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depuis adoptd universellement le procédé de Kque'faction complète de la fonte et du puddlage.
On a beaucoup varié ces procédés. La nature de la fonte très carburée obtenue dans les hauts fourneaux au coke , a suggéré l'idée d'introduire dans les fourneaux à puddler le vent d'une soufflerie ; mais , soit que la difficulté que devait né- I li cessairement présenter la multiplicité des becs de lêei tuyères , pour de nombreux fourneaux simulta- Wjt nément en activité, ait paru un obstacle considé- 1 < rable , soit qu'on ait eu à redouter le refroidisse- mf ment que ce mo^en devait apporter dans Itf fa fourneaux , le procédé n'a pas été continué. i J
On y supplée généralement aujourd'hui i*pv 4 la fusion préalable et l'affinage de la fonte , qui m procure aux Anglais ce qu'ils appellent le Jinê' métal; 2» par l'arrosage de la matière en fosiou dans le fourneau de réverbère.
Avant de s'arrêter au mode qu'ils ont ainsi généralement adopté, les Anglais ont d'abord tenté la fusion de la fonte dans des pots ou espèces de creusets qu'ils exposaient à la chaleur dans des fourneaux de réverbère. La fonte s'y liquéfiait; mais cependant comme la température n'était pas très élevée dans ces creusets , dont l'épaisseur des parois s'opposait au passage du calorique, le carbone uni à du fer , c'est-à-dire à l'état de gra-
Shite, se trouvant dans le bain de fonte forcé 'obéir à la loi de sa pesanteur spécifique relative^ s'élevait à la surface de la fonte liquide, et venait s'y brûler. Ce mode d'affinage était nécessairement très long et souvent très imparfait. Il ne peut offrir d'autre avantage sur celui pratiqué dans les fourneaux d'affinage à la française que sous le rapport de la facilité d'employer la houille, au lieu de charbon de bois, pour la fusion de la gueuse*
On ajoutait quelquefois dans ces creusets , pour Gi,ccélérer l'affinage , des matières oxygénées, telles gne des rognures de fer rouille. On a même tenté irec quelques succès d'y introduire une certaine {atntité de minerais de fer oxidulës ou oxidés et point ou très peu terreux.
Tiémann, dans son Art des forges , a décrit
assez minutieusement ce procédé d'affinage , tel
^e de son temps il était pratiqué en Angleterre.
< On choisit , dit Tiémann , une fonte grenue ,
I qu'on asperge avec de l'eau; cette fonte^ cassée
X en morceaux , est mise dans un creuset avec du
t laitier et de la chaux ; vingt-six de ces creusets,
tbien couverts, contenant chacun 95 livres de
t mélange, sont placés dans un fourneau de ré-
^Terbère chauffé avec de la houille. Il faut or-
• dinairement quatre heures au fer pour être
fondu et affiné : après ce temps on sort les
creusets et on les casse , et on trouve une masse
solidifiée couverte de laitier; cette loupe , pesant
environ 80 livres, est portée sous les machines
de compression.
a Si le fer n'a pas été assez affiné dans cette opération , on le met dans un creuset plus petit, que l'on place dans un second fourneau de ré* verbère peur l'affiner de nouveau. »
L'affinage de la fonte dans des pots ou creusets lacés dans un fourneau de réverbère était en- )re en usage sur quelques points en Angleterre, y a peu d'années. Lorsque M. l'ingénieur en lef de Bonnard visita l'Angleterre au commencetent de ce siècle , il le vit pratiquer à Colebrookile.
Cependant, dès l'année 1784? Henry Cost /■ait obtenu une patente , ou brevet d'invenon, pour l'affinage de la fonte sans creusets ,
dans des fours de rëverbèrc. Guillaume Parni en obtint unepour le même objet en 1787. Lea fourneaux difreraicnt des fours à re'verbère dbi nous faisons ordinairement usage. Ces fourneai avaient deux chemine'es , l'une au-dessus du foye l'autre à l'extrémitë opposée, c'est-à-dire dans ! partie postérieure du fourneau. Selon que l'( voulait e'chauffer plus fortement le fourneau , ( rallentir la fusion , on ouvrait ou fermait desr gistres qui permettaient à la flamme ou l'èmpj chaient de passer par l'une ou l'autre cheminé
Tantôt MM. Cost et Parnell puisaient la fem liquide dans le creuset d'un haut fourneau , et 1 portaient sur la sole de leur fourneau de rërci bère, préalablement échauflFé; tantôt, après aroi rougi ce dernier fourneau , ils plaçaient sur l'ai tel des gueuses froides.
Là double cheminée des fourneaux à réverbi re, dit^ à puddler, est aujourd'hui généralemei supprimée, et la forme même des fourneaux subi différentes modifications. On ne fait ph cuère non plus d'usage de la fonte liquide pois^ dans les creusets pour la porter sur la sole des n verbères. En effet , l'embarras de celte manœnn est un inconvénicntqui doit compenser et au-deU1< frais de premier échauffement de ceux-ci: car, nu foisrougis, la chauffe pendant lepuddlage les mail tient ensuite constamment au degré de tempén ture convenable pour la fusion de la fonte.
DU TRAVAIL ACTUELLEMENT PRATIQUE El ANGLETERRE POUR LE TRAITEMENT ET L'AF FINAGE DES FONTES GRISES S(3R-CARBUR£Eâ
l» DU FINAGE, OU REDUCTION EN FINE-METAL
Les fourneaux qui servent pour cette premièi
ipération diffèrent peu de nos fourneam d'affi^ lerie ordinaires quant à la forme ^ mais en général h sont beaucoup plus grands* Us sont orclinairc- Hent à doubles tuyères ; ces tuyères sont creuses, c^eitnà-dire à double paroi ^ dans l'intervalle laissé iCDtre ces deux lames de métal, on fait circuler un fflet d'eau froide, qui entre par un des c6te's et se 'd^age de Tautrc : cette précaution empêcbe la brompte destruction des tuyères. Les porte-vents Me ces fourneaux sont également doubles.
Qesjineries fondent en deux heures , avec du diarbon de bouille , ou coke , cinq quintaux de t&ëtal à la fois.
Ces fourneaux sont construits avec des pierres ^\ des briques très rdfractaires. Au-dessous de la >laque de lond, on pratique un canal d'asséché- QeQt. Cette plaque de fond est formée d'une 'rande pierre très réfractaire. Les Jineries plus jurandes ont deux trous de percées. Les murs sont tés avec des bandes de fer qui en préviennent l'éartem^nt que pourrait occasioner la chaleur. Auprès de chaque fourneau on place un tuyau de le fonte de iS-à 18 lignes de diamètre , avec un 'obinct pour conduire Teau avec laquelle on doit *efroidir X^Jine-^metal.
Avant de liquéfier la fonte dans ce% Jineries , >n place dans le fond du creuset une couche de ^able réfractaire et un peu liante on la laisse sécher , et à l'aide d'un peu de feu on l'amène à Une dessiccation complète, mais lente. Aussitôt qu'il est échauffé , on remplit de coke , sur lequel <on place quelques fragments de fonte , et l'on donne le vent, d'abord lentement , puis on l'augmente successivement à mesure que le fourneau s'échauffe.
Le feu doit être conduit , au commencement ,
( ax4 )
avec les mêmes précautions que dans les fourneaux , c'est-a-dire qu'il faut d'abord c fer lentement , charger peu en fonte, augm le vent et la fonte graduellement et propoi nellement à la température des Jineries, jt ce que l'on soit parvenu à les amener à la pr tion de charbon et de fonte la plus favori un bon af&nage.
Trop de charbon retarde l'opération , et duit un ^ne-^metal qui a des grains, qui esl carburé, et qu'on ne peut affiner au fourne réverbère qu'avec une extrême difficulté; de fonte produit une masse pâteuse, qu'il esl difficile de maintenir liquide , qui se coagu] s'attache souvent au fond du creuset.
Une fois le fourneau en train , on continu' interruption la charge du charbon et de la f Celle-ci se place sur le combustible. On co' ^ne--met€il lorsque le creuset en est remp!
lorsqu'il est assez affiné. Les quantités cou! la fois varient entre 2 et 6 quintaux , ce qu pend de la capacité du creuset et des dimei des Jineries, Ces coulées se font dans des < préparés , et tels que la masse s'étend et f une plaque de 5 à 8 pouces de largeur su ^ d'épaisseur. Quant à la longueur, elle es déterminée. On prépare deux ou un plus g nombre de ces creux , lorsque la quantité du tal fluide est abondante 5 dès que la font coulée , qu'elle s'est étendue sur le sol , on c le robinet , et l'on répand , à l'aide d'un t de tôle , de l'eau sur toute la surface du de métal , afin de le solidifier et de le refr
Ï>romptement, ce qui blanchit la fonte et fa a séparation des scories.
La fonte placée sur les charbons s'échai
igit, et s'oxide par l'air, qui conserve encore de xygène après avoir traversé le combustible^ efond, et passe goutte à goutte à travers le jet lir que lancent les machines soufflantes; elle xide de nouveau dans ce passage et tombe dans fond du creuset. L'inclinaison de la tuyère fait rvenir de l'air en abondance sur le bain; la rce du vent éparpille les scories , et découvre fonte, qui s'oxide encore à la surface. L'oxygène li à la fonte dans ces trois opérations rencone le carbone qu'elle contient, et qui abandonne fer pour se combiner avec lui , et former de icide carbonique ou de l'oxide de carbone, qui dégage en bouillonnant.
U y a deux manières différentes de juger si la nte s'affine bien : i» en regardant par l'ouverire de la tuyère comment le bain se comporte ; • en retirant , à l'aide d'une éprouvette, des esis successifs. Dans le premier cas , on juge que iffinage est terminé lorsque l'effervescence cesse : qu'il ne se dégage plus d'air ; dans le second , a fait refroidir la petite portion de fonte que on^ a puisée, on la casse, et l'on juge qu'elle it bien affinée lorsque sa cassurp devient lameU !use , et qu'elle n'offre plus de grains.
