FONTE DE SECONDE FUSION. — FINAGE ET MAZÉAGE DE LA FONTE

La fonte grise qui se rassemble dans le creuset du haut fourneau, lorsqu'elle est de bonne qualité et le résultat d'une allure régulière du fourneau (surtout de ceux au charbon de bois), peut souvent être employée directement au moulage. Mais, dans bien des cas, il est nécessaire de choisir difTérentes espèces de fontes, de les mélanger et de les refondre ensemble pour obtenir un métal plus parfait et plus homogène. Les pièces de mécanique sont généralement coulées en fonte de seconde fusion.

La refonte s'opère soit dans des fourneaux à manches ou cubir lots^ soit dans des fours à réverbère.

Le cubilot a la forme d un prisme ou cylindre creux en briques réfractaires, ayant à la partie inférieure une ouverture par laquelle le métal fondu peut être écoulé. On y introduit la fonte par couches entremêlées de charbon de bois ou de coke et on alimente le feu au moyen d'une soufflerie. Très-souvent on y pratique plusieurs ouvertures situées Tune au-dessus de Tautre pour pouvoir y lancer à des hauteurs différentes lair amené par la tuyère du ventilateur, dans le but de pouvoir accumuler dans le cubilot une très-grande masse de fonte en fusion. Dès que le métal fondu a atteint le niveau de la tuyère inférieure, on retire celle-ci, on bouche Touverture, et on place la tuyère dans l'ouverture supérieure, en continuant de charger le four alternativement de morceaux de fonte et de combustible.

Le four à réverbère a Tavantage de ne pas mettre la fonte directement en contact avec le combustible et de permettre remploi de la houille. On peut aussi à volonté y soumettre la fonte à l'action soit d'une flamme oxydante, soit d'une flamme réductrice.

Par cette seconde fusion, la qualité de la fonte est généralement améliorée. Elle perd une partie de son excédant de carbone et surtout du silicium qui, en s'oxydant à Tétat de silice et en se combinant à des oxydes terreux ou à de l'oxyde ferreux, passe dans les scories. On remarque également une diminution dans la proportion du soufre contenue dans la fonte brute. Le phosphore n'est guère affecté, mais sa présence, si toutefois il ne se rencontre pas en trop grande quantité dans la fonte de moulage, loin d'être un inconvénient , est plutôt un avantage, puisqu'il contribue à rendre la fonte plus fusible, plus fluide et plus apte à bien remplir les moules.

La refonte constitue très-souvent une opération préparatoire à la transformation de la fonte en fer, lorsqu'il s'agit de purifier des fontes très-impures et très- siliceuses (finage de la fonte, fabrication du fine métal anglais) ou lorsqu'on veut transformer la fonte grise en fonte blanche.

Nous avons déjà fait observer que la fonte blanche, qui se ramollit et prend l'état pâteux avant la fusion complète, se prête le plus facilement à l'affinage. On choisit de préférence les fontes blanches peu riches en carbone. Certaines fontes grises au bois, obtenues avec des minerais pas trop réfractaires et avec une allure pas trop chaude de fourneau, se prêtent également très-bien à la fabrication du fer, mais après avoir été préalablement blanchies. Ce but peut être atteint par les procédés suivants :

1® On refroidit la fonte s'écoulant du haut fourneau en y projetant de l'eau froide (opération très-imparfaite) ;

Z'* On granule la fonte en la faisant couler en un filet mince dans de Teau parfaitement agitée.

Ce procédé devient bien plus parfait en le combinant avec l*appareil à force centrifuge de M. Rostaing (fig. 387). Cet appareil se compose essentiellement d'un plateau en fonte A, mis en ra=tation très-rapide par l'engrenage B. Un plancher supérieur, ayant une ouverture c au-dessus du centre du plateau en rotation, permet d'y verser la fonte en fusion apportée dans le creuset D, tout en garantissant l'ouvrier contre des éclaboussures de fonte brûlante. D'autres ouvertures plus grandes BB permettent

de descendre dans la chambre inférieure, où la fonte grenaillée et divisée se rassemble contre les parois. Le fond de cette

chambre peut être couvert avantageusement d'une nappe d'eau jusqu'à une certaine hauteur.

A Taide de cet appareil, non-seulement la fonte se divise en petits grains , mais chacun de ces grains s'oxyde j)artiellement en traversant Tair, et cette

'ToV?f c^itXeSpVeil dVniR^i! ^^^^'^^ 86 portant SUT-

Uing). tout sur le manganèse, le

silicium et le carbone, la fonte se trouve sensiblement purifiée.

3** On coule la fonte dans une cavité creusée dans le sable, on projette de l'eau à la surface, ce qui détermine la solidification de la couche supérieure de fonte [rosette de fonte) qu'on enlève, et l'on continue jusqu'à ce que toute la fonte soit ainsi convertie en plaques minces. Ces plaques ou rosettes sont quelquefois soumises au rôtissage, c'est-à-dire qu'on les introduit dans des fours spéciaux, où elles sont chauffées au rouge et soumises dans cet état à Taclion oxydante de l'air.

4® On refond la fonte dans les fours à mazéage ou dans les fourneaux, d'afiBnerie, où elle est soimiise à l'action oxydante d'un courant d'air qui, agitant et renouvelant continuellement la surface du métal en fusion, lui enlève, outre une certaine proportion de fer, la majeure partie du silicium, du manganèse et une partie du carbone.

Les dispositions principales d'un four à raffinerie sont représentées la figure 388.

La sole 0 est préparée avec des scories et du sable, reposant sur des briques réfractaires. Les parois sont formées de plaques de fer ou de fonte qui, sur trois côtés présentent vers l'extérieur des compartiments C, capables d'être remplis d'eau, et qui agissent comme réfrigérants.

L'air est lancé dans le four par les tuyaux T et ^ Les tuyères sont à doubles parois et disposées de manière à pouvoir être rafraîchies constamment par un courant d'eau froide amenée de R en E dans l'espace concentrique embrassant le canal intérieur

MET

des tuyères et s'écoulant ensuite par le canal commun D. La fonte affinée et qui dans la plupart des cas est destinée à être

Fig. 388. — Four de raffinerie.

blanchie, est écoulée par une ouverture pratiquée dans la plaque extérieure du four qu'on débouche au moment de la coulée.

5® On fait passer à travers la fonte en fusion de nombreux jets d'air atmosphérique, de vapeur d'eau, de gaz chlorhydrique, de gaz hydrogène ou d'hydrogène carboné. (Voyez plus loin Procédé Bessemer.)

Dans ces opérations on emploie avec grand avantage les gaz combustibles du haut fourneau et l'air surchauffé.