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Le mélange est recouvert sur une épaisseur de 5 à 8 millimètres de charbon de bois en petits fragments, et c’est sur cette couche de charbon que repose le couvercle du creuset.

On a soin de concasser le spiegel en fragments de 100 à 200 grammes et de tasser fortement la charge dans les creusets.

La fusion dure de 9 à 10 heures et consomme 250 kilogrammes de coke par four de deux creusets. Quand arrive la fin présumée de l’opération, le fondeur plonge une petite tringle en fer dans le creuset, et si la matière qui s’y attache paraît être du laitier pur, sans mélange d’oxyde, on procède à la coulée, qui se fait comme dans les fonderies d’acier. Le métal est moulé dans de petites lingotières en fonte, en solides ayant la forme de troncs de pyramide à section carrée.

Chaque creuset fournit de 4 à o kilogrammes de métal.

Voici les éléments du pri.x de revient. On coule par jour quatre creusets, qui, en admettant tout le métal réussi, donnent environ 18 kilogrammes de métal pour lesquels il a fallu employer :

40 kilog. oxyde de manganèse à 25 francs les 100 kilog. Fr. 10 »

8 kilog. charbon de bois en poudre à 18 francs les

100 kilog. 1,50

4 kilog. spiegel à 13 francs les 100 kilog. 0,52

4 creusets à 3 fr. 50 l’un,.. . 14, »

500 kilog. de coke..12,50

3 ouvriers à 4 francs par jour.12, »

Frais généraux, réparation, etc. 8, »

'fotal .... Fr. 58,52

soit 3 fr. 25 par kilogramme, c’est-à-dire 3250 francs la tonne.

Ce prix a été rarement atteint à Terrenoire, mais presque toujours dépassé et dans de fortes proportions. La moyenne de rendement de chaque creuset n’arrivait pas à4 kilogrammes, tandis que la teneur en manganèse du métal variait de 70 à 82 “/o- L’utilisation du manganèse ne dépassait donc pas en moyenne 50 à 55 elle atteint aujourd’hui au haut fourneau 70 et même 80 Vo> mais exceptionnellement.

11 est à remarquer que ce procédé de fabrication, tel qu’il était pratiqué à Bonn, laissait de côté toute étude chimique de flux; la gangue du minerai, la cendre du charbon de bois et l’argile qui entre dans la composition des creusets en graphite, tout cela était considéré comme quantités négligeables. Un seul

point arrête l’attention du chimiste, c’est l’emploi du spiegel, c’est-à-dire d’un métal tout formé, comme réducteur de l’oxyde de manganèse. Le docteur Prieger ne faisait là qu’appliquer lesindicalionssi précieuses deBerlhier, contenues dans son traité de la voie sèche, où se trouvent à l’état d’embryon presque tous les récents progrès de la sidérurgie. On lit en effet, page 172, II® volume : « La présence d’un autre métal facilite à la vérité la réduction de l’oxyde de manganèse par le charbon à une haute température, en sorte que tel silicate ou borate de manganèse qui seul ne pourrait pas donner de métal, en abandonne une certaine quantité quand il se trouve en contact avec du fer, du cobalt, du nickel, etc. » Et plus loin, page 216 : « Le fer, par l’affinité qu’il a pour le manganèse, facilite la réduction des oxydes de]ce métal au contact du charbon », à fortiori le fer carburé, et c'est ce que nous avons eu l’occasion de vérifier bien des fois au four à sole et même au haut fourneau. Ainsi, en passant des débris de spiegel dans un dosage de 82 "/o composé avec des oxydes riches, dans le but d’abaisser la teneur du métal obtenu à 72 "/(, ou au-dessous même, nous avons obtenu des utilisations au haut fourneau variant entre 75 et 80

