset subit moins de déchet que dans les fours semblables à celui qui est représente par les fig. 15 et 16.
Le fourneau fig. 17 peut servir à mettre en fusion 500 on 600 kilog. de fonte
loul au plus. Par celle raison , nous le recowiuamlerous de préférence pour la fnnlc du cuivre.
Le fourneau fig. 18 pourrai! conlenir au besoin 3000 à 3500 kilo", de fonte.
On a reconnu l’utililè d’une double voûte à cause de la grande longueur de la solo et aussi dans le but de rapprocher la flamme delà surface du bain. Mais la construction de ce four est coûteuse et exige de fréquentes réparations.
En résumé, les fourneaux à réverbère les plus usités pour la fonte de fer sont ceux qui se rapprochent de la forme de celui qui est indiqué par les flg. 15 et 16 et dont nous avons pris le dessin aux fonderies d'indret. — On peut y liquéfier environ 3,000 kilog. de fonte, bien que les dimensions soient des plus petites. Il est évident qu’on pourrait construire sur ce modèle , des fourneaux capables de contenir jusque 20 ou 25 mille kilogrammes, mais comme nous aurons encore occasion de le répéter quelques paragraphes plus loin , on a du préférer pour la coulée des pièces importantes , les cubilots, auxquels on est parvenu aujourd'hui à donner les proportions les plus élevées.
35C. — Ou chargement des fours. — La fonte qu’on peut charger le plus commodément dans les fours à réverbère, est celle qui est coulée en saumons ou sapots d'environ 8 à 10 centimètres d'équarissage. On dispose les saumons sur plusieurs rangées en forme de grilles et on fait en sorteqnc la première ne soit pas appuyée sur la sole; ceqn’on obtient en l’établissant sur des supports formés par des briques réfractaires. Cette disposition sert à favoriser le passage de la flamme et à augmenter son effet , puis qu'ainsi elle se trouve en contact avec la plus grande partie de la surface du métal.
Si l'on ne doit point trop serrer les morceaux de fonte afin d’obtenir le résultat ■ dont nous parlons, on ne doit point non plus les placer à do trop grands intervalles les uns des autres, parce qu'alors on ne pourrait utiliser convenablement la capacité du foyer, et parce qnc d’ailleurs, la flamme passant trop librement entre les fragments, ne produirait pas tout son effet et causerait une forte oxide (ion.
S’il se trouve qu’on ait à charger à la fois des morceaux de fonte de différentes grosseurs, il est bon de placer ceux qui présentent le plus de volume par dessus les autres et de les rapprocher du pont, la chaleur étant ordinairement plus intense à cet endroit, qu’en toute autre partie du fourneau.
Il est nécessaire d’user du même procédé pour les morceaux de fonte les plos réfractaires, quièvideuiment doivent se trouver le plus prés possible du coup de feu.
Le chargement des soles inclinées s’exécute plus difficilement que celui des soles horizontales sur lesqu'elles on n’a qu’à disposer la fonte uniformément, tandis que sur les premières, on doit craindre de ne pas pouvoir introduire dans le fourneau la quantité de métal qui lui convient, ou de voir quelques morceaux mal soutenus glisser et tomber non fondus dans le creuset.
Dans un grand nombre d’usines, on charge te fourneau et on ferme herméti-
quement la porte de chargement avant la mise en feu. Dans quelques autres où la sole peut être chargée facilement et promptement, on chauffe le foyer au rouge avant l'introduction du métal , pendant laquelle on a le soin d’abaisser le registre de la cheminée pour concentrer la chaleur dans l’intérieur. Par cette opération, la fusion est plus instantanée, la foute est plus liquide et le déchet moins fort, mais on augmente la consommation du combustible. On doit employer ce procédé de préférence, quand on opère dans des fours neufs qui absorbent beaucoup de chaleur, ce qui ralentit la fusion.
357. — Travail des fours cl mis» en fusion. — Nous ne nous étendrons pas sur le séchage des fours à réverbère; ce travail est fort simple, puisqu'il consiste à entretenir un feu doux sur la grille et à l’augmenter graduellement quand on s’aperçoit que le four commence à s'échauder et que la maçonnerie ne suc plus. Un feu poussé trop vivement ne manquerait pas de provoquer de nombreuses crevasses.
Le point essentiel pendant la fusion, est d'empècher l’air extérieur de pénétrer dans le foyer, ce qui s’obtient facilement lorsque les différentes ouvertures sont bien hermétiquement fermées.
L'attention toute entière du foodeur doit se porter sur l’entretien de la grille. Celle-ci doit être chargée promptement et ne jamais manquer de combustible. Il arrive quelquefois qu’elle s’engorge et qu’elle ne jette plus qu’une faible chaleur, si surtout la houille produit beaucoup de fraisil et de cendres. Il faut alors avoir soin de la dégager en introduisant uu crochet plat entre les barreaux et en faisant tomber la houille bnllée. Cette opération qui ranime toujours l’effet du combustible est celle que les fondeurs appellent donner à la grille ; elle ne doit toutefois avoir lieu que lorsqu'elle est absolument nécessaire; répétée trop souvent, elle occasionnerait une forte dépense de combustible.