Dans la plupart des usines, oDr liquéfie la font« îule et sans addition; dans d'autres, on ajoute e la limaille de fer rouillé, du fer oxidé, des attitures , ou enfin toute espèce de fer oxidulé. létte addition accélère beaucoup l'opération , et onne un Jine-metal qui s'affine plus prom'ptelent au fourneau de réverbère. Quelquefois enore, quand la fonte s'affine difficilement dans les Ineries , on la grenaille pendant qu'elle est li- [uide, afin de la décarburer plus promptement. .
Le poids des morceaux de fonte que Ton place
-sur les charbons dans ces ^nenV^f est d' environ 5o à 60 livres.
Les plaques de fonte spongieuse qui provienneal de ce moue àojinage portent^ comme nous V%^ Tons dit , le nom de^ne'-ntetal. On consume en* viron une livre de coke pour obtenir une livr« de plaques coulées. Il doit se brûler, dans- cet te. op^ ration , une assez grande quantité de fer , dont s'emparent les scories: car, d'après les observa* tipns de ringënieur en chef Bonnard, dont la justesse a été reconnue par les travaux de ce genre faits en France, il faut de iio à 112 partie de fonte pour en obtenir 100 de plaques affinée»^ et spongieuses. Cette perte varie un peu. D'après O.'Reilly, qui avait fait une espèce de voyage métallurgique en Angleterre dans la vue principale^ ment d'examiner le travail du fer, le déchet dans la, conversion de la fonte grise enj^ne-metal étaiti aux forges de Cyfaryfa , de 5 parties sur 1 1 5 de fonte, et à Bradley de 10 parties.
On convertit dans chacune de ces fîneries {refining Jurnace) environ 6 milliers de fonte en fine-metal dans les vingt-quatre heures.
a* DU PUDDLAGE OU BRASSAGE DU FINE-METAL Xlf FUSION , DANS DES FOURNEAUX DE HéVERBEKE.
Les fourneaux de réverbère dans lesquels on grenaille et on af&ne les plaques àe Jine-metal oni 8 à 9 pieds de long sur 5 de large; l'aire a 6 pieds et demi de longueur, et la chauffe deux pieds.
Quelques chauffes, comme celles des fourneaux du Clamorganshirc , ont deux ouvertures, dont l'une, qui se place derrière le foyer, s'ouvre et
se ferme au moyen d'une bascule; cela tient Ucu des petites chemin<fes que MM. Cost et Paràell araient placées au-dessus de la chauffe. On «livre ou l'on ferme la partie de l'ouverture intérieure de la chauffe selon qu'on veut chauffer ou tcfroidir le fou menu. Un registre est place' à l'otivertnre de la cheminée ou au-dessus de son orifice pour faciliter ou arrêter le passage de ^a flamme.
'^ Qaelquefois cependant la chauffe de ces fourni oeaux n'a qu'une ouverture située à la partie an- H tWenre : tels sont les fourneaux du Stafford- J skire.
"■ Au-dessus de la ciieminée, sur le devant" du fi)Qrneau , on creuse un petit bassin pour y rassembler les scories qu'on sépare pendant le travail du puddlàgc, et d'où on les fait couler de temps en temps : elles tombent dans le cendrier avec les escarbilles ou fragments de charbon en partie consume's.
Comme les autres fourneaux de réverbère , Ceux-ci ont une on deux portes de travail placées sur les faces latérales.
On manœuvre dans leur intérieur par des ouvertures circulaires de 8 ou lo pouces de dia- *hètre que Ton pratique, l'une dans le devant du fourneau au-dessus de la chauffe, les autres audessous des portes latérales ou portes du travail. Après avoir garni de sable la sole du fourneau, on le charge en plaçant sur l'autel trois quintaux de plaques spongieuses, cassées en morceaux plus ou moins gros ; on ferme alors la porte du travail en la margeant avec de l'argile. A Bradley on se contente de jeter du sable sur le devant de la porte, les cotés n'étant pas marges; on jette de la houille sur la grille.
6« Partie * jo
( ai8)
Le feu est d^abord conduit avec lenteur; on ouvre ensuite la porte antérieure de la chauffe; on ferme à moitié le registre de la cliemiaée : pAr ce moyen il entre avec la flamme par cette ouverture une quantité d'air assez considérable pour oxiduler le fer. Le carbone de la surface se brûle ; celui-ci est remplace' par de nouveau graphite qui monte de l'intérieur de la fonte lorsque tout le fer est ramolli , et il se fait un premier affinage.
Au bout d'une demi-heure environ, lorsque la fonte est devenue d'un rouge blanc, on ferme la porte antcrieure , c'est-à-dire celle de la chauffe; on ouvre en entier le registre de la cheminée : Jjc combustible , qui attire abpndamment de l'air par le dessous de la grille, s'embrase, et
Ï»roduit une trè$ forte chaleur; alors la fonte se iquéfle et coule ; le métal fondu , qui déjÀ a été' oxidulé en partie dans le commencement de l'opéiation , bouillonne. Au bout d'un quart d'heure, la fusion étant presque entièrement achevée, on casse avec le ringard les morceaux qui restent encore sur Tautol , et on les rapproche du foyer pour accélérer leur fusion. L'ouvrier,. se servant alternativement de ringard et- de rable , brasse la fonte en exposant toutes ses parties à l'action de la flamme pour l'oxider .et brûler le charbon qu'elle contient. Ce fer s'affine, et il perd ainsi peu a peu de sa liquidité. Au bout d'une demineurc de brassage, la substance présente l'aspect d'une pâle molje, demi-liquide, qui renferme une multitude de grains.
. Selon la naturc.de la fonte et son degré d'oiidation, on achève Taifinage par l'une ou. l'autre des deux métho^^^ différente^.. DaQs^.le Staffordshire, lorsque la fonte esL encore trop car*
Uonëc, on jette à plusieurs reprises -de l'eau sur le bain 5 elie s'y décompose, brûle le carbone et oxidul«unepartie du fcr.DAnsïeCiamorganshire 9fi se conten te d'ouTrir la porte placée sur le devant do fourneau au*dessus de la grille, et de fermer un peu le registre de. la clveminée^ P«ir atmosphérique qui entre par cette porte oxidulc le métal et Uràle le carbone. L'habile métallurgiste Wilkinaoit donnait la préférence à l'arrosage , comme moins susceptible de refroidir le fourneau»
Lorsque l'on a dépassé le but que l'on s'était proposé, et que Ton s'aperçoit que le métal est trop oxidulé , on jette un peu de sable fusible sur Le bain : ce sable , en fondant, dissout l'oxidule, et 'le «épare du fer.
Le scories séparées du bain ^ et réunies dans le bassin pratiqué au-dessous de la cheminée, sont entretenues liquides avec des charbons embrasés^ Qfit fait tomber ces scories en débouchant le trou *destiné-à cet usage.
Pendant la durée du travail , les puddleurs ouvrent et ferment alternativement les ouvertures du fourneau et le registre de la cheminée , selon qu'ils veulent chaufier , refroidir et oxider la fonte.
Ils la brassent continuellement et sans interruption , jusqu'à ce qu'elle soit devenue pâteuse , et que les grains puissent s'agglomérer ensemble ; alors ils les collent l'un à l'autre, soit en les pres^ sant avec des ringards, soit en les frappant avec • uoe spatule de fer. Ils forment de cette manière un nombre de petites loupes , qui varient de trois a sept , suivant les usages auxquels on les destine. Ils rangcntces loupes autour de l'âtre; on ferme toutes le9 portes, excepté celle qui est placée dans la partie antérieure de la chauffe. Les loupes, main*
tenues à l'dtat- de molleKe par la chaleur , permettent aU: carbone qu'elles peuvent encore contenir de se mouvoir' dffns toute leur masse, et consëquemment^de st- porter à la surface, et de brûler , car l'osigène de l'air entre encore dans le fourneau par. la porte de la chauffe , ainsi que oelui que la flamme entraîne avec elle.' Ces loupés sont retirées pour être portées sous les machines de compressKMi , lorsque l'ouvrier a jugé , d^^' près l'habitude qu'il en a^etpar la couleur qu'elles prennent, si elles- sont suffisamment affinités.
Dans le Glamorganshire , la dure'e de l'opëration est de sept quarts d'heure , et dans le Staffordshire d'une heyrc ctdemie.Oii retire ordinal* rement i oo livres de fer de 1 22 livres de plaques, eo brûlant 85 livres de bonne houille de première qualité. -> '
A Bradlejr-, le'fîer obtenu par ce procédé est presque . entièrement converti en fer de feiidene et en tôle; à Merihjrrtjrdwil , il est presque entièrement converti en barres.
- A Bradley^ où l'on fabrique bcaucourp de tôle, et o4 ii. reste une quantité considérable de rognures, lorsque la foute. commence à- couler dans le four à puddler y on jette de ces rognures- dans le fovnueaai^ on. baisse la, porte à bascule qui sert au brassage ,ct oa ouvre le registre de la^ cheminée pour donner un coup de feu violent qui dure penaent cinq minutes environ. Pendant ce temps, • la fonte bouillonne et commence à prendre l'état pâteux : les ouvriers disent alors quelle est pour /Yd.Ces brassages se succèdent de cinq en cinq minutes. Peu do temps après que la fonte est pourie , elle devient plus ferme, et laisse distinguer des caillots: c'est la le vrai. mo ment pouT» en faire f^* loupes. C'est alors que le puddlcur commence
à séparer Li masse. Pour cet eflci^ il se sert aller* nativcmeot d'une paleUe et <l'an ringard à dents >le loupj il divise la masse- pàtease en cinq parties, qu'il redresse, €|ii'il appuie contre les parois de la porte à bascule, ha» loupes resétemlilent alors à des bç^uies de noige^ et, paf leur ^apparence, les ou* vrieFS peuvent .juger si l'opcralion est suffisamment avancde , c'est* à-dire si les loupes sont complètement affinées.
i4o livres de fonte en saumon et i^o livres de charbon de bouille produisent ordinairement f i5 livres de plaques dans les fourneaux d'atfinerie. En supposant que le poids du cbarbon soit de la moitié de celui de la houille crue d'où il provient, il s'ensuivrait que les i4q livres de charbon n?prësen te raient 280 livres de houille. ii5 livres de plaques et 85 livres de houille produisent ordinairement 100 livres de fer dans le fourneau à puddler: d'où il suit que, parle procédéanglais, en traitant de la fonte surcaburee , avec de la houille, en deux opérations, la première dans un fourneau d'affinerie avec du charbon de houille , la seconde dàna un fourneau de réverbère avec de la houille crue^ na obtient 100 livres de fer affiné avec 140 livres de fonte très carbonée et 563 Uvres de houille drue.
