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Gorodèreo phy- Le cuivre brut ou demi'^ffiDé, produit principal îîSoo ?u^m ^® ^^^® opération , se trouve divisé par suite de la brut produit, disposition donnée à la rigole de coulée en pains
peu épais et assez peu pesants pour être aisément maniés par les ouvriers : il$ sont ordinairement împrégoé:^ sur Tune de leurs laces du sable danis
AcVriSSAGC POUA CUIVRE BRUT. 817
lequel ils ont été coulés^. La masAe du métal est criblée de cavités de toutes grosseurs qui oui fait donner à ce produit le nom de blistered copper (cuivre à ampoules); la cassure fraîche présente tîne couleur rougefoncé; les cavités oflfrent toujours des reflets bruns oujaunàtres.Troisfragments provenant des principales subdivisions du travail , et débarrassés de tout mélange mécanique de scorie ou de sable ont donné à Tanal jse :
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Coivre (pardilHr.)
Fer
jyickel, cobalt, manganèse.
EtaÎD et arsenic. .
Scofrc
La scorie se distingue par son aspect extérieur CarêrièrMphjde toutes celles qui se produisent daiis les opéra- •jJJ^*j*^,^JJJ^^ rations précédentes : elle est d'un brun^noir, sans éclat métallique, ordinairementcribléed^une multitude de petites cavités; elle est fort difficile à briser, et résiste au choc du niarteau, autant que certaines laves basaltiques poreuses, ajant k peu près les mêmes caractères extérieurs. Les scories enlevées avec le plus de soin retiennent encore une certaine quantité de cuivre en grenailles fines : on trouve en outre çà et là , dans les der-nières scories retirées du four, d'assez grosses gre» nailles qui augmentent notablement la teneur en métal de l'ensemble de ce produit. L'analyse d'untscorie peu mélangée de cuivre, et l'évaluation approximative de la proportion de grosses grenaiHes entraînées par le fiblage, m'ont conduit k
3j6 s '^' X* OPÉRATION.
évaluer approximativemeDt k o^ao de cuivre la teneur moyenne de la scorie de rôtissage; Tana- }yse de la scorie la moins cuivreuse a donné ;
Silice. 0,476
Oxyde, cuivreux . 0,169
Oxyde ferreux 0,280
Oxydes de nickel, de cobalt, de manganèse. . 0,009
Oxyde «tannent 0,oes
Alnraine O^iSO
Ciiaux cl magnésie traces
Cuivre mêla fliqnc. - . . 0,020
Tt»tal. .... 0,986
La composition chimique de cette scorie est représentée par la formule B'Si^; la proportion de milice y est supérieure i celle qui se trouve dans les scories de toutes les opérations précédemment dé^ crites. .
5 12. X* OPBRATXpN. Roffuiage du CUWiX
brut et préparation du cuivre malléable.
Double but Cette opération a pour but de séparer les traaeioperauon. ^^ç^ jg substances étrangères que retient encore Je cuivre.brut provenant du rôtissage, et d'amener le cuivre complètement puriGé à cet état de douceur que ne possèdent p^s tous les cuivres simplement affinés, et faute duquel on ne peut leur faire su^ bir Faction du ixiarteau ou du laminoir. Ce double caractère. de la dernière opération de la méthode galloise est parfaitement indiqué par la double dénomination qui lui est donnée dans les ateliers: rejîning and tougherting ( i ).
(I) Le uïoi loùghening ^ apptîi|uô à l'élaboritioif d*on . uictiil , ^îgllîfie ïaciion de /« rendre plut résitiani - j'ai vaiRctncnl cherché doQS la langue iraoçai^c usuelle an équivalent de cclCo excellente expression.
FABRICATION DU CUIVRE MALLÉABLB. Bip
Oo pas«e dans cette opénitipii tous les cuivres j!!!!|ï!^^ ^^^' bruts provenant cle ropérajUon préoédeote, sans"" iDélanged aucune autre ifnalîère cuivreuse; les réactifs empiojés sont rofygène atmosphérique et les matières terreuses de la coulée^de la sole et des parois du four. On emploie en outre, vers la fin cle l'opération ^ du charbon et du bois vert dont le rôle sera expliqué ci-après. Le combustible employé pour le chauffage des fours est un mélange de 0,70 d'anthracite et de o,3o de houille; rendu à la fonderie \ il revient au prix moyen de 4^^>y^ la (oHne.
