DES BAS FOURNEAUX OUVERTS

Ceux-ci Consistent dans de grands creux formé*

dans un ma^if de maçonnerre; Tair lance par ks machines soufflantes y arrivé par une ouverture pratiquée sur l*une des faces. Ces fourneaux d'affinage du fer reçoivent ordinairement lé^ noms àt forges , de catin, à^ affinerie , de renaràière f de chaufferie , etc. C'est dans ces espèces de creux ou de creusets que l'on charge le combustible à l'aide duquel on produit la chaleur nécessaire pour lique'fier les terres et le fer impur. Ges creusets reçoivent les gouttes de scories et de m^tal fondu qui tombent à travers les charbons, et vont se réunir au fond du creuset et y éprouver l'action des agents qui l'affinent.

Ces creusets ont diverses formes. Les uns sont prismatiques, les autres pyramidaux; les bases des prismes ou des pyramides sont quadrangu-* laires , circulaires ou elliptiques.

Tous les bas fourneaux employés à l'affinage de la fonte sont rectangulaires. Dans le comté deFoix, ceux dans lesquels on fond les minerais et on affine le fer qu'il contient dans une seule opération sont quadrangulaires; dans la Navarre espagnole, ces mêmes fourneaux sont elliptiques ou circulaires.

Les dimensions de ces fourneaux sont très variables; elles différent en général selon la nature de la fonte que l'on emploie , celle du minerai, et relativement au procédé que l'on met en pratique. Dans les fourneaux rectangulaires, la longueur varie entre 5o et 48 ponces, la largeur entre ao et 5o pouces , la profondeur entre 8 et 18 pouces. En général, pour affiner de la fonte grise, la surface: du fourneau est plus grande et la profondeur moindre ) mais au contraire, lorsque l'on traite de la fonte blanche, la surface est plus petite et b profondeur plus grande. Dans

les fourneaux circulaires ou elliptiques , les dia-^ mètres varient entre 36 et 54 pouces, et la profondeur entre a4 ^^ ^^ pouces.

Pour la construction âes bas fourneaux, on doit faire choix d'un terrain horizontal, bien dresse , à la proximité' d'un cours d'eau , si le mouvement des' machines et des artifices dépend de cet agent. On creuse un espace de io à i5 pieds de longueur sur 8 à 12 de largeur, dans lequel on place un massif de maçonnerie de quelques pieds d'épaisseur. Les fondations sont continuées jusqu'au terrain solide, lorsque les circonstances le permettent^ autrement on bâtit sur pilotis ou sur des châssis, ou sur des grillages en bois.

On élève le massif un peu ^u-dessus du sol; la hauteur de cette élévation , qui varie selon le mode de travail , est ordinairement entre 4 ^^ 18 pouces. Les petites' hauteurs facilitent la sortie et le transport des loupes sous les machines de compression ; mais les aires plus élevées sont pins favorables à quelques autres manœuvres , parce que l'ouvrier a moins à se courber , et qu'il voit mieux ce qui se passe dans son fourneau. On construit deux murs sur les faces du massif, l'un le long du cours d'eau , le second du côté des machines soufHantes. Sur l'angle opposé à celui de la réunion des deux murs s'élève un pilier , soit eu pierres, soit en fonte de fer, qui a pour objet de soutenir, concurremment avec les murs ^ la cheminée qui doit couvrir ce massif.

La grandeur de l'aire ou du massif dépend le plus souvent du terrain que l'on a à sa disposition : plus celte aire est étendue , plus on peut y rassembler de matériaux, de charbon, etc.

Dans le massif il faut ménager un creux , dans

lequel on forme le fourneau. An fond de remplacement que celai-ci doit occapèr, il faut anssi pratiquer des canaux d'éraporation qui conduisent en dehors du foyer, au-dessous de la tuyère, l'humidité, dont il est extrêmement essentiel de se débarrasser.

Ces canaux se recouvrent d'une pierre platte sur laquelle il est bon d'étendre une coucne de poussier de charbon mêlée de scories et liée par un peu d'argile délayée; par-dessus on fixe une plaque de fonte. C'est cette dernière plaque qui forme le fond du creuset.

Dans quelques uns de ces fourneaux on a pratiqué quelquefois un nouveau canal sous la plaque de fonte : ce canal communique au dehors, et on peut à volonté y faire passer un courant d'eau dans la vue de refroidir le fond du foyer au besoin.