. Les procédés anglais d'aiSinage de la fonte dans des fourneaux de réverbère élaient déjà assez bien connus en France il y a vingt-cinq ans environ , ouand plusieurs de nos métallurgistes et maîtres de forg^ en proposèrent radoption, mais avec des modifications plutôt dictées par quelques em« barras de localités et par cette espèce de timidité^ qui s'oppose à un changement total dans les habitudes que par auicune considération raisonnée sur les différences que doit apporter dans le travail
la nature de nos fontes comparées à celles des Air* glais ; celles-ci sont obtenu e& dans des founreanx d'nne extrême hauteur et alimentéspar un combastiblelent^telque le charbon de houille, en contact duquel le fer en fusion met un temps très long à des» cendre dans le crcuset;il n^y arrive qu'à l'état denrrcarburation ^ et par conséquent de fonte trèsgrise. D'abord M. Ramns , très habile maître de for* gcs, qui dirigeait alors les travaux du Creusot, commença au fourneau de réverbère l'affinage des carcas ou croûtes en partie affinées qui se produisaient dans sa fonderie de canons ^ il y mêlait des vieilles ferrailles, des oxidulcs prove^i^ nant des battitures. Ces fers oxidés favorisaiept l'opération, et contribuaient à achever Taffinag'; des carcas.
On ne pouvait pas encore s'habituer k l'idée do ce qui se passe réellement dans l'opération du puddlage; on persistait à n'y voir (ju'une désoxi* dation de la fonte; on considérait Xescarcas comme 3u fer oxidé, tandis que ce sont des masses qui réellenient n'ont pas mémeététotalcment décarbonées. La flamme qui s'élève au-dessus des fonrneaax de réverbère chauffés k la houille- ététf t remplie de fuliginosités, on ne pouvait se persuader que dans ce chauffage il pût s'opérer autre chose qu'une désoxidation ; et cependant la persistance dans cette opinion est d'autant plus remarquable, qu'indépendamment de tout ce qu'avaient avance sur la vraie théorie de l'affinage anglais MM. Allen et Wilkinson , il aurail suffi pouf rectifier ses idées d'observer ce qui constamment a lieu dap^ nn fourneau de réverbère ,' sôit<^'on \t chatiffi* au bois ou à la houille. Le fer qu'on expose à cette chauffe ne manque jamais de se couvrir très promptement d'une couche d'oxide^ dont
l'épaisseur augmente avec beaucoup de rapidité.
Ce fut M. Sabathier , maître de forges dans le département de la Nièvre, qui le premier conçut Inen la théorie de l'affinage au fourneau de rcver'bè^e. En i8oa, il proposa au gouvernement consulaire de traiter la fonte de fer dans des fourneaux de réverbère avec de la houille.
Son système était de traiter la gueuse dans trois fourneaux de réverbère différents : le premier était destiné à liquéfier la fonte, à la purifier et à la couler en plaque, à la manière du fer mazé; le second servait à affiner la fonte pour en former dés loupes; et le troisième , à chauffer les pièces pour les étirer en barres.
On voit que cettr méthode ne devait pas offrir d'économie.
Le gouvernement accorda à M. Sabatliier une somme de 8,000 fr. pour l'exécution de ce plan , et commencer les premières opérations dans l'usine de Pont-Saint-Ours.
M. Dufaud fils , maître de forses dans le département de la Nièvre, obtint , le 26 novembre 1808, un brevet d'invention pour le traitement de la fonte de fer avec la houille , par un procédé très analogue à celui de M. Sabathier
M. Dufaud a publié sur son procédé un mémoire dont nous transcrirons ici seulement ce qui peut servir k l'intelligence complète du procédé, pour lequel le brevet d'invention est nécessairement expiré.
Trois sortes de fourneaux y étaient employés : Pnn pour les mazéages , l'autre pour V affinage , et le dernier pour le chauffage.
a Le four de mazéage a , en totalité , dans sa « longueur, 5°*, 086, savoir : o",8i2 pour la gril lc% « et 2°*î^74 pour la sole. Sa largeur est de 0^,867
« sur l'autel , et de 0^^,704 à sou extrémité'. La « voûte est dlevee de o^^/fiS près l'autel , et de «c 0*^,578 sous lachemiDee, qui a i i<°,694deliaii- « teur. La sole n'a que riDclinaison nécessaire a. pour donner récoulement à la matière , lors- « ^u'on la lâche. Il est important de faire attcn- « lion à celte inclinaison : car, plus la fonte en c fusion tient d'espace dans le four , plus t&t et « uiieux elle est mazëe , attendu qu'elle présente « plus de surface à la flamme et à l'oxygène qai « s'introduit par la grille, et qui active la cornet bustion du charbon contenu dans la fonte.
a II n'v a de difTeVencc entre le fourneau d'af- « iinage et celui-ci que par sa longueur, qui est « o<^,65o plus courte ^ cinq ouvertures y sont mé- « naccespour faciliter le travail, et y introduire « de l'air à volonté.
« Le four de la chaufferie est plus étroit de «c o™,2i7 que les précédents; 5a voûte n'est éle- « vée que de o™,525 au-dessus de l'autel, et de « o°«,;i62 sous la cheminée. Deux murs latéraux, « de o™,io8 de large et de o"',88 de hauteur^ « sont construits en briques rcfractairessur toute «la longueur inférieure; ils servent à appuyer « les deux extrémités dos pièces de for qu'on veut « y chauûer, de manière à ce que la flamme les a enveloppe entièrement, et puisse , par ci> « moyen , les chauffer également.
« Pour ,mazer à la houille , on introduit la a gueuse par une ouverture pratiquée sur l'autel. « On doit la pousser à mesure qu'elle fond. Aus* « sitôt qif'pn juge qu'il y a suflisante quantité en « fusion , on ouvre la porte que Ton a placée à « la tétc du four , sous le réverbère; et, au moyen a d'une rauble de fer, on agite fortement le bain. « Ce travail ronouvelle les surfaces de la fonte y
n et .facilite la combustion du charbon. On tire « des essais , et Ton juge par leur blancheur et a leur cassure, qui doit pre'scnter des cristaux de a fer et de fonte mélanges , <|ue le métal. est suffi- « samment épuré. Alors on lâche la fonte sur la « place, légèrement humectée , comme on le a pratique dans les petites forces. Il est inutile de a remettre les galeites au crota recuire. On peut, a par Qne porte pratiquée en face du trou de la a gueuse, arracher des morceaut de fer recuits , «( ou oarcas, qui suppléent très avantagcusoment « le fer recuit des petites forges.
« On affine le fer mazé en plaçant environ « i55o kilogrammes de cette fonte , divisés en a deux parties , dans le four destiné à ce travail , « et dans la sole duquel on a pratiqué un creuset* «On chauffe .d'abord doucement; aussitôt que a l'on^aper^oit que la fonte mazée devient blan- « ci]ie, un ouvrier niontc sur la voûte du four , « dans laquelle onmén âge une ouverture } il in- « Iroduit Un ringard, avec lequel il frappe légè- « rement sur les deux pièces , pour souder lés ga- « lettes; ensuite un autre ouvrier les retourne dans « le laitier. De ces deux pièces , environ 5o kilo- « grammes se remettent en fusion } et pendant c que rofi. cingle les deux premières à force de ce ringard , oa hrasse la portion fondue jusqu'à « ce qu'elle prenne .une consistance pâteuse. Alors « on réunit promptement toutes les parties, on « donne un coup de feu , et on cingle cette pièce. « Oa charge de nouveau , -et l'on continue l'oa përation.
« Pour étirer Ufs barres y on pourrait les chauf-. « fer dans le unième four, mais cela-rallentirait le a travail : il> Mfiut: mieux leur donner -les. chaudes « Bécess9ires- dans: un petit four, dont la cou-
« struclion a éié indiquée prëcëdcroment. An « reste , cette partie du travail se fait comme «c dans les forges ordinaires.
« On consume 5.65 hectolitres oa environ 5io a kilogrammes de houille et 700 kilogrammes de « fonte pour obtenir 610 kilogranomes de fer « mazë. On consume ensuite i5 hectolitres ou en* c viron i loS kilogrammes de houHIe ctSzoki- « lograntmes de fer mazé pour obtenir Soo ki* « logrammesde fer en barres. C'est donc r^opsr- « ties de fonte et 285 de houille pour 100 de fer « en barres. »
Au premier aspect , les rësuUats de cette opération semblent plus avantageux sous le rapport de la dëpensc en combustible que ceux de l'affinage anglais que nous avons rapportés plus haut, puisque les Anglais consomment 565 parties de houille pour 100 de fer, tandis qu'ici la consommation n'est que de 285. Mais il faut observer que la fonte que les Anglais traitent est très grise et snrcarburëe, qu'elle exige préalablement TopëratioD du Jine^metal , et que c'est cette opération qui consomme la majeure partie de la houille qu'ils brûlent, au lieu que les fontes traitées par MM. Sabathier et Dufaud étaient le produit de fourneaui moyens chauffés au charbon de bois, et comparativement très peu carburées. Or l'on sait aujonrd'huipar expérience que cette nature de foule s'affine très bien dans les fours à puddler , sans Jinage {préalable. Dans l'établissement de Charenton, ou 'on a converti en fonte d'énormes quantités de fontes de Champagne , qui ont produit de très- bon fer, elles 6hï été puddlées directement.
