FABRICATION DU CUIVRE MALLÉABLE

malléabilité ne se prononce qu'après un certain temps de contact entre le charbon et le métal ; qu*elle s'aSaiblit déjà considérablement lorsqu'on prolonge seulement de quelques minute^ la durée de ce contact; qu*en(in, par la continuation de cette même influence, elle ne tarde pas à .se dé* truire complètement. La malléabilitéaiusi détruite par un contact trop prolongé avec le charbon se rétablit lorsque après avoir enlevé ce dernier on laisse pendant un temps convenable la surface du métal fondu exposée à Tinduence oxydante de l'air. Je n'insiste pas davantage ici sur ces faits constatés dans toutes les fonderies de cuivre, et connus de tous les métallurgistes ; je me borne îx décrire lesmojensqu'emploient les fondeursgallois pour préparer, sous ces influences combinées clu charbon et de l'air, le cuivre malléable.

Aîis.sitôt que l'écumage est terminé, on jette Miiiipuittions sur le bain quatre ou cinq pelletées de charJ[x)nJ|2^2t!oDda^cut de bois; celui-ci se répand immédiatement à la^renialléible surface du fluide, et la recouvre presque complètement. Depuis huit à dix ans, on a trouvé dans le pays de Galles des anthracites d'une extrême pureté (voir S I , p. 85) qui peuvent être employés à cet usage avec le même succès que le charbon de bois* Sous le rapport économique ces derniers sont .d'un emploi plus avantageux , d'une part« parce qu'ils coûtent moins à poids ^al, et, de l'autre, parce qu'ils persistent plus longtemps à la surface du bain. Il est vraisemblable que toutes les usines galloises adopteront peu à peu sous ce rapport la méthode des établi^'sements qui, dès i84^' avaient renoncé presque entièrement au charbon deboi:»; l'usage de céder-

3a6 S I ^« X' OPÉRATION.

nier combuslible ne seim conservé que pour Taffinage des sortes de cuivre tout à fait supérieures.

Dès que le bain est recouvert de charbon végétât ou minéral , on y introduit une grosse perche de bois vert ayant environ o*yia de diamètre et qui plonge dans le milieu delà masse métallique, >nr une longueur de o*y5o envi ron.Sousrînfluence de la haute température à laquelle il se trouve brusquemeut soumis, le bois a^age des gaz qui font bouillonner fortement la masse métallique vi qui accélèrent considérablement leffet qui sernit produit à la longue par le combustible charbonneux.

Pendant la durée de ces manipulations, le tirage MC trouve considérablenientdimmué. De la chauffe, qui a été fortement remplie au moment de Técumage, sort avec une médiocre vitesse une flamme qui séjourne en quelque sorte sous la voûte et remplit en grande partie l'espace compris entre cette voûte et la surface du métal. L'air admis par la porte de travail , qui reste ouverte , ne pouvant entrer dans le laboratoire, et étant immédiatement appelé par la cheminée , ne petit contribuer h refroidir le four. Celui-ci conserve donc pendant toute cette époque une température fort élevée : les briques de la voûte et des parois laissent suinter ou tomber goutte k goutte des silicates fluides 3ui contribuent incessamment à réformer au* es$us du métal une nouvelle couche de scories.

Eiiait indiquaDt Après avoir prolongé le bouillonnement penqaiM?à"^ciuMM ^^"^ ""^ intervalle de temps que les affineurs peuiniuotparienié-vent estimer d'avance , et qui, selon la qualité du tiM«raDtkrar>^^^| ^ ^^^j^ j^ i5 à 25 minutes, on commencée

prendre des essais dans lebain de cuivre , pour sai-

FAifilCATlOM OU CUlVIlE MALIJaBLB. 'ia'J

sir le moment précis auquel le métal atteint le maximum de malléabilité. Cette prise d'essais est une des circonstances les plus intéressantes delà fabrication du cuivre; c'est une de celles qui peuvent le mieux montrer à quel degré remarquable les métallurgistes praticiens sont parvenus à réunir dans leurs méthodes de travail la simplicité des moyens à la précision rigoureuse des résultats. L'étude d'un atelier d'affinage démontre aussi qu'un art qui développe chez les ouvriers l'aptitude à observer des phénomènes aussi délicats doit , à quelques égards, exercer sur l'intelligence humaine et sur la civilisation une influence du même ordre que celle des sciences d'observation proprement dites.