Le four de ralliuage {PL III ^ fig. 1 , a et 3) offre Foor de raffinaencore la disposition générale des fours de fusion ; ri^ativeT? onê il diffère toutefois des types décrits jusqu'à pré- ^^^'^^'^'^î^^^'sent par les particularités suivantes.. La profondeur de la chauffe est portée jusqu'à i^^So, afin que l'on puisse produire dans l'unilé de temps un plus grand volume de flamme, et surtout aug« ipenter an besoin l'intervalle entre deux charges successives de combustible, sans affaiblir Taçtivité de la combustion.. Le laboratoire a une plup grande capacité intérieure, afin que l'on puisse y introduire des charges trèsr>coiisidérables et dont )e poids excède parfois 10 tonnes. Cette grande capacité n'est pas récluAiée par le métal en fusioui mais bien par les fragments solides de la charge qui doivent être accumulés Tun sur Tautre, «le manière à livrer à la flamme le plus grand passage possible; le four chargé est toujours renipli jusqu il là voûte. Dana un four où la charge pèse raogrennement 7 t6nnes , et où les deux axes, oe la sole ont S'^^o et a*",5o de longueur , la liaiiteur du centre de la voûte au-»dessous de la sole, est
3ao 5 *a. X^ opération.
ortltnairemeiitde 0*988 prés du pont, et de o*,6i près de la porte de travail. Les métaux ayaut besiucoup plus de tendance que les mattes à s'infiltrer au travers des vases terreux qui les contiennent li Tétat de fusion « on donne ici k la sole sableuse une épaisseur de o*y8o; comme néanmoins les infihra* tîons peuvent encore s'y produire j on la dispose toujours sur une voûte au-dessous de laquelle on peut repren<lre aisément le métal qui aurait traversé tout le massif. Le (bur a deux portes disposées comme celles des fours de rôtîbsage ; on y pratique rarement un trou ou une embrasure de coulée. Le cuivre malléable est ordinairement enlevé k bras d'bommes au moyen de cuillers ; on le pnise devant la porte de travail , d'abord dans le bain qui recouvre toute la surface du fourneau , puis dans un bassin d qui forme le point le plus bas de la sole, et dans lequel affluent les dernières parties de la charge. Dans tous les fours précédents, où les ouvriers out surtout à agir au moyen du rftbie sur des matières fluides ou péteuses, il convient, pour le meilleur emploi de la force humaine^ que la tablette de la porte de travail soit à o*,6i environ au-dessus du sol. Le travail consistant principalement ici en une reprise du métal au moyen de grandes cuillers, la hauteur la plus convenable pour la tablette doit être réduite à 0*^4^* ^ fourneau de raffinage se trouve donc moins élevé que les précédents au* dessus du sol de la fonderie.
w...^. ipé* Le raffinage du cuivre, en raison de la grande ciMuci rap^. quantité des matières élaborées et du poids consiuientoirei. AèrMe des pains de cuivre brut , exige une grande
quantité de main-d'œuvre. L'élaboration propre
FABRTGATION DV CUIVRK MALLÉABLE. 3:21
ment dite en exige fort peu ; chaque four est con^ (luit par un seul ouvrier raflineur. Comme les ouvriers chargés du rôtissage, les raffineurs s^associent deux à deux pour la conduite de deux fours. £a exceptant quelques époques de travail qui seront désignées, et pendant lesquelles tout le personnel doit être réuni dans Tatelier, un seul ouvrier raffineur suffit pendant la plus grande partie de l'opération qui dure vingt^quatre heures, à la con«> duile de deux fours. La division des postes est exactement la même que pour les fours de rôlis-*> sage. Les raffineurs sont également aidés pour les postes de nuit par des ouvriers supplémentaires qui , pour deux fours, fournissent un poste de nuit après deux postes remplis par les ouvriers spéciaux, en sorte que chacun des ouvriers veillé une nuit sur trois. Un aide de jour, payé 3 sbill. par poste, est attaché au service de i-haque four; il est particulièrement chargé d'apporter ii l'atelier le charbon et le bois et d'en enlever le cuivre malléable; il fournit 6 postes par semaine. Un enfant est, comme pour les autres fours de fusion, chargé de transporter le combustible nécessaire à chaque four et le craya qui en provient. Le transport et le cbai^ement du cuivre brut sont les manipulations qui absorbent le plus de maind^œuvre; les ouvriers précédemment désignés ne sauraient suffire à ce service; ils sont aidésà ce début du travail par les ouvriers spécialement chargés du grillage des minerais et de la matte bronze (voir 553 et 5). Chacun des fours de raffinage réclame «insi pendant 3 heures le temps de 8 ouvriers supplémentaires; le service du chargement dans l'atelier de raffinage exige donc pendant un quart de poste la présence de 2/\ ouvriers, soit les deux
3aa ^ 11. X* opÉRATioir.
cinquièmes du aooabre total des ouvriers attachés aux deux ateliers de grillage. Eufio un maître aflEîneur, qui est ordinairement classé parmi les chefs de la fonderie, dirige Tatelier d*affinage et intervient dans le travail » ainsi qu*il sera indiqoé plus loin.