Il y a aujourd'hui un assez grand nombre d'umnts en France où le /hm/^^/o^ de 'k'fbnte par le '-fOC' >ii est défimitiTement e'tcbU; et , au
t)oint où en sont les choses, nous nous serions dis" pensc^ de rapporter le procédé de MIM. Sabatliier et Dufaud, si les circonstances de l'opération ne corroboraient pas l'espoir qu'on pourrait conce- Toir d'nn ai&nage de la fonte sans la porter à la fusion complète: idée toujours flatteuse, caria main-d'œuvre du puddlagc occasionc une assez forte dépense; et la force , l'habiletcf , le courage que ce travail exige chez les ouvriers qui en sont chargés, retarderont pendant long-temps encore la propagation générale de la méthode anglaise, en laissant les propriétaires d'usines dans la dépendance soit des ouvriers anglais, qu'on ne peut obtenir qu'à grands frais , soit du petit nombre d'ouvriers français qui jusqu'à présent ont atteint ua certain degré d'adresse dans le puddlûge.
Par l'affinage pratiqué par M. Dufaud sur la fonte mazée, c'est-à-dire sur la fonte qui a subi l'opération d'une première fusion , on voit, eii effet , que , sur i ,55o kilogrammes de fonte exposée dans Son second four, 5o kilogrammes seulement entrent en fusion , et subissent le puddlage : c'est donc i ,5oo kilogrammes qui s'affinent à l'état de masse solide.
Les hauts fourneaux nouvellement construits en France, et qui sont alimentés par le charbon de houille , fournissent des fontes grises , qui n'offrent pour la plupart que de faibles différences avec ta fonte anglaise. Dans quelques unes de ces usines on afEnc une partie de cette fonte pour la convertir en fer malléable. On a adopté le procédé des forges à l'anglaise, et l'on a reconnu que le mazéage préalable de la fonte est inxiispensable. ' :'
Les fineries qu'on emploie pour ce tnnzêàgc sont composées d'un n^assif de maçonneri'c de 9
pieds carrés environ , élève à 40 pouces aà-de^sttf du sol. On place le creuset au milieu de ce massif, et on lui donne 2 pieds et demi de profondeur. La forme de ce creuset est rectangulaire , et ses di* mensions de 5 pieds sur 2. Les parois sont formées de plaques de fonte , que Ton recouvre d'argile. On rétrécit la cuve de ces fourneaux au-dessus de la tuyère , disposition très convenable pour aug* menter la température. On pratique sur le devant du creuset un trou pour l'écoulement des scories et du métal fondu , et l'on construit en briques un mur sur le c6té de la tuyère. Les trois autres fa*' ces sont fermées avec des portes en tôles , fixée» dans les colonnes en fer qui soutiennent la cheraiuée dont ces fourneaux sont surmontés.
La tuyère, dans ces fourneaux, est fixée à hau? iqixr du foyer. Cette tuyère a une double paroi , eii,tre laquelle circule un filet d'eau pour emped^er qu'elle ne brùlor On donne le vent au moyen dé, deux buses ^ quelquefois aussi il y a deux tuyères : on s'en est bien trouvé.On donne aux tuyères upe inclinaison de 20 à 25 degrés vers le fond du cireuset j de cette manière elle plonge sur le bain* La quantité d'air lancé est de 200 pieds cubes par minute*
D'abord on nettoie le creuset et on le remplit de coke , et l'on place sur le combustible des morceaux de fonte de 20 à 5o kilogrammes qu'on recouvre de coke arrangé en forme de dôme.
On met le feu^ s^u bout d'un quart d'heure , quand il s'i^t communiqué partout, on donne le yent^ on ajoute continuellement du coke à mejS/if rf;, ^'il s'en bràlc. Il faut que la température soit' assez élevée pour que la n)nte reste bien liimide.. On voit -continuellement les charbons se ^cMM^Vfr : cela est causé par l'action da.veixt et
( aag )
parle boursouflcmeat qu'éprouve la fontes à travers laquelle s'échappent des gaz carbones. Aprèâ deux heures environ , lorsque toute la fonte est en fusion , on ouvre la percée , et le métal coule dans un emplacement pratiqué sur le devant do Fourneau, de manière qu'il forme une plaque épaisse le 2 pouces à 2 pouces et demi. 11 est recouvert l'une petite couche de scories ; on jette dessus de .'eau pour le refroidir promptement. La fonte, ju'on appelle aAors^ne^Tneial , est devenue très blanche, et sa cassure est rayonnée, souvent même ;lle est très caverneuse. Alors la fonte a déjà éprouvé une première épuration. L'opinion de M. Karsten est que le principal avantage qu'offre e procédé du Jîne^metal pour l'affinage subsé- {uent dans les fours à puddfer est l'arrangement particulier qu'on fait prendre au carbone dans a masse métallique. Quoi qu'il en puisse être de :ette nouvelle théorie , il est certain que sans le nasëage^il est très difficile d'affiner la fonte grise lans les fourneaux de réverbère.
Les fours à puddler ressemblent beaucoup aux *ours de réverbère ordinaires, mais on ne leur lonne qu'un tirage beaucoup plus faible; la cheninée n'a guère plus de 24 pieds de hauteur.
Lfa. sole est presque horizontale } on ne lui lonne que l'inclinaison nécessaire pour récou* ement des scories. Les cheminées sont garnies i'un registre pour modifier ou intercepter le massage de la flamme pendant le travail. Il y a ine porte de travail qui doit s'abaisser et se souever facilement pour fermer le passage à l'air pand il le faut.
On recouvre la' sole d'un sable gras, assez ré- Tactflûre pour ne pas se liquéfier , mais suscepible de %% ramollur et de s'agglomérer , afin
qa'il oe reste pas en grains qaî s'attacheraieat an fer. Qaelqnefois on mêle k ce sable one grande ouantit^ de scories de fer pilëes, dans la "me a'eropêcher que la sole dëja satorée de fer n'en absorbe de nonvean.
On donne an moret on pont nne hanlear de lO i 1 1 centimètres poar garantir le fer de l'air-lroid.
Le foarnean e'tant dëjà ^chaDffë par des opérations antérieures, on place des morceaui de fonte les nns snr les autres , de manière i former des piles qui montent jusqu'à la ToÂte. On ne doit pas laisser beaucoup d'espace entre les mor* ceanz de fonte , parce que la flamme y passerait trop vite et que l'oxidation serait trop prompie. On laisse le milieu libre, afin de pouvoir orasserlt matière qui se fond successivement. Quand la fusion a commencé , il faut fermer la porte et ouvrir le registre, de manière à donner un coBp de feu très fort , pour accélérer l'opération.
Après vingt minutes de cbaoffe , le Jin&-metal est au rouge-blanc, et ses angles commencent i ^arrondir par la fusion } il tombe alors des goût' ielettes de fonte sur la sole du fourneau. L'oovner ouvre la porte, et avec une barre de fer élargie a son extrémité, il soulève les morceaux de JSne-metal qui commencent à fondre , et contînne amsi jusqu'à ce que tout le métal soit en fusion pâteuse. A cette époque le puddleur ferme le registre afin de d immuer la température; il est niéme quelquefois forcé d'ôter le feu. Il bra«e ensuite continuellement le métal fondu , qui te boursoufle et laisse échapper une quantité considérable de gaz carboné , qui se manifeste par une flamme bleue à la surface du bain. Peu i peu te métal s'affine et devient moins fusible. C'est à ce moment que le puddleur doit redoubler de
oins et d'activité : il ne faut pîus qu'il mette .'interruption dans le brassage. Le métal se réduit ntièrement en petits grains isolés semblables à In sable. Quand il est parvcmu à ce point , on établit le fen et Ton ouvre le registre; le métal ommence à se ramollir et à s'agglutiner. A ce noment le puddleur prend avec sa spadelle un loyau de métal et le fait rouler sur la sole , de nanière à ce que ce noyau ramasse d'autre fer t forme une balle ou loupe. Ces loupes varient n poids ; le plus ordinairement elles sont de 5o : 40 kilogrammes. Il faut placer cette loupe dans a partie du fourneau qui reçoit la plus grande ihaleur. Ordinairement l'ouvrier forme 4 ou I balles de toute la cbarge de son fourneau. Lors» p'clles ont été suffisamment chauffées, l'aidetuddleur les prend successivement avec des telatileS , et les traîne sur les plaques coursières en on te dont le sol de l'atelier est revêtu , ponr les ;ller poMer au cingleur.
Il est de certains détails d'exécution qu'il serait nutile de décrire , et que le lecteur doit suppléer. >n sentira, par exemple, que-, dans un travail »iea r0tilant et où plusieurs^ fdarneaux fournissent in iinglage , l'extraction des balles de chaqius ^HiPDeau , et par conséquent toute la série des ipérations de ce mémefournean, doivent êtrcsotH Dise à un certain ordre et à des intervalles de etnps d'avance calculés, afin que chaque ;9eidlleur pbisse à son tour faire passer ses loupes sous e raarto«iu.
Nous avons dit que les fontes blanches peuvent ftré dispensées delà conversion préalable enjinc' fteial: c^est ainsi que la presque-totalité de celles ipii proviennent des moyens fourneaux de Gham- »gnç et des.ArdenneSi chatiiKs au charbon de
( aîî» )
I>ois, soiil susceptibles d'être puddlces directe^ ment à la sortie des fourneaux de fusion du mine^ rai. Dans le cas où dans ces sortes d'ëtabliase» tnents on voudrait affiner par la mëthode an^ glaise, nous pensons qu'il pourrait être ëcoD<Hi mique de combiner son opération de manière a pouvoir puiser la fonte liquide ou la recevoir i la sortie du creuset et la transporter dans cet état sur la sole des fourneaux à puddler. Ce transport lui-même, effectue à l'air libre, ne pourrait qu'avancer l'opération de l'affinage, et l'on y gagnerait sous le rapport du temps et du combustible.
