FORTES

1871. On rapporte les diverses espèces de fontes, obtenues dans le traitement du haut fourneau, à deux types principaux, la fonte grise et la fonte blanche, qui peuvent d’ailleurs se mélanger en toutes proportions en donnant des produits intermédiaires (fonte truitée, etc.).

La fonte grise, dont la couleur varie du noir au gris clair, est facile à limer, à couper ou à forer, et supporte le choc du marteau sans se briser ; elle fond assez difficilement, mais devient très-fluide et se moule facilement. La fonte blanche a l’éclat métallique et une belle couleur blanche ; elle est très-cassante, dure à limer, à couper ou à forer ; elle est plus fusible que la fonte grise, mais, comme elle constitue un liquide peu fluide, elle se moule très-mal ; pour cette raison elle est trèspropre à l’affinage.

Les fontes grise ou blanche contiennent de 2 à 5 p. 100 de carbone, et des quantités variables, mais ordinairement assez petites, de silicium, de soufre, de phosphore, de manganèse, et de métaux alcalino-terreux et#tcrreux. Les fontes qui contiennent des proportions sensibles de soufre ou de phosphore sont blanches ; il en est de même des fontes riches en silicium et en manganèse; toutefois ces dernières sont faciles à reconnaître à leur structure lamellaire (fontes lamelleuses).

Les fontes exemptes de soufre et de phosphore, peu riches en manganèse ou en silicium sont tantôt blanches et tantôt grises, suivant qu’elles ont été refroidies brusquement ou lentement. Ainsi de la fonte grise coulée dans des moules en fer, où elle se solidifie brusquement, se transforme en fonte blanche : réciproquement, une fonte blanche ordinaire fondue et refroidie lentement ou recuite pendant longtemps, donne de la fonte grise. On peut donc dire, en général, que la fonte blanche est de la fonte trempée , la fonte grise de la fonte recuite. La fonte grise dis-

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soute dans l’acide chlorhydrique de concentration moyenne donne un hydrogène infect, et laisse un résidu principalement composé de silice, d’oxyde de silicium et de graphite ferrugineux. La fonte blanche soumise au même traitement donne de l’hydrogène bien plus riche en carbone que la fonte grise, et laisse un résidu ordinairement plus faible, principalement composé de carbone et de silicium.

Il semble, d’après cela, que la fonte grise est un siliciure de fer mécaniquement mélangé de carbone, tandis que, dans la fonte blanche, le carbone est combiné au fer. La composition centésimale de ces deux fontes peut donc être la même, mais l’état dans lequel elles contiennent leurs éléments est bien différent. On voit que l’effet de la trempe est d’empêcher la séparation du carbone et du fer unis dans la matière fondue.

La production des fontes blanche ou grise dans le haut fourneau est liée à la température des diverses parties de cet appareil, et aussi avec la composition du minerai ; mais, en laissant de côté cette dernière influence, on peut dire que la température la plus basse donne de la fonte blanche, et que, par l’élévation de température du hautfourneau, on tend à produire de la fonte grise, en général plus siliceuse que la fonte blanche, par suite de l’action de la fonte sur la silice des laitiers à une haute température. Aussi au commencement d’une opération l’appareil produit-il toujours de la fonte blanche, et lors même qu’il est réglé pour marcher en fonte grise, il arrive parfois que des chutes de minerai dans les parties inférieures où s’opèrent les réactions principales en abaissent la température et déterminent pendant un certain temps la production de fontes blanches.

1872. Usages de la fonte. — La fonte blanche est ordinairement transformée en fer métallique, et si elle est manganésifère, elle donne facilement des fers exempts de silicium, propres à la fabrication de l’acier. La fonte grise sert au moulage d’une multitude d’objets qui n’ont pas besoin de posséder la flexibilité et la résistance extrême du fer sous l’influence des chocs sans cependant être cassants. Lorsqu’il s’agit de grands objets, tels que les tuyaux de conduite des eaux, qui ne demandent pas une grande perfection de détails, on fait arriver la fonte qui s’écoule du haut fourneau dans des moules en sable sec; c’est le moulage de première fusion. Mais s’il s’agit d’obtenir plus de fini, on refond la fonte dans de petits fourneaux à cuve, appelés cubilots. On a de cette manière l’avantage de pouvoir faire un choix convenable de fontes, et de produire un mélange possédant certaines propriétés de la fonte grise ou

de la fonle blanche, et plus convenable que chacune d’elles pour les applications spéciales. On reçoit ordinairement la fonte des cubilots dans de larges poches en fer garnies intérieurement d’argile, et on la fait couler dans des moules en sable, dont toutes les parties sont maintenues par des châssis en fer.

1875. PliénomèBies chimiques de l’affinage delà fonte. — Lorsqu’on dirige un courant d’air sur de la fonte fortement chauffée ou fondue, on oxyde le carbone, le silicium et une portion de fer. Il en résulte de l’acide silicique qui s’unit à l’oxyde de fer pour former une scorie plus ou moins liquide de silicate de fer (scorie d’affinage). Si la fonte contenait du soufre et du phosphore, l’oxydation les séparerait également du fer, à l'état d’acide sulfureux gazeux et d’abide phosphorique qu’on retrouverait dans la scorie, mais cette élimination est délicate, et devient la cause d’un déchet considérable ; aussi convient-il de n’affiner que des fontes pauvres en soufre et en phosphore ; celles qui en contiennent beaucoup ne donnent jamais que des fers de mauvaise qualité.

Les silicates de fer produits dans l’oxydation de la fonte deviennent d’autant plus basiques que l’oxydation se prolonge, et en même temps perdent de leur fusibilité ; mais, en les mettant au contact de la fonte à une température élevée, ils en oxydent le silicium et le carbone, et se rapprochent alors de la composition exprimée par la formule 2FeO, SiO2, composé irréductible par le silicium et le charbon. En supposant que les réactions se produisent entre un silicate quadribasique et le silicium ou le charbon, on pourrait les représenter par les formules

Si + (4Fe0,Si02) — 5(2Fe0,Si02) + 2Fe.

2C + 3Fe0,Si02 = 2Fe0,Si02 + 2Fe+ 2CO.

On utilise cette action de l’air et des scories basiques dans deux procédés d’affinage que nous allons indiquer d’une manière sommaire.

1874. Affinage au petit foyer. — On opère avec le charbon de bois dans des forges assez semblables aux forges catalanes (18GG). On remplit le creuset de charbon, et lorsqu’il est allumé, on avance dans le feu une gueuse de fonte blanche, et on y met également des scories basiques et dcsbatlitures de fer. Ces dernières matières fondent d’abord, et vont former un bain liquide dans lèquel tombe peu à peu la fonte provenant de la fusion de la gueuse. Chaque globule de fonte en tombant passe devant le courant d’air des tuyères, et s’oxyde superficiellement, mais, en arrivant sur le lit de silicate basique fondu, il éprouve