Le volume de chaque charge jetée sur la grille dépend de la nature du charbon cl des dimensions de la chauffe.
On doit éviter d’introduire à la fois dans le fourneau, une trop forte quantité de houille qui serait lente h s’allumer, refroidirait d'abord le foyer et dégagerait ensuite une forte expansion de flamme qui s’élèverait dans la cheminée sans profit pour la fusion. — Il faut donc se contcuter d'entretenir sur la grille un feu bien uniforme et de distribuer les pelletées de bouille de manière à ne laisser aucun endroit dégarni.
Au commencement du travail, on jette les charges de dix en dix minutes environ : mais on a soin de les retarder quand toute la fonte commence à entrer en liquéfaction. Il arrive de cette manière, qu’en approchant du terme de la fusion , ou ne renouvelle la grille que de quart d'heure en quart d'heure.
Comme on peut le voir, la fusion dans les fours à réverbère est fort simple-,
mais si l’on ne surveille pas avec attention la distribution des charges, l'entretien du feu, etc., etc., on doit craindre de brûler une forte partie de la fonte , d’élever outre mesure la consommation du combustible, et enün de compromettre le succès du fondugc.
Les trous de regard laissés à la porte de chargement et à celle du creuset indiquent au fondeur la marche du fourneau , et l’aideut à conduire son travail.
La flamme qui sort du fourneau peut aussi lui servir de guide. Si elle s'élève a une trop grande hauteur au-dessus de la cheminée, ou si elle est intermittente, c’est un signe que les charges de charbon sont trop fortes ou mal réglées. Par une bonne marche, la flamme doit dépasser très-peu, mais constamment, le chapeau de la cheminée. Dès que la fusion est terminée, on ferme les registres et on procède à lacouléc.
358. — Si l’on fait écouler la fonte, on la crame dans la rigole qui la reçoit,
' avec un tampon de chanvre fixé à une tringle en fer. Si on la puise, on en sépare
le laitier dans le creuset même. On ne coule en puisant que lorsqu’on doit remplir une grande quantité de petits moules, ou lorsque la pièco à couler est trop éloignée du fourneau pour qu’on ne puisse établir unchenal sans craindre de perdre une partie de la fonte par le refroidissement. L’épuisement dure quelquefois très longtems et on est obligé de donner un nouveau coup de feu avant qu’il ne soit terminé.
Quand toute la fonte est employée, on enlève avec des ringards, le carcas qui est déposé sur la sole, en évitant d’endommager l’autel. Après que le four est refroidi, on répare In sole s’il est nécessaire. Dne sole bien établie avec du sable très réfractaire peut supporter plusieurs fusions sans réparations essentielles.
Le lems que dure la fusion est assez variable; selon les proportions observées entre les différentes parties du fourneau , selon la qualité du combustible et selon la nature des fontes, il faut de 2 à 5 heures pour fondre 700 é 3000 kilog.
359. — Letravail d’un four à réverbéré est confié à un seul ouvrier. Souvent même , cet ouvrier peut se charger de la conduite de deux ou trois fours , lorsqu’ils sont rapprochés les uns des autres, et lorsque la houille est déposée à la portée de chaque grille.
Suivaul ce que nous venons de dire, que la fusion a lieu dans des teins inégaux, si l’on opère dans des fours dont les dimensions ne sont pas les mêmes, il est important que le fondeur prenne les dispositions convenables pour que le métal entre dans tous, au même moment, en liquéfaction. La fonte tenue longtems en bain acquiert un peu de ténacité, mais elle sc refroidit et devicul épaisse au point qu’elle n’est plus propre à remplir les moules et qu’elle se fige dans les poches.
380. — Les outils nécessaires pour la conduite d’un four à réverbéré peuvent se borner à plusieurs ringards dont quelques-uns sont recourbés pour donner à la grille, à une ou deux pelles en fer avec manettes eu bois et à plusieurs outils du même genre que ceux des fondeurs de hauts fourneaux et de cubilots, pour la construction et la réparation des fours.
361. — Le déchet du fer cru dépend beaucoup de la rapidité avec laqu'elle celui-ci est mis en fusion, Si donc, on élève la température du four avec trop de lenteur, ou augmente le déchet et on blanchit la fonte.
Comme dans les autres procédés de mise en fusion dont nous avons parlé, une grande partie de la perle du métal , provient des grains qui sont répandus dans l'usine. Quoi qu’il en soit, le déchet résultant de l’oxidalion et de la fonte perdue dans les scories, peut être singulièrement élevé par un mauvais travail; nous l’avons vu varier de 6 à 16 pour cent, quand dans de bonnes conditions, il doit être maintenu entre 5 et 7.