INous pensons aussi que, pour les fontes très car* burdes, l'opération àxk Jîne^ métal , telle qu'on la pratique aujourd'hui, est susceptible de perfectionnement. Il serait peut-être avantageux d'y combiner le procédé du coulage de la fonte pour en former des blettes par la méthode nivernaise, que nous avons décrite dans une section précén dente.
Nous pensons encore qu'il est très important au fabricant de connaître assez exactement Ift nature de la gueuse/* avant de la soumettre au puddlage, et qu'il est essentiel de \^ lotir, ç-esta dire de tfc pas Qiêler dans un même travail dos fontes faciles à affiner avec d'autres qui le seraient moins. Le mélange d'une fonte très oxidée avec une fonte très ciirbonée doit être avantageux, parce que toutes deux sont également, quoique par des causes différentes, éloignées du point d'affinage, et que celui-ci doit être le résultat de la réaction de leurs principes respectif; mais si l'on mélange des fontes grues plus carbonées les unes que les autres , ou des fontes blanches à un différent degré d'oxygénation , une
rtie s'affinera avant l'autre, et sans qu'i] y ait action mutuelle; la fonte la ])remicre afEnée *a caillot, et l'ouvrier, voulant rapprocher ces illots pour former sa loupe, aura aû'aire à une itre portion de fer encore très cru , très liquide, li gênera celte manœuvre , et dont une partie •Orra même s'interposer, dans les vides de la upe , qui les entraînera ainsi sous la machine mprimante dans un état d'imperfection. Cela , ine part, occasionera perte de métal cru qui chappera avec les verres terreux, contenus dans loupe , et ce qui en restera dans celle-ci nuira a qualité du fer.
C'est là une des raisons qui r enden t difficile à trai« ' au four à puddler le mélange des vieilles ferlles avec la fonte ou fer cru. Pour que cette ération ait du succès, il faut choisir une fonte lutant plus carburéc que les ferrailles seront is oxidces. L'oxygène de celle-ci brûlera le "bone de la fonte, et toute la masse pourra *iver presque en même temps au degré d' affile convenable ; mais si l'on mêle du fer déjà iOé et même oxidé avec des fontes oxygénées , les-ci n'auront rien à lui enlever, leur affige languira , et l'ouvrier aura à vaincre toutes difficultés que j'ai signalées plus haut.
Nous ne saurions trop insister sur la nécessité ne confier le puddlage qu'À des ouvriers exnmcntés, adroits et courageux : du plus ou ma de soins et de jugement dans ce travail ultent des déchets très variables. C'est ainsi é^, dans l'établissement de Charenton , les ouera anglais déjà formés au puddlage ont toiitrs rendu , à poids de fonte égal , une quantité fer beaucoup plus grande que les ouvriers mçais , et d'un fer mieux affiné.
( 2^4 ) Les nuances dans les phënomènes qai se manifestent sont presque imperceptibles et peu saisiasables par des puddleurs inexpérimentés 5 elles sont également difficiles à décrire. Le mo^fi/i' agendiesX tout dans cette opération essentielle de la fabrication. Il est surtout une période pendant laquelle l'ouvrier ne doit pas se permettre un instant de distraction. C'est du premier instant où la fottte manifeste ce qu'on appelle de la pouriiure, )usqu'à l'entière formation des loupes , qu'il ne doit plus avoir de repos , et qu'il lui faut continuellement modérer, aviver, presser, rallentir alternativement et son feu et le mouvement dé •es bras , afin de ne réunir que des parties également affinées et qui se rapprochent bien sous k marteau , au b'eu de s'échapper avec les iaitieM qui jaillissent de la loupe.
Toute la sollicitude du fabricant doit se porter sur cette partie de ses travaux , et il ne doit |M8 hésiter à accorder , ainsi que le font les Anglais , une prime à ses puddleurs pour la bonne qualité du fer qu'ils rendront et le moindre déchet dam la fonte, et à leur imposer, au contraire, une amende proportionnelle, et d'avance convenue, dans le cas des résultats opposés. C'est ce qu'on appelle le travail à déchet Jixe.
L'inexpérience de nos puddleurs français est le plus grand obstacle à l'établissement des forges a:nglaises; et c'est ce qui nous fait considérer comme dignes de toute l'attention des mattrei les données qui pourraient, en suivant les idéei de Réaumur , en partie réalisées par MM. Dofaud et Sabathier , conduire à l'affinage de It gncuse sans fusion.
ÏS MÂCHQŒ^ DE GOIilPRESSION POUE LES FORGES A L' ANGLAISE
lans plusieurs usines ^ pn Angleterre , l'on a stilué des cylindres cingleurs ou ébaucheurs gros marteaux pour le cinglngc de la loupe.
o paraît cependant pas que gondralement on été satisfait de ce procédé , qui exige une force triée puissante pour faire agir des cylindres G le degré de pression suffisant pour le cin«^ re. Le grand iuconvéDieat de ce système est lUeurs que la loupe comprimée dans la cavité tiquée pour la recevoir ne trouve pas d'issue fraie pour laisser échapper le laitier dont elle imprégnée.
LBSsi paraît-il que , dans le Staffordshire prinilement, qui est le pays de l'Angleterre où la rication du fer est dans l'état le plus prospère, a généralement conservé Tusage des grosmar* jx. Ceux qui sont en activité à Cliarenton , s Paris, dans l'usine de MM.ManbyetWilson , lonfc nous allons parler ^ sont imités des mar* ux du Staffordshire.
}uand on fuit usage de cylindres cingleura-, iremière rainure de ces cyhndres, sur laquelle passe la balle ou loupe, au sortir du fourneau , tait pas le tour entier du cylindre 3 elle est psaïaale. ; l'un des cylindres porte un plan in-
reçoit
re eui ; il la passe cinq à six fois , en ayant soin rapprocher chaque fois les cylindres ^ au
moyen rlc la vis de pression. Au sortir de cettij espèce de rainure, on fait passer le fer par .là série de toutes celles qui doivent IVtirer. en !baT|i| de divers échantillons. -
DKS GROS MARTEAUX POUR LE CTlfGLAGB.
Ces gros marteaux sont mus par les camaMi d'un arbre tournant. Quand on n'a besoin qw d'une moyenne vitesse ( 80 à 100 coups par w nute ) , le système des marteaux à dromc estk plus convenable-k Dans ce cas , les cammes por* tëes par l'arbre tournant lèvent le marteau par le prolongement de son roanjche. La loupe sortat du feu est placée , par le cingleur , dans le vMs* que laissent entre eux l'enclume et le martes» Lorsque, après quelques coups,cctte masse infomMl a pris un peu de consistance et a diminué de TO*i lume , on la retourne, et elle reçoit plus directe- ^ ment l'action du marteau.
A Cbarenton , le marteau est m(\ , comme 4iidromes , par le bout du manche , prolongé au-d» lade sa masse ; celui-ci est tout en fonte; son poidi est d'environ 5, 100 kilogrammes. Le martêant également en fonte , s'y fixe à Taide de coins.
Par la seule manœuvre du martelage sur Ici quatre cotés du prisme auquel se réduit la loapei on n'obtient qu'une masse dont les deux boati sont mal soudés , et offrent de nombreuses cre< vasscs. Il en résulte que cette pièce, venanCà être ultérieurement étirée sous les cylindres, produit une barre dont les deux extrémités restes! toujours défectueuses , fendillées et impropres i beaucoup d'emplois différents , principalcmeal pour l'usage des tréfileries. Les Anglais , dopnii
)8 , avMent troavé le mojetï d'éviter *rfectioii dans leurs fers. Ce moyen côn« nd '1* loupe a été frappile sur les quatre re'duite en un prisme de i5 & i8 pouces à la saisir par le milieu à Taide de te- ; k la dresser debout pour l'exposer dans ;tion aux coups r^p^ës du nMii'teâu. l^e^ \, refôulc^s vers le centre , et il en- résulte dont les six c6tës sotit ilgalemekit'bien compactes et rëguliers. Ce perfection- (juelque simple et facile qu'il paraisse , observe' eh Angleterre par M. Fatad*un voyage qujl a fait dernièrement ïys , a ëte' mis en pratique par lui, et il oir s'en garantir la propriété en pret effet un brevet d'importation, gérons anglais, au lieu de prendre la c des tenailles, l'attachent et la fixent à é'd'un barreau de fer, en présentant à a marteau le barreau chauffé an rougoplacé sur la loupe ; d'un sent coup la t soudée, et dt!S ce moment le cingieur lu^ maitrc de la manœuvre de la loune e pouvait la faire mouvoir qu'à l'aide aine.
de chaque cinglago, on plie dans tous i barre qui a servi à manœuvrer la louà ce qu'on parvienne a la casser, ou bien pe d'un coup de tranchet, en sorte qu'il )ujours un morceau /{ui fait ensuite parlècecn laquelle la loupe a été convertie, leur a ordinairement un cuir attaché à au , et il laisse tomber cet écran devant f, pour se garantir des scories brûlantes ent avec assez de force de la loupe qu'on
Quatre-vingts secondes suflkeiii ordinal ppiir pingler le^ lojajpes, et en former ioit i cç$ imparfaîtetiaenb c^lindric^ies^ ou des ] quadrangiilaires de .18 a 20 pouces de Ion à 4 pouces : de diaiùiètrc! ou 2 à 5 pouces d fine l<>upe sucoèdc à l'autre sans .interrupt le produit* d'un fourneau 9 'qui est commui de 4 ?ou 5l loupes , :est «knglé pu ébauché dqmitquarlîid^faeure; ,■•*)'
BKS CTLiriDRES EBAlICHEUllS , PREPARÀTE
" ^ ÉTIRBURS ou FINISSEURS..*
. Au so^ir de dessous le gros marteau , la convertie en: œ qu'on appelle dans cet él pièce , est portée entre, les cylindres poi soumise à leur action.'