Le creuset de ces fourneaux est le plus ordinairement construit avec 5 plaques de fonte, l'une au fond et les quatre autres à l'entour. 11 est rare que ce creuset soit en maçonnerie ; on en a cependant des exemples.

Le côté du creuset sur lequel la tuyère est placée s'appelle la varme; le côté opposé est le co/itre^vent; le derrière du creuset porte le nom de rustine ; la face du creuset par laquelle on fait sortir les scories est le chio, autrement dit lai^ teroL

Dans les creusets construits au moyen de cinq plaques de fonte, Tune des quatre du pourtour, moins haute que les trois autres , se place verticalement sous la tuyère. Si l'on a à rafllner de la fonte blanche, on donne à la plaque du contrc-vcnt une position verticale; on l'incline au /«'^•'•-«ii'e en dehors pour raffiner de lafonte grise.

(67) Il en est de même de la plaqae de la rastine : elle s'incline en dehors pour le raffinage de la fonte pise. Quant à la plaque de devant ou du chio^ il faut dans tous les cas lui conserver la position verticale.

Soit que le creuset soit établi avec des plaques de fonte ou en pierres ou en briques, le devant est toujours formé d'une plaque de fonte percée d'une ou plusieurs ouvertures, destinées à l'écoulement des scories.

Assez généralement le trou du cliio pour la sortie de ces scories est formé de l'œil de quelque vieux marteau de forge, dont on a placé la tête k hauteur convenable sur le devant du creuset.

Le plus souvent la situation de la plaque de fond du creuset est horizontale; quelquefois cependant on l'incline vers le chio , afin que la sortie des scories qui surnagent sur le bain de fonte devienne plus facile : c'est principalement le cas lorsque l'on a à traiter de la fonte grise. Dans le traitement de la fonte blanche au contraire^ on incline la plaque de fond du c6té de la rustine , parce que dans ce cas on a pour objet de retenir plus long-temps les scories fondues sur le bain de fonte, afin de préserver celle-ci d'une trop grande oxidation.

Dans la Navarre espagnole, on n'a pas trouvé de meilleur moyen pour garantir le massif des infiltrations, qui y sont toujours extrêmement nuisibles , que de le placer dans un vaste bassin en cuivre très mince. Le creuset est construit dans ce bassin. La maçonnerie en est formée de pierres liées entre elles par de la terre argileuse, qui résiste bien a la chaleur, et qui, dans ce cas-ci, étant absolument garantie de l'action des eaux ,

présente toute la solidité convcnaLlc. On recouvre intérieurement le creuset par des plaques en fonte qui forment un cône tronqué elliptique; les deut diamètres supérieurs sont de 4^ et 64 ])ouccs5 ^ hauteur de 18 pouces, et les deux diamètres inférieurs de 56 et 41 pouces.

La nature de la fonte qu'on veut affiner et le mode de travail que Ton se propose d'adopter doivent déterminer la position de la tuyère qui introduit l'air fourni par les machines soufflantes.

En élevant le mur sur lequel doit être fixée U tuyère, il faut conserver une ouverture asseï grande pour varier sa position : la partie sur laquelle elle est posée porte le nom de miireau.

Dans plusieurs circonstances la tuyère se place au milieu de l'espace compris entre la rustine et le devant du fourneau; mais cependant, en général , on la pose entre la moitiée et le tit^rs de cette distance , à partir de la rustine.

En posant ainsi la tuyère , la principale chose que Ton a en vue, c'est de diriger la plus hante température du foyer directement sur le métal à fondre. Or, comme c'est du côté de la rustine qne la gueuse arrive suris foyer, il convient de porter la tuyère un peu plus près de ce côté que du devant ; néanmoins il faut éviter de la placer trop près de cette face du creuset , car son éloigncment trop considérable du milieu du foyer détermine une trop grande variation dans la température; le côté au chio étant moins échauffé , il peut arriver que le métal s'y fixe avant que d'être raffiné. En général même, il est toujours convenable de laisser la tuyère dans une position moyenne dans le fourneau.

degré d'enfoncement à donner à la tuyère e Creuset est assez communément de 4 à 6

(69) mces. Cet enfoncement a pour objet d'élever la mperature an plus haut degré vers la masse à tndre. Lorsque la tuyère est trop enfoncée , il a moins de charbon entre le contre-vent et l'œil t la tuyère, conséquemment moins de chaleur énérale développée. IVlais comme de cette disosilion il résulte une abondance de charbon enre la varme et la bouche de la tuyère, l'extréoité de la tuyère se trouve placée vers le milieu lu foyer, et exposée à être fondue, en même emps que le point de la plus haute température (tant trop rapproché du contre^vent celui-ci est :xposé à avoir ses parois fondues.