362. — Le carcas est dû à l’action de la flamme et de l’air qui oxident, en passant la surface du bain. La couche est d'autant plus épaisse que le coup do feu est plus violent et mal dirigé. Si l’ou obtient pon de carcas, il se compose d'une couche mince d’un oxide semblable aux baltilures. Dans le cas contraire, l'épaisseur de cette couche est augmentée et ses parties sont formées d'une masse de fer plus ou moins affinée. Alors, outre la perte que subit la fonte, on voit s’élever la consommation du combustible , parce qu’il est nécessaire pour obtenir un bain liquide, d’activer la violence du feu.
La quantité de carcas que fournissent les fours à réverbère est soumise encore à la nature de la fonte.
La fonte blanche qui se liquéfie difficilement est soumise à l'oxidation quand elle s'échauffe avant sa fusion , quand elle s’écoule lentement dans !o creuset et quand elle est en bain. Pour éviter ce triple inconvénient, on accélère l’opération en portant à un très haut degré la température du fourneau. De là, il naît une augmentation considérable de carcas. — En somme , nous ne conseillons pas l'emploi de la fonte blauche dans les fours à réverbère où, quelques soins qn’on prenne pour la mettre en fusion, on obtient toujours beaucoup de carcas, un grand déchet et une fonte pâteuse qui se fige promplement.
La foute grise traitée avec soin dans un four bien construit, fournit peu et quelquefois pas de carcas. — Si elle est en petits fragments et oxidée d’avance sons le contact de l’air r elle donne souvent des carcas très-épais. Pour la traiter alors avec avantage , il est nécessaire de produire une chaleur rapide et iulense. Nous ferons observer d'ailleurs, que les bocages provenant des petits objets, tels que par exemple, des pièces de poteries, des ornements plats, etc., etc., ne conviennent pas pour le travail des fours à réverbère. — Ils se tassent trop cl
formant sur U sole une musse compacte dont la surface reçoit seule l'atteinte de la flamme. Les inconvénients qui dérivent de celte circonstance sont évidents et nous nous contenterons de signaler a cette occasion, un fait sensible en général dans la liquéfaction de tous les métaux , mais remarquable surtout dans la fusion du fer qui plus que tout autre, est soumis à l’oxidation, c’est que plus les fragments à fondre sont petits, plus le déchet est grand. En effet, plus les surfaces sont multipliées, plus elles tendent à s’affaisser sur elles-mêmes au moment de la fusion et à former une croûte ou peau qui est brûlée, ou qui se perd dans les scories, ou qai recouvre le bain à réchauffement duquel elle s’oppose. Toutefois ce résultat qui nous est donné par l’expérience, peut être évidemment modifié, par la manière dont le travail est conduit.
On arrive à conclure de ce que nous avons dit, que le carcas est un produit excessivement variable qui peut s’élever depuis un kilog. jusqu’à 100 kilog. pour 1000 kilogrammes de fonte introduite dans le fourneau. Le chiffre déjà extraordinaire que nous fixons est encore loin d’être un maximun , puisque par le feu violent et soutenu d’un four à réverbère et en agi'.ant dans le creuset le métal liquide qui s’y tient , on parvient à l’affinage qui a pour but de transformer la fonte enfer ductile. De la formation du carcas, on comprendra que la fusibilité de la fonte doit nécessairement diminuer par chaque fusion qu’elle subit dans les fours à réverbère.
363. — La consommation du combustible est dépendante de la nature de la fonte, des proportions relatives que doivent avoir toutes les parties du four et surtout de l’habileté du fondeur.
Ainsi que nous l’avons déjà fait sentir, quelque simple que soit la conduite d’un four à reverhère, elle exige beaucoup d'habitude et beaucoup de soins de la part de l’ouvrier qui en est chargé. Un fondeur intelligent usera deux fois moins de charbon qd’un ouvrier maladroit, pour mettre en fusion une même quantité de fonte. La pesanteur spécifique qui n’est pas la même pour chaque espèce de houille , ne nous permet pas d’indiquer d’une manière générale , les bornes dans lesquelles doit être renfermée la consommation du combustible ; mais ru admettant que l’hectolitre de houille pèse 78 à 80 kilog. on peut poser qu'il suffit de 40 à 50 kilog. pour refondre 1000 kilogrammes de fonte, si le travail a lieu dans des conditions favorables.
364. — Cependant pour mieux fixer sur les chiffres du déchet, du carcas et de la consommation du combustible, nous donnerons les résultats suivants provenant de plusieurs fondages opérés dans le four à réverbère représenté par les llg 15 et 16 pl. 7. — On brûlait de la houille de Mont.
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