Dans c}ue]ques établissements on' a ad système de trois cyJindres' superposés. Le en est plus prompt , parce qu'on ne perc de temps pourramener chaque fois la barre < du cingleur; on l'élire en allant 'et en \ d*abora entré le cylindre inférieur et celui lieu , et ensuite entre celui-ci et le sup Néannaoins, cet usage n'a pas en général pi il parait que le plus grand obstacle qu*o trouvé est la résistance» que ce système au moteur, et qui oblige à l'emploi de ms beaucoup plus puissantes.; ensuite on à lutt tre un redoublement de difEcultés dans 1 faite coïncidence des rainures qui doivent 1 les tringles ou barres.
Les cylindres sont disposés l'un sur comme ceux des laminoirs ordinaires. I maintenus sur un banc et dans de très for
( 2^9 ) de fontCf pajr des empoises ou collets garnis de vre pour adoucir les frottements , et par des de pression. Ces cylindres sont assujettis à tour* ' en sens inverse par des pignons montés sur rs axes prolonges , et qui s'engrçnent récir- >qaement. C'est ordinairement par Taxe, ou ajri ou. cylindre infe'rieur que le moteur lenr cominiquc le mouvement.
Le diamètre des cylindres peut varier; mais il assez communément de 14 pouces. Leur loneur est d'environ 5 pieds. On les fait mouvoir ec une vitesse d'environ 5o à 60 tours par mite.
Les gorges des cylindres sont faites an tour, et ivent , dans la même paire, se correspondre et :ç parfaitement symétriques. Il faut de plus, aupat que possible , que les cercles annulaires qui [it fonction de laminoir aient entre eux le même aimètre : sans quoi, les cylindres ayant la même tesse, il en résulterait un frottement nuisible à ffet de la machine, si les diamètres étaient difrents.
Pendant toute la durée du travail , on Uisse uler un filet d'eau non seulement sur les raitrès dans lesquelles se comprime et se forge le r, mais aussi sur les tourillons ou collets des cyidres , pour empêcher réchauffement trop and.
Quelquefois on peut faire subir aux piècea l'oration de l'étirage sur-le-champ, et sans qu'il it besoin de les réchauffer ; mais souvent .aussi .es n'ont pas conservé assez de chaleur, au sortir dessous le marteau, pour pouvoir être traitées cette manière. Il ne .peut en être ainsi que iorsle l'affinage a été poussé 1res loin, et (es loupes timises à un long et puissant degré de chaleur.
( Mo ) ]l est bien rare qu'on puisse ainsi. économiser temps et le combustible d'une chauffe. On a an remarque constamment que, lors même que chose est strictement possible, cela ne peut se pr tiquer qu'au de'triment de la qualité du fer, qu moins- de nerf , et dont la fibre n'est jamais an bien ^oudëe que lorsqu'il a été de nouveau e posé à une chauffe de plus.
Où met ordinairement les pièces ébauchées marteau de- côté; elles refroidissent, et on les f chaufifer plus tard pour les étirer, comme on fi de celles qu'on forge au marteau.
Cette interruption dans le travail occasio une perte, si non de temps, au moins de combe tible. Il semblé qu'il vaudrait mieux avoir un fou neau disposé pour, le réchauffage immédiateme à la sortie de dessous le marteau , et pendaat q la pièce conservé encore une température ass élevée.
^fous n'avons encore parlé que du cas où l'< veut forger ce qu'on appelle tout (Tune; mais Ton a l'intention d'obtenir, avec quelques frais < plus^ un fer mieux lié , plus ductile et plus ferm on aplatit d'abord la loupe presque complet ment, et l'on divise les plaques ainsi obtenues; i chauffe de nouveau ces fragments superposés attachés en trousses ou paquets ; on les son< sous le marteau et on les forge en pièces.
Quand on <t l'intention de lt*aiter la loupe i cette dernière manière, l'on peut la porter aire tement sous des cylindres disposés à cet effet,
3ui n'ont point de gorges ou rainures : ces cyli: rcs tout plais , comme ceux pour la tôle , écr. sent la loupe, cl en forment des plaques mince que l'on fait passer sous d'autres cylindre», sur pourtour desquels sont quelques cercles saillax
et IrftQchAnts qui coupent et divisent les plaques, ou au CQoius qui en marquent la surface par de» traits profonds, ce qui permet, quand elles sont refroidies , de les diviser uniformément et facilenoient dans le sens de ces traits. Ainsi divisées, ces parties sont de nouveau chauffées en trousses, et soumises ultérieurement à l'action des cylindres ébaucheurs.
Il est encore une autre méthode : celle-^ci consiste k passer d'abord les loupes dans les cylindres à rainures , et lorsque les masses sortent de la dernière cannelure, on les passe entre des cylindres uois, qui les aplatissent et en font des pièces ou barres fort larges et épaisses, remplies de gerçures qui présentent l'aspect d'un fer imparfait. Ces barres sont refroidies, cassées en morceaux et rechauffées en paquets pour être de nouveau soumises à la compression de cylindres forgeurs.
Toutes ces différentes méthodes sont a peu près égales pour le succès. Il en résulte un fer plus coûteux à la vérité, mais mieux lié , et plus tenace <p]e celui produit par l'action directe des laminoirs sur les loupes cmglées une seule fois.
Quand on adopte l'un quelconque de ces moyens, les plaques obtenues sont réduites en fragments de 4 ^ 6 pouces de long; on réunit 8 ou lo de ces morceaux, que Ton place dans un fourneau à réchauffer. Ces fourneaux peuvent contenir de i8 à ao piles, dont chacune peut peser de 6o à 70 livres. Lorsque ces masses cnaunécs sont devenues d'un rouse blanc, ou on les porte sous le marteau , ou on les soumet aux cylindres , selon le genre de compression que l'on a adopté. Nul doute que l'action du marteau ne soit à préférer sous le rapport, peut-être moins économique , mais plus parfait , du cinglage.
6* Partie. ix
plus de battitures. A la vérité, cesba^ titure? • pouvant être en majeure partie recueiïlieSf et îTijmo employées ensuite, avec un avantace marque' , en n.elange avec la fonte , dans le pndala^e, ne peuvent pas être considérées ^omnK un déchet absolu.
Au surplus, le fer qui a passé par cette série de préparations l'emporte de beaucoup , pour difterents usages, sur celui dont la loupe n'a ét< cm£[lée qu^une seule fois et qui a immédiatement après été soumis à l'action du laminoir ; il est mieux soudé , plus pur et plus nerveux : x^ert le fer qu'on destmc exclusivement en Angleterre aux fenderies et à faire des tôles. -^
Les pièces obtenues, soit par le moyen des cylindres ébaucheurs, soit par le moyen du cinglage avec le gros marteau, soit enfin par ces deux moyens réunis , sont chauffées et passées de suite dans les deux autres espèces de cylindres connus sous le nom de préparateurs , é tireurs ouJînîS"
seurs.
On peut considérer Véiirage comme une opération très analogue ^wforgeage par les anciens procèdes, au moins pour le re'sultat , en ce qui concerne la qualité des barres qui en proviennent; mais il en diÙerc dans l'ope'ration , en ce que Ton forgeait les pièces en trois parties distinctes , savoir, \^ au milieu (former V ejicrenée) , a® à l'une rémités (former la maquette) , 5o à l'autre ité (former la barre) , et en ce qu'il fallait r le fer chaque fois pour l'exposer ù l'action
ju marteau dans ces trois opc^rations^ tandis qu'au contraire, dans Pe'tirage au cylindre , le fer n'est etposë qu'une seule fois à l'action de la chaleur } immëdiatement après cette chaude unique, il passe dans toutes les rainures successives des cylindres, s'allonge dans ehaque passage et s'étend chaque fois dans toute sa longueur. ' Les four neauic à réchaulTer, qui sont aussi des fourneaux de reVerbère , ont des dimensions plu^ grandes en ge'néral que ceux des fours à puddler. La plupart ne portent qu'une chauffe, placée l{nr Fune des faces latérales. Les pièces, qui, ordinairement, ont de i8 à 24?^^^^^ ^^ longueur, se placent les unes sur les autres, arrangées de manière que la flamme puisse facilement circuler autour de chacune d'elles. On les laisse dans le fourneau jusqu'à ce qu'elles soient devenues d'un rouge blanc. A ce moment , le chauffeur, saisissant l'une de ces pièces avec une tenaille, la porte jusqu'au cylindre et Tabandonne aux étireurs.
Les plus grandes rainures des cylindres prépa^» rateurs sont proportionnées aux dimensions des pièces qu'on y doit passer.
Les rainures de la seconde paire de cylindres^ dits étireurs, sont d'une figure différente, parce qu'elles sont destinées à faire ])rendre aux massets déjà allongés la forme aplatie et rectangulaire d'une barre. Le cylindre étireur inférieur est seul entaillé, et les parois latérales de chaque entaille sont perpendiculaires à la surface du fond et à l'axe du cylindre; à chacune d'elle correspond un collet du cylindre supérieur, qui s'aaapte exactement dans l'entaille intérieure, pour for* mer la quatrième face du moule dans lequel la barre doit prendre la forme qu'on a pour objet de lui donner; ces rainures ou gorges diminuent
successivement de grandeur d'un bout à Pautn du cylindre.
Deux ouvriers sont affectés à chaque paire d< cylindres : l'un d'eux place les massifs dans le; rainures , l'autre les reçoit et les renvoie au premier; chaque pièce passe ainsi trois ou quatr< fois, en tout, dans les différentes rainures de cylindres préparateurs , et autant de fois dam celles des cylindres étireurs. Alors elles ont acquis les dimensions que l'on veut donner aui barres.
Dans toutes ces opérations successives , ce qu'i pouvait être resté de scories ou laitiers dans h masse du fer en est exprimé avec beaucoup d< force, et chassé au loin, principalement lapremièn fois que les massets passent dans les gorges de seconds cylindres , et lorsqu'ils perdent la form< presque cylindrique qu'ils avaient constarvée jusque alors, pour prendre celle d'une barre quadrangulaire. Dans ce premier passage , il se fait entendre un vif craquement , dû à la subite élimination des substances étrangères qui, en s'en élançant, frappent avec force Tes colonnes de l'air.