Si au contraire on retirait trop en arrière la uyère , il en résulterait que la masse du charbon jui se trouverait entre sa bouche et le contrèrent déterminerait une haute température dans ie creuset ] mais alors le point où la chaleur est la plus grande serait trop près de la varme et trop éloigné de la masse à fondre ; la varme pourrait être attaquée avant que le métal ne fût fondu.

11 y a donc un juste milieu à garder; et l'expérience a fait voir que le degré d'avancerçent le phis cycnivenablc de la tuyère dans le foyer est entre 4 et 6 pouces. C'est dans ces limites qu'il faut se placer.

La nature de la fonte que l'on a à traiter influe keaucoup sur la hauteur à donner a la tuyère audessus au fond du creuset : cette hauteur, qui Varie ordinairement entre 5 et 10 pouces, est moindre quand on afitnc des fontes grises, et l*autant plus grande que les fontes sont plus blanches.

Quant à l'inclinaison de la tuyère, elle doit lépendre aussi de la nature de la fonte ou du fer

( 70 ) împar que Ton affine. Assez ordinairement celte inclinaison est déterminée par la direction de h base de la tuyère vers l'angle formé par la plaque du contre-vent et celle du fond.

Quand la tuyère est placée horizontalement, le vent se porte tout entier sur les charbons supérieurs , et les consume rapidement. Une portion de l*air n'est pas employée ; elle se dirige sui la fonte et l'oxide : alors le métal fond très vite . se réunit au fond du creuset^ et, comme il } éprouve peu de chaleur, il s'y solidiBe troj promptement , et n'a pas le temps de s'affiner.

Si au contraire la tuyère est très inclinée, 1( vent se porte sur le bain de fonte : cette direction du jet d'air contribue à l'affinage du fer liquide, et au brûlemcnt du charbon qu'il contient. Mais, d'un autre côté, la partie supérieure du creuset, qui se trouve alors éloignée du vent, s'échauffe peu, et la fusion est lente et difficile.

On est donc encore forcé dans ce cas-ci , comme dans beaucoup d'autres, de tenir à un mezzo termine. En général on a reconnu que le mieui était de diriger la base de la tuyère sur l'angle formé |)ar les plaques du fond et du contre-vent j lorsque l'on affine de la fonte de moyenne qualité, telle par exemple la fonte truitéc, cette direction doit changer et s'approcher davantage de l'horizontale , pour affiner de la fonte blanche; au contraire, on augmente l'inclinaison pour l'af finage de la fonte grise.

L'inclinaison dans le sens de la longueur n'est pas la seule dont la tuyère soit susceptible^ souvent encore elle en reçoit une autre dans le sens de la largeur. Celte nouvelle inclinaison fait pen cher son diamètre vers la rustine.

Assez généralement les tuyères de ces espèces

(7» ) le fourneaux sont en cuivre , et leur forme est iemi-conique ; elles sont faites d'une feuille de cuivre pliée, et fixée sur un plan trapt^coïdal.

Tantôt la bouche ou œil de la tuyère est circulaire , tantôt elle est elliptique ou quadraogulaire. On lui laisse plus ou moins de largeur , sui» vant le temps dans lequel on veut que le métal soit fondu. Les tuyères à bouche large fondent plus vite le métal ^ mais elles occasionent une plas grande consommation de charbon.

Il est assez difficile de prescrire a priori des di» mensions fixes et des dispositions invariables pour tout ce qui concerne le placement des tuyères. Cest un objet digne de toute l'attention du maître, mais qui exige des modifications fréquentes, relatives au changement dans la nature du métal i affiner, dans celle du combustible, et d'après des circonstances très peu constantes en général, (pi'il faut abandonner à l'intelligence du direc* teur. Il nous a sufïi de noter quelle est l'influence que peut avoir Tinclinaison dans un sens ou dans un autre, c'est-à-dire les résultats des dimensions entre des limites extrêmes. Tous les termes moyens devront être ensuite calculés sur l'étendue des changements dans les circonstances de la fabrication.

DBS FOURNEAUX DE REVERBERE POUR l'aFFINAGI