Procédé Uendcr.son. •— Le procédé Prieger ne pouvait d’aucune sorte devenir industriel ; mais il nous fournit l’occasion d’étudier des dosages, et ce fut M. W. Ilenderson qui nous donna l’appareil pour les appliquer industriellement. Il serait peu intéressant de rappeler ici les mélanges imaginés par Henderson; tous étaient basés sur l’emploi des résidus de produits chimiques ; blue-billij, chlorure de manganèse régénéré en carbonate ou oxyde hydraté, etc. Cependant le bon marché des matières premières importait peu tout d’abord ; ce qui dominait la question, c’était le prix de fabrication et surtout le moyen de produire des quantités d’alliages riches capables d’alimenter une fabrication d’acier doux de quelque importance. Aussi, dès que le représentant de M. W. Henderson, après avoir monté le four de fusion, eut initié nos fondeurs à la façon de le conduire et de le réparer après chaque opération, on laissa de côté les mélanges venus de Glasgow, pour employer les oxydes naturels riches d’Allemagne et de Romanéche. Ce n’était pas en effet un alliage à 25 % que nous désirions produire, mais un ferromanganèse à 70 ou 80 7o- Le four de fusion était un four Martin-Siemens, à deux portes de chargement, à sole profonde et à carneaux inclinés, de façon à conduire la flamme au centre du laboratoire. Il différait peu, comme forme, du four Siemens généralement employé en Angleterre pour le Pig and ores process; ce qui l’en distinguait, c’étaient les nouveaux matériaux en carbone employés pour la garniture intérieure du four à fusion.

Le carbone employé était du graphite provenant de cornues à gaz et ne renfermant pas plus de 1 à 2 % de cendres. Réduit en poudre fine comme du grain de mil, on en faisait une espèce de mortier en le mélangeant avec 10 % de son poids de goudron bien exempt d’eau ammoniacale. Le mélange se faisait à la manière dont on prépare le mortier de chaux et de sable, sur une aire formée de plaques de fonte et chauffée aux environs de 80 à 100“ c. Il en résultait une espèce de pâte noire, à texture grenue, prenant corps à la

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main et se moulant parfaitement. C’était la matière première pour faire les briques et qui servait également de mortier pour les coller entre elles dans leur mise en place.

La brique de sole, de section carrée, avait 50 centimètres de côtés et 20 centimètres de hauteur. On ne fabrique pas autrement aujourd’hui qu’on ne fabriquait alors les briques en graphite dont nous avons généralisé l’emploi depuis dix ans dans la construction des soles et creusets de hauts fourneaux. On les monte à la main en tassant fortement la matière, à l’aide d’une petite dame en bois, dans des moules en fonte où elles subissent la cuisson. Le moule de fonte est fait de plusieurs pièces s’ajustant et s’emboîtant parfaitement, et, pour leur permettre de résister à la pression des gaz qui s’échappent pendant la cuisson, elles sont .maintenues solidaires les unes des autres au moyen d’un système fort simple de frettes. Entre la brique et les parois du moule, toujours un peu rugueuses, on interpose des plaques de tôle.

La cuisson s’opère dans un four à voûte surbaissée, qui rappelle le four dormant à recuire les tôles, à large sole, et ne donnant pas une température au-dessus du rouge cerise. On pousse la chaleur graduellement, une fois les moules enfournés. Le goudron brûle en s’échappant des joints; les flammèches, d'abord très abondantes, deviennent de plus en plus rares, jusqu’au moment où elles disparaissent après cinq ou six heures de cuisson. On détourne après ce laps de temps ; on laisse refroidir les moules à l'air, on sort les frettes et on démoule ensuite quand la chaleur n’est plus très sensible à la main. La brique doit être sonore et présenter des angles vifs. On la travaille au ciseau et au marteau, ni plus ni moins facilement que la bonne brique réfractaire employée à la construction des hauts fourneaux.

Afin d’augmenter la prise du mortier de graphite avec les briques et de relier plus fortement celles-ci entre elles, on trace, à l’aide du ciseau et du marteau, des stries profondes de quelques millimètres sur chacune des faces de joint. Les parties du four à sole ou des hauts fourneaux construites en pisé ou même en briques et mortier de graphite doivent nécessairement subir la cuisson à l’abri de l’air. Quand on emploie directement le mortier de graphite comme pisé, on se sert pour le damer d’une dame en fer légèrement chauffée. L’emploi des moules en fonte pour la fabrication des briques en graphite ne grève leur prix de revient que de cinq à six francs par tonne.