Un autre effet se produit en même temps et si continue plus ou moins jusqu'à l'entière confection de la barre : c'est le soulèvement et la chut< de la couche d'oxidule, qui se formepar l'absorption de l'oxygène atmosphérique, favorisée pai la température élevée du fer qui brûle. Il en résulte de vraies battitures, que l'on recueille en abondance au pied de l'équipage des cylindres.
Tout ce travail marche avec une extrême ra-
f>idité. Des pièces pesant 5o kilogrammes , et ongues seulement ae 18 à 24 pouces , n'ont be* soin de passer que sept fois dans les diverses gorges ou rainures des deux paires de cylindres.
pour être transformées en barres de i?. à 14 pieds de longueur. L'opération est terminée en 45 ou 5o secondes; et comme la barre est finie dès
În*elle est sortie de la septième rainure de la emière paire de cylindres, on peut porter une
quoi 1 on voit qu 11 y
en moins d'une minute et demie, deux barres d'achevées complètement. D'après ces données , en calculant la quantité de fer que peuvent fabriquer deux paires de cylindres semblables , dont on n'interromprait la marche que pendant quatre heures chaque jour ^ et qui seraient en activité seulement pendant trois cents jours dans l'année, on trouve un produit annuel déplus de 33,ooo,ooo de livres pesant de fer fabriqué : résultat prodigieux, auquel nulle usine n'atteint cependant , parce que les autres parties du travail qui^.doivent y correspondre offrent, en général, moins de rapidité dans leur marche.
La harre plate n'est pas la seule qu'on obtienne par le forgeage au laminoir. Dans les usines un
Ï»eu considérables , on a plusieurs paires de cyindres , dont les rainures , gorges ou cannelures cylindriques , sont disposées pour les fers de divers échantillons.
La première paire sert à faire des barres carrées, en les passant successivement de la plus grande aux plus petites rainures , et s'arrétant à celle où la barre se trouve de longueur et d'échantillon pour la grosseur. Le cingleur, c'est-à-dire le chef de ce travail , n'a d'autre soins que de laisser chauffer au rouge-blanc la pièce dont la forme est déjà presque cylindrique, ou imparfaitement rectangulaire, quand le chauffeur la lui amène.
B rengage facircment dans la première gorge des cylindres forgeurs j des qu'il l'y pre'sente , elle enfile le passage, et sort bientôt de l'autre cote, où l'un des deux manœuvres qui s'y trouvent. la saisit avec des tenailles , tandis que l'autre , à l'aide d'un levier de la première espèce , suspendu à utie chaîne , la soulevant par-dessus le cylindre supérieur , ne tarde pas à la rendre au çingleur ; celui-ci la reprend et la fait passer de suite dans la seconde gorge; ainsi de suite; l'on fkit faire à chaque changement de gorge un quart de tour à la barre de fer, afin que ses angles viennent successivement se former dans le fond des ^cannelures cylindriques. La barre , parvenue à Te'chantillon qu'on veut lui donner en une seule chaude , étant encore très rouge quand elle est terminée , est reçue par des enfants armés de te* Bailles, qui s'en emparent et la traînent sur les plaques coursières en fonte, dont une partie du ^1 de l'atelier est revêtue , pour la conduire sut une autre plaque de fonte à rebord , sur laquelle les^uvriers peseurs , avant de la soumettre à la balance , la frappent. d'abord sur un sens , puis la retaurnent à moitié, et la frappent sur un autre, ^ec des mailloches en bois, pour la redresser.
D'autres cylindres sont couverts de gorges ron* des pour le forgeage et l'étirage des tringles. Le travail sur <^eux-ci est tout-à-fait analogue à ce qui a été décrit pour Jcs autres échantillons de fer, excepté qu'en passant d'une gorge à une 'autre plus petite, l'ouvrier a l'attention de continuellement retourner sa barre, pour contribuer ainsi à sa plus parfaite cylindricité.
Le bout des barres de toute espèce se coupe d'cqucrre à la grande cisaille , quand elles sont refroidies.
Le système des cylindres offre encore la facilité de tirer des baguettes plus fortes dans de» places que dans d'autres. Au moyen de gorges à moulures excentriques, on y fabrique, avec une re'gularite' et une uniformité dans les dimensions et les poids qu'on atteindrait difficilement dan^ tout autre.mode de forgcage , les bandes appelée? rails'-pour lès chemins en fiîr, les bâtis ou cadre» pour lits de casernes et d'hôpitaux , etc., etc.
Il est des cas où le besoin d'obtenir un fer plu» parfait, plus ductile et plus malléable, est une considération qui l'emporte sur des vues d'économie. Dans ce cas on fait les frais d'un double chauffage, d'un double laminage, et l'on supporte le.nôurean déchet que les barres éprouvent dans cette seconde opération;
Dans celte vue , on réduit ordinairement d'abord le fer en barre mé-plates qu'on coupe à la cisaiilQ par tronçons égaux. Plaçant 4 ou 5' de ces tronçons l'un sur l'autre , on en^ forme une trousse qu'on lie avec de la vergerole ' ou petit fenton. On fait chauffer ces paquets à blanc dans lé four à réverbère , et on» les martelle et les étire comme la première fois*
• Si Ton désire 4a plus grande solidité dans ce fer, on peut, pour ce second laminage, se conformer à ce que souvent les forgerons pratiquent dans le forgeage ordinaire. Il faut faire choix de fers différents en qualités, de fers plus ou moins doux , plus ou moins nerveut-, plus ou moins fermes. Dans une même trousse on varie les qualités, ayant soin de placer à l'intérieur les tronçons dir fer le plus nerveux; le toirtvétatit ensuite corroyé ensemble par l'étirage au laminoir, acquiert une qualité supérieure analogue k celle des étoffes que préparent les taillandiers pour leurs ouvrages.
DESCRIPTION d'un EQUIPAGE COMPLET- DE CYLINDRES FORGEURS»
L'équipage se compose des trois espèces de cylindres -:, I® les ébaucheurs, a» les piiparateurs , 3» les é tireurs.
Les cylindres ébaucheurs ont entre 5 et 7 pieds de lon^ sur 1 6 à 54 pouces de diamètre ^ ils sont divise's , dans le sens de la longueur , par plusieurs rainures de 6 à 12 pouces de diamètre. Les plus grands cylindres ont huit rainures, les plus petits quatre.
Les cylindres préparateurs ont entre 3 et 5 pieds de long sur 16 -à 24 P^^^^ ^^ diamètre j les plus grands ont dix cannelures, les plus petits en ont sept; elles ont de 3 à 7 pouces de diamètre;
Enfin , les cylindres étireurs ont de 3 à 4 pieds de long sur 16 à 18 pouces de diamètre. L'un des cylindres a des rainures rectangulaires , dont le nombre varie entre six et huit; leur profonde«r peut être de 1 à 2 pouces. L'autre cylindre -a des bandes saillantes , qui sont de la même larseur que celles des rainures, mais dont la partie saillante n'a que 6 lignes d' épaisseur environ. Ces bandes entrent dans les rainures , pour aplatir le fer , lui donner une forme constante et des proportions exactes.
Les cylindres sont fixés entre deux châssis de fonte de fer ou de fer forge' composés chacun de deux forts piliers , entre lesquels sont des empoises ou colliers de fonte , quelquefois revêtus intérieurement de coussinets en cuivre, pour recevoir l'axe des cylindres. Les piliers sons fixés par le bas, soil dans une forte pièce de bois, soit dans une
sole de fonte ^ ils sont retenus, dans la partie supérieure, par un chapeau ou des brides de champ; deux écrous qui se vissent au-dessous du chapeau, ou deux clayettes qui se placent au-dessus des brides , servent à rapprocher les deux cylindres Pua contre l'autre , ou à déterminer Técartement cpi^ils doivent avoir.
Chaque cylindre s'emboîte dans un arbre qui lui communique le mouvement qu'il doit avoir : ce mouvement est ordinairement circulaire. Cependant, pour l'ébauchage, on a donne' quelquefois seulement un mouvement d'oscillation , et les cylindres ne font pas un tour entier : tels sont ceux que le célèbre Wilkinson avait fait établir aux forges de Bradley.
Dans plusieurs usines on communique le mouvement aux cylindres par le moyen d'une roue hydraulique; dans un grand nombre d'autres le mouvement leur est communiqué par des machines à vapeur.
On fait souvent usage de deux roues mues par un seul courant ou par deux courants différents : lorsque le mouvement est communiqué par des maciiines hydrauliques, il esi absolument nécessaire que les deux roues soient semblables, et que ]es courants qui les font mouvoir exercent la même force de part et d'autre , pour que les cylindres puissent avoir exactement la même vitesse de chaque coté.
Les roues en fonte jouissent sur celles en bois de grands avantages, non seulement parce qu'elles durent plus long-temps, mais encore parce qu'elles ont un mouvement plus uniforme , étant établies de manière que toutes les parties sont en équilibre à partir de l'axe qui les supporte ; et comme le fer est soumis à moins de causes de variations que le
( îï5o )
Bois , il en résulte que ces roues conservent mieux cet équilibre si ne'cessaire à la régularité da mouvement. ^
Quand on emploie les machines à vapeur pour faire mouvoir l'arbre principal, on fixe sur cet arbre un large volant en fer de 20 à 5o pieds de diamètre, dont l'axe communique à deux arbres qui se meuvent avec lui ^ l'un est à droite, et l'autre 4 gauche. Cette grande roue est mise en mouve» ment soit par u de petite roue qui s'engrène dans une 'seconde fixe'e sur l'axe du volant , soit par une manivelle coudëe,praliquëesur le prolongement du même axe. Quand on se sert die l'engre^ nage, la petite roue est attachée à l'extrémiK? d\ine tringle fixe'e au balancier de la machine à vapeur ; le mouvement d'oscillation de ce balancier donne à la tringle* un mouvement de va et vient qui fait monter et descendre la petite roue, et de'termfne par son engrenage avec l'autre rowe le mouvement de rotation de l'arbre.