L'appréciation des quali tés que possède à chaque instant le bain de cuivre en élaboration se fait de la manière suivante : après avoir découvert une petite partie de la surface dubainà i",ao environ ap delà de la porte , l'ouvrier prend vivement une petite quantité de cuivre dans une lingotière soudée à l'extrémité d'une, forte tige de fer ; il ramène ainsi un petit lingot ayant environ o",o4 de longueur avec une section transversale de i 1/2 centimètre carré. Ce lingot, placé sur une enclume, est immédiatement entaillé avec un ciseau d'acier, vers le milieu de sa longueur, sur un quart ou un tiers de son épaisseur. On le fixe ensuite par une de ses extrémités entre les mâchoires d'un étau, et on le rompt en deux parties en frappant fortement au marteau l'autre extrémité. La cassure fraîche ainsi obtenue présente pour chaque sorte de cuivre des nuances qui permettent k l'essayeur d'apprécier le degré de malléabilité. En outre, pour une espèce de. cuivre déterminée , les caractères de la cassure

328 S 13. X* OPBRATIO?r.

varient, <le minute en minute , aux derniers momenrs de Topération , par des nuances beaucoup plus tranchées que toutes celles qui pourraient être révélées par des réactions chimiques. L*exposé de tous les faits que J'ai pu constater avec Tassistance d'un habile affineur eiigerait des développements qui ne peuvent trouver place dans le présent travail ; une description claire des nuances délicates qu'apprécie feûrement l'œil d'un aHineur exercé présenterait d'ailleurs des difficultés du même orare que celles qu'aurait à surmonter un minéralogiste qui se proposerait de décrire tous les caractères indispensables à la détermination pratique des minéraux. Je crois cependant utile de fixer l'esprit du lecteur sur l'admirable efficacitédes méthodes découvertes par les fondeurs gallois : dans ce but y j'exposerai les faits relatifs à l'un des cas les plus simples , k l'affinage descuivres provenant des mattes-régules de scories, les plus purs que livrent au commerce les fonderies galloises.

Cflraiière» fpé- ^i lon Opère , comme W a été dit ci-dessus, en riaiii ao« «'•Miflprçp^Qi^ Jes essais de minute en minute, en com-

tiêiis le t!as d un "^ . , . i« . ■ i i

cuivre «1^ pre* mençant a une époque ou I action du charbon et miére quaM^. \ç bouillonnement produit par le bois n'ont point

été suffisamment prolongés, et en continuant indéfiniment à laisser le métal sous cette double influence , on observe dans la cassure des lingots successifs les caractères suivants. Les premiers lingots présentent une cassure grenue, mate, terne, d'un rouge brique foncé : c'est h peine si l'on remarque un indice d'éclat métallique dans la partie de la cassure ou de l'arrachement contigu à l'entaille faite à l'aide de Tacier. Dans les échantillons suivants, ces caractères se modifient par nuances

FABRICATION DU GlJlVRi>: MALLÉABLE. 32C)

insensibles^ jusau'à un certain type pour lequel la cassure est à fibres extrêmement déliées. L'éclat métallique très - prononcé , surtout dans la partie contiguë à Ventaille, y offre un reflet soyeux tr^sproùoncé; la couleur est un rouge pâle caractéristique qu'on pourrait appeler rose-cuwre. A partir de ce type y la cassure redevient plus grossière; on y voit apparaître des fibres qui se prononcent de plus en plus et sur lesquelles on voit bientôt se développer des stries transversales; Téclat, sans

f>erdre le brillant métallique, cesse d*être soyeux ; a couleur devient plus pâle, et prend une nuance jaunâtre très-décidée.