En résomét un atelier comprenant trois fours de raffinage actife réclame approxinuitivement chaque semaine les quantités de travail suivantes :
Ouvriers raiBnears 18^ à 5*^^00
3 aides de jour 18 k 2 00
Aides de noit y compris le réchauffage hebdomadaire 8 il 3 67
3 enfants ..18 ko 85
Aides chargeurs 39 ,1 à S 17
Idem 26 ,4 il 8 33
fJ^SliSIkvZ I^*^l»boration d^une charge dure exactement boraiUm ^'onea^ heures; ce temps se suLdivise comme suit ciitrg«. entre les diverses époques du travail :
Chargement; addition de matières terreuses i
Réparation de la sole , etc 3^00^
Raflnage do enivre brut ;
Fusion et commencement du raffinage. . 14 00 Seorification et gazéification des matières
étrangères 4 40
Premier ècumage 0 10
Conversion du cuivre raffiné en enivre malléable ;
Traitement par le charbon et le bois. . . 0 25 Deniièmeècumageetprisedesessab. ... 0 15
Enlèvement du cuivre et moulage en lingots. . 1 3i»
Total 24 00
Le four étant entièrement débarrassé de la charge précédente, on commence, si le besoin
FABBIGATION DU CUIVRE MALLÉABLE. 3a3
s'en fait sentir^ par ajouter de Targile réfractaire aur le pourtour de la sole, au basdes parois verticales du four : la sole elle-même présente sou* vent k sa surface des inégalités dues à Taction corrosive eiercée en quelques points par Toxjde de cuivre, et su rtou t aux dépôts produits par le sable adhérent au cuivre brut, par les charbons ajoutés à la charge précédente, ènnn par le métal lui-même ui s*in61tre inégalement dans les diverses partie^i e la sole. Ces diverses rauses de perturbation, ont pour résultat définitif plutôt Texhaussement que rabaissement du niveau général, et la correction qu'y apporte Touvrier consiste généralement à détruire par le cboc des râbles et des ringards les parties saillantes de la surface de la sole. On procède ensuite au chargement par les deux portes du four en opérant, pour l'introduction de chaque pain , ainsi qu'il a été indiqué au § 1 1 • On s^attache à la fois à réserver entre les fragments la plus grande somme d'interstices, et k remplir aussi complètement que possible l'espace compris entre la sole et la voûte.
Le chargement fini, on lute hermétiquement les portes; et, pendant les i8 heures qui suivent , l'ouvrier de service n'a autre chose a faire qu'à conduire le feu. Le cuivre fond peu à peu en subissant à la Ibis l'action oxydante et l'action réductivedés deux gaz qui constituent la flamme. Cette action toutefois se résout définitivement en une oxydation : l'oxyde de cuivre formé réagit soit directement, soit après s'être combiné avec la silice, sur les substances plus oxyda«bles que le cuivre , et il se forme peu h peu une scorie dans laquelle passent, outre l'oxyde coi* vreux formé en grana excès , les oxydes de tous
lf»s mélaux cHrangors, qui élaient restés dans le ruîvre brut.
Environ 3i*4^' »P'**s le commencement de l'opération, le cuivre est débarrassé du soufre^ de Tarsenic et des mélaux étrangers, autant que le permet la nature du métal soumis au raffinage. Cest à ce moment que commence, à proprement parler, le travail de l'ouvrier raffineur, et Ton règle les époques de chargement de telle sorte que ce moment coïncide avec le commencement du poste de jour et la. réunion de tous les ouvriers ronsacrés au service spécial de Taie* lier. La première manipulation estTécumage du bain pendant lequel l'ouvrier enlève la presque totalité de la scorie accumulée ë la surface du métal. L'expérience prouve que le cuivre parvenu à ce degré d'élaboration est séparé autant que possible des matières qui jusque-là en avaient altéré la pureté; sous cette forme, il pourrait être vendu aux mêmes conditions que les cuivres provenant de certaines usines du continent, connus dans le commerce sous le nom de cuii*re rosette , mais, comme ces derniers, il serait impropre à tous les emplois qui exigent de la malléabilité. L'opération dite toughening a spécialement pour objet de communiquer au métal cette qualité, laquelle, dans tous les procédés connus, manque toujours au moment précis où se teimine l'affinage proprement dit Dans la méthode galloise, comme dans toutes celles du continent , on parvient à ce résultat en maintenant le cuivre affiné au contact de charbons et de matières combustibles, pendant un intervalle de temps compris entre des limites extrêmement rejjtreintf'S : l'expérience prouve, eu efTct, que la