Nous n’entrerons pas dans de plus grands détails au sujet de la construction du four Henderson : ils n’auraient qu’un intérêt rétrospectif ; nous nous bornerons à dire quelques mots de la préparation de la charge et de l’opération de la fusion.

Le minerai de manganèse, réduit en poudre fine, était mélangé aussi intimement que possible avec de la chaux vive en poudre et du menu lavé de houille maréchale. La chaux ne renfermait que des traces de silice, et la houille pas plus de 3 à 5 "/o tle cendres. Le fer était introduit à l’état de limaille de fonte ou de tournure d’acier. On humectait légèrement ces matières avec de l’eau pendant qu’on en opérait le mélange à la pelle. La charge du four, avec du minerai renfermant 46 à 54 % de manganèse, rendait en bonne marche 280 à 300 kilogrammes de ferromanganèse à 80 environ.

L’opération du chargement était la plus délicate et la plus pénible pour les fondeurs ; elle se faisait à la pelle. Les -portes de chargement demeuraient complètement ouvertes pendant toute sa durée, et comme pendant ce temps le tirage par la cheminée était supprimé, afin d’éviter tout entraînement des matières pulvérulentes, les travailleurs étaient suffoqués par la chaleur et aveuglés par la flamme fuligineuse qui s’échappait du four et que produisait la combustion partielle de la houille mélangée à la charge. Quand le four avait reçu toute sa charge, on baissait les portes et on ouvrait peu à peu les valves de gaz et d'air pendant que graduellement on donnait le tirage à la cheminée.

Ce n’était pas avant huit ou dix heures de chauffage qu’on arrivait à obtenir la chaleur blanche, .\lors seulement commençait à se former un pelit bain de métal, et le travail du fondeur consistait, jusqu’au moment de la coulée, à ramener au contact de ce bain, au moyen de longs ringards, les parties pâteuses collées sur les côtés de la sole. Enfin, dans le but de donner toute la fluidité possible au laitier pour qu’il ne retîpt pas de grenailles de métal empâtées, on jetait sur la sole, quelques instants avant la coulée, du spath fluor en poudre : environ 10 "/o du poids de chaux vive entré dans le dosage.

La durée de la fusion était de quinze heures au moins, et plus souvent de dix-huit à vingt heures. La coulée, la réparalion du four et son chargement réclamaient rarement moins de deux heures d’un travail délicat et fort pénible.

Tel est, rapidement décrit, et sauf quelques légères variantes, le procédé dit Henderson, comme il a été pratiqué pendant sept ans à Terrenoire. C’était assurément un grand progrès industriel sur le procédé Prieger, mais en réalité une solution très incomplète, un modeste acheminement vers la solution pratique qui a été obtenue au haut fourneau. Quelle installation de fours Siemens- Martin aurait nécessitée une production, par vingt-quatre heures, d'une douzaine de tonnes de ferro-manganèse à 80 “/o que donne si facilement aujourd'hui un petit haut fourneau de 100 mètres cubes à peine de capacité : le haut fourneau a fourni une fois de plus, dans cette fabrication, la preuve convaincante de sa merveilleuse supériorité sur le four à sole, comme appareil de réduction. Ainsi les frais de fabrication par tonne de ferromanganèse, qui étaient de 2000 francs, au minimum, au creuset, étaient descendus à 1400 francs, minimum également, au four Martin-Siemens; ils ne sont aujourd’hui jamais supérieurs à -40 francs par tonne au haut fourneau. Ces chiffres se passent de commentaires.