A dater d'une certaine époque, ces caractères ayant acquis tout leur développement persistent sans aucune modification. Si alors, après avoir enlevé le charbon et le bois, on laisse la surface du bain exposée sans défense à l'influence oxydante de Tair, cette suite de caractères se reprér sente dans un ordre exactement inverse. Fn outre , l'expérience prouve invariablement que les types extrêmes grenus et fibreux correspondent à des cuivres qui ne peuvent supporter aucune action mécanique, et que le maximum de malléabilité que comporte la nature du métal correspond au type le plus soyeux.

Dans la pratique, on se garde , autant que possible, de prolonger l'action du bois et du charJbon au del^ de ce terme moyen; dès qu'on y est parvenu , on s'empresse de faire un 2* écumage qui enlève les charbons restant à la surface et la mince couche de scorie qui s'est reformée : on jette une pelletée de charbons frais qui s'éparpillent ë la surface du métal; on charge fortement la î^rille pour former, par distillation, unecertaincquanlité

33o $ la. X* opâAATiov.

de ffaz combustible qui arrive sous la voûte et y brûle avec une estréme lenteur; ou procède ensuite h la coulée. Celle-ci se fait très-diversement , selon la destination à donner au cuivre : dans le cas le plus ordinaire , tous les ouvriers de Tatelier se réunissent pour Tenlever h la cuiller, et cette manipulation, quelque activité quon y apporte , dure environ i heure i/a. Pendant ce temps, on continue à prendre des essais dans les cuillers mdmes avec lesquelles le métal est puisé. Les charbons épars k la surface doivent y exercer une action inverse à celle qui est produite par l'oxygène atmosphérique, et sous cette double influence, le métal doit rester, en quelque sorte, dans Tétat d'équilibre existant au commencement de la coulée. Les essais indiquent si cet équilibre tend h être altéré ; selon que le métal tend k prendre la structure grenue ou fibreuse , on ajoute quelques nouveaux charbons h la surface du bain , ou on re-* tire quelques-uns de ceux qui s'y trouvent. Enfin , aussitôt que tout le cuivre est enlevé, on procède à une nouvelle opération. ^

Balancé de« ma- La proportion relative des matières premières «fSf proSaUfl?* ^^ ^^ produits de cette dernière opération peut

s'établir ainsi qu'il suit :

BALiUfCB DU RAFPINAGB POUR COlVRI MilXtABLB. ^■■icIotqs ^coiIotqs*

Coivret brait #,954

Mâtièret terreosM : table. . o.ois

idem, briquet el «rgilet. . 0,021

Oiygéne êlinetpbériqae. . . 0,01s

CuiTret marebandt 0,900

Scorie de raffinage , poor IV. ««oas

Débrit de fourneaoi, pour IV. 0,03a

GoiTredetbalaiorotfpoorVI. o,oaa

Acide tolfareox 0,oiS

Tout

Les fours de raffinage se détruisent plus rapidement que tous les autres; le four tout entier doit

FABAICATIOir DU CVIVBE MALLÉABLK. 33 1

être y ti*ois fois par an , rebAti complètement k neuf y à Texception de la sole que Ton se contente de repiquer à la partie supérieure, et où l'on ajoute seulement line couche de sable épaisse de o", ro. Laxhaùffe et le pout durent autant que la voûte et les parois. Le rampant qui conduit la flamme à la cheminée se détériore complètement en six semaines ; mais cette réparation « pouvant être faite aisément le dimanche , n*entratne aucun chômage spécial. L'emploi du temps de chaque four est indiqué ci-après :

Jours de travail efifectlf. '234

Jours de chômage :

Dimanches et fêtes . 45 ]

Réparations et mises en feu. .... 8H ^oi Réserves (avec feu dans la chauffe ). 5 1 Chômage complet (hors feu) o)

Total 365

Les frais qu entraine le raffinage sont indiqués dans le tableau suivant :

5 12. X* OPÉRITIOW.