Quant à l'utilisation du manganèse, plusieurs circonstances contribuaient à ce qu’elle fût inlérieure à celle obtenue au creuset, principalement à cause des entraînements mécaniques des matières pulvérulentes pendant le chargement et presque toute la période de réduction. Lorsqu'on utilisa les oxydes de manganèse régénérés, agglomérés avant d’être chargés au four de fusion, les pertes par entraînement mécanique ne diminuèrent pas. En moyenne, la quantité de manganèse incorporée au métal atteignit rarement 50 % de la quantité entrée au four; 45 °/o serait un chiffre plus exact. Si l’on examine les conditions dans lesquelles on se trouvait pour réduire un corps aussi peu réductible que l’est l’oxyde de manganèse, et pouvant remplir à la fois le rôle de base énergique et celui d’acide, on voit combien elles étaient peu favorables à cette opération. En effet, tout d’abord les agents réducteurs, c’est-à-dire le carbone et les

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hydrocarbures de la houille entrant dans le dosage, étaient en excès, mais sans beaucoup d’action sur l’oxyde de manganèse, tant que la température du four n’était pas suffisamment élevée. Ainsi, en premier lieu, s’opérait la distillation de la houille, qui emportait de la chaleur du four et se faisait presque en pure perte pour la réduction. Lorsque celle-ci pouvait commencer, l’élément réducteur avait donc disparu en grande partie, tandis que la silice enfermée dans le minerai s’était déjà formée en scorie ou silicate tribasique de manganèse, désormais irréductible.

La chaux, quoique introduite en excès puisque dans le dosage on en mettait deux parties pour une de silice, ne décomposait pas [le silicate de manganèse formé, même partiellement, faute de contact intime; mais quand la température du four atteignait le blanc, alors que nécessairement la flamme devenait oxydante, la chaux se combinait avec l’oxyde de manganèse pour former du manganate de chaux qui surnageait le bain de laitier à l’état de matière à demi agglomérée. 11 faut encore ajouter comme une cause qui tendait beaucoup à troubler le dosage calculé, la silice qui coulait des carneaux et de la voûte du four.

Quelles que fussent les bases employées, quels que fussent leur nombre et leur quantité en excès afin d’obtenir un sous-silicate fusible avec un minimum d’oxyde de manganèse combiné, le laitier en renfermait toujours un poids au moins égal à deux fois celui de la silice.

Pour ce qui nous concerne, nous avons commencé à entrevoir la possibilité de fabriquer le ferromanganèse au haut fourneau lorsque nous avons su que la société industrielle de Carniole avait envoyé à l’exposition de Vienne, en 1873, des échantillons de ce produit, obtenu au haut fourneau en traitant un mélange de fer apathique et d’oxyde de manganèse.

« Ce ferromanganèse ne dépassait pas 50 7o, dit M. Grüner dans son compte rendu de l'exposition, et cependant, ajoute-t-il, le haut fourneau qui le produit ne peut conserver cette allure sans danger que pendant quelques jours. »

Si nous avions eu alors à Terrenoire un haut fourneau fabriquant du spiegel, et surtout les appareils Cowper, qui ne fonctionnèrent, à deux hauts fourneaux seulement, que vers le milieu de 1874, nous n’aurions pas hésité à essayer de faire ce qui avait été fait dans la basse Autriche. Cependant, en 1873 et pendant les premiers mois de 1874, la compagnie de Terrenoire vendait encore au prix de 2000 francs la tonne du ferromanganèse à 40 »/(, aux aciéries de Montluçon- Commentry ainsi qu’à Montluçon-Fourchambault. Ce produit était obtenu en ajoutant du spiegel à 10 % au dosage à 80 7„ vers le milieu de l’opération; on utilisait ainsi une bien plus forte proportion de manganèse entré au four.

Dès les derniers mois de l’année 1874, Saint-Louis nous fournit des spiegels à 25 7(1, et en décembre M. Forey, de Montluçon-Fourchambault, nous envoya du ferromanganèse à 42 7o obtenu au haut fourneau. L’opération au four Martin- Siemens fut appliquée dès ce moment à l’enrichissement de ces fontes et devint plus facile et plus lucrative qu’auparavant.