Un équipage de laminoirs ou cylindres forgeurs doit* être accompagné d'un système de cisailles pour couper l'extrémité des barres forgées, former les tronçons que l'on met en trousses et qu'on réchauffe pour un second laminage, rogner les loles carrément, etc.
Les branches des fortes cisailles dont on fait usage dans les forges à l'anglaise pour affranchir ou couper do très grosses barres de fer avec la plus merveilleuse facilité sont en fonte; elles n'ont pas moins de 8 à 10 pieds de long sur une largeur de 8 à 10 pouces près de l'œil, largeur qui diminue on allant vers les extrémités , où elle est réduite \\ moitié, de manière à donner aux cotes dans le sens desquels 4'effort .ç' exerce une «lourbc parabolique , ainsi que cela se pratique
pour les balanciers de machine à vapeur. Ces cisailles^ placées à l'exire'mite' des marteaux ou des laminoirs , sont mises en mouvement par le moteur gëne'ral de l'usine , au moyen de manivelles et ' de biefleS) ou simplement par des excentriques en linaaçon, que porte un arbre horizontal tournant.
DE LA QUALirr: DES FERS OBTENUS DANS LES FORGES A LANGL.iISE, COMPARÉE A CELLE DES FERS FORGÉS AU MARTINEt, OU PROATNANT DES FENDERIES.
On assure que le fer forgé au laminoir^ c'està-dire pan la méthode anglaise , est sujet à se rouiller plus promptement , et surtout qu'il a moins de consistance que celui forgé au martinet ordinaire. On cite même des expériences faites^ comparativement, d'où il semblerait résulter que du fer fabricpjé au martinet aurait supporté san« îh; rompre un poids de 55 kilogrammes pair chaque millimètre superficiel , tandis que du fer forgé a.u cylindre n'en aurait , dans les mêmes circonstances, supporté que 5o.
Nous avons lieu, de penser que le fer sur lequel on a établi cette comparaison n'avait subi qu'une , seule opération d'étirage au cylindre. Il faudrait d'aiilenrs , pour pouvoir fonder un jugement sur des données identiques, ne pas considérer uniquement la question sons le point de vue de l'action du martinet et des cylindres^ et il est permis de / penser que la moindre résistance du fer forgé par le dernier moyen tenait plutôt à l'affinage qu'au mode de compression du fer. Nous sommes très porté à croire que dans le cours de la fabrication il y a des fontes puddlées qui sont pivts ou moins
bien affinées; mais pour ce qui est du forgeage, quand la loupe a été cinglée au marteau avant d'être étirée au laminoir, nous ne voyons pas pourquoi il y aurait de l'infériorité dans le fer obtenu par ce dernier mode.
Nous connaissons bien tous les raisonnenïents hypothétiques que Ton a faits pour prouver a priori que l'action du marteau est propre à donner au fer des qualités que lui refîise celle des laminoirs; mais nous sommes bien loin d'être con» vaincu à cet égard.
On a dit, par exemple, que la durée de la compression du fer entre les cylindres est insuffisante par cela même qu'elle se fait trop rapidement , car cette durée est trente fois pins courte que dans le cas du martelage. Les chocs du marteau , diton j sont successifs ; dans l'intervalle des chocs , les molécules ont le temps de se mouvoir , de se réunir , et de se disposer de manière à pouvoir exercer l'une sur l'autre leur plus grande action. En étendant sous le cylindre, au contraire, l'action de la compression se fait sans intervalle, et l'extension obtenue dans chaque passage est
Sroportionnée à la longueur existante ; elle est, ans cette opération, environ d'un tiers en sus de celle qui avait lieu avant le passage. Il résulte, ajoute-t-on , de cette loi , que l'allongement est en progression géométrique croissante , lorsque le nombre dés passages entre les cylindres est en progression arithmétique.
Le fer est chauffé trois fois au moins , çontinue-t-on, dans l'opération du martelage; il n'est chauffé qu'une fois dans son passage sous les cylindres; et si le nombre des cnauffes pouvait améliorer le fer ( comme le croient quelques maîtres de forges), celui qui serait martelé aurait une
qualité supérieure à celui qui aurait e'te' cylindre'.
Enfin, pour marteler le fer, il faut aS à 5o minutes dans chacune des compressions qu'il éprouve, ]• pour faire l'encrenée, 2» pour faire la maquette , 5^ pour faire la barre. Il se refroidit dans cet intervalle, et il est expose au choc du marteau à des températures très difTe'rentes. Après chaque martelage, le fer est chauffe de nouveau , et cet e'chaufiement facilite le mouvement, la disposition et la cohésion des particules. Entre les cylindres, l'opération ne dure pas 5o secondes; le fer n'éprouve , pendant ce temps , que peu de refroidissement, et l'opération s'exécute à une température à peu près uniforme. Le fer n'est plus chauffé après l'étirement.
Les barres martelées à froid dans toute leur étendue prennent du nerf, qui leur donne une apparence de bonté ; sous les cylindres, au contraire , les barres , en sortant , ont une température encore trop élevée pour qu'elles puissent y acquérir du nerr.
Il faut convenir que ces raisons ont un cote très plausible, mais que, dans toutes les questions purement hypothétiques, il n'est guère d'argument qui ne puisse être plus ou moins facilement retourné contre ceuxqui l'ont produit. En ne sortant pas du même terrain , ne pourrait-on pas dire que c'est un fait qui n'est rien moins que prouvé que cet arrangement qu'on suppose que le choc du marteau favorise si puissamment. Tel choc du marteau peut rapprocuer les molécules dans une masse de fer, tandis que tel autre choc peut les disjoindre; et cet effet paraît d'autant plus probable qu'on sait déjà qu'un forgeron maladroit peut, en frappant mal à propos son fer, le détériorer complètement. La compression uni-
forme et dans tous les sens qu'âne barre de fér e'jjrouvc dans l'espace de'termine' que lui offre k rainure du cylindre , et qui ne permet aux mole- ■ cules du fer de glisser que dans une seule direction, ne semble-t-elle pas propre, plutôt que le dboc inégal du marteau , a lui donner l'unifor-' mite' dans la fibre qui doit le rendre plus re'sistant, puisque, dans le cas de traction , il n'y aura pas de fibre plus faible qui , rompant la première , ne prête plus d'appui à celles qui l'avoisincnt ?
Le seul effet certain du martelage long-temps continue, surtout sur du fer refroidi , c'est le nerf apparent qui en re'sulte; mais nous avons dé^k vn que cet aspect nerveux , donne par un long martelage , n'est qu'une qualité' factice et trompeuse , et que l'effet prolonge' au-delà de certames bornes ne manque même jamais 4e ^^' te'riorer le fer , dont les fibres se trouvent ainsi porte'es à de trop grandes distances les unes des autres.
Les objections ibc'oriques faites à l'usage des cylindres forgeurs ne semblent donc pas de nature à en borner l'emploi; mais nous croyons que l'affinage de la fonte par pnddlagc n'est pas également à l'abri de toute suspicion , et que, si , lorsqu'il est bien fait, et par des ouvriers expt'rimcnte's, il peut équivaloir à lout autre mode , ou doit se garder cependant de l'abandonner à des ouvriers peu capables. Nous ne croyons pas que l'adoption d'une partie des procèdes des forges à l'anglaise doive nc'ccssairement entraîner celle de tout le système, dans toutes les localités indifféremment. Là où le puddlagc pourra paraître difficile à établir, pourquoi hésiterait-on à cm-
Ï ployer, pour le forgeagfî dos loupes obtenues par es anciens procèdes d'affinage, les cylindres pré-
parateurs et ëtireurs,qui offrent une économie de leraps si considérable ? ^
Nous terminerons ce que nous axions à dire sur ce travail par un aperçu du prix auquel fait ressortir le fer fabrique' l'emploi de ce moyen d'affinage et de forgcage.
De confiance et par de'fe'rence pour tout ce qui ëraancde l'habile ingénieur, inspecteur divisionniare des mines, He'ron de VilJefosse, nous rapporterons d'abord l'e'valuation qu'il en a faite en prcr nant pour éléments de ses calculs les faits que lui offrait dans son inspection la belle et grande usine de Fourchambault , département de la Niè^ . vre. Mais nous ajouterons à cette évaluation quelques observations relatives à des variations dans la localité, et sur deux des éléments adoptés par M. deViliefosse.
Kxemple indicatif, donne par M. Héron de M. Viïlefosse, <lu prix de fabricalion d un quintal métrique de fer, en grosses barres, de première qualité, fabriqué à la houille et au laminoir , daniie département de la Nièvre.
Soit une usine dans laquelle on 'fabrique annuellement 48,000 quintaux métriques de fer, telle que l'usine de Fourch»nabault. ^
Voici quels sont les éléments du prix de ce fer:
Achat de fonte de fer.
De première qualité, de Franche-Comté ou de Çerri , à 29 fr^ le quintal métrique, rendu à l'usine,
A raison de !,55ô parties de fonte pour 1,000 de fer obtenu , ce qui.
pour 64)8oo quintaux métriques de fonte , valant i ,8791^00 fr. , fait pi^ quintal de fer fabriqué y ^9^r, i5
Houille
De Saint-Etienne , à 5 francs le quintal métrique rendu à l'usine , en total 115.9200 quintaux , valant, 545,6oo fr.,
A raison de deux parties -^ de houille pour une partie de fer , ainsi qu'on va le voir :
Pour 10 quintaux métriques de fer obtenus a la houille , on consomme :
Dans la préparation dite Jinagç de la fonte, 4^^^^-
Dans la première opération des cylindres , dite puddlage , i 7
Dans l'opératiçn ultérieure , dite laminage , 8
Pour la machine à vapeur qui procure le mouvement aux cylindres , 5
Total 52liect.
Dont chacun pèse yS kilogrammes ou j de quintal métrique de houille ; ce qui fait, par quintal métrique de fer obtenu, 2 quintaux 400 de nouille consommés, ci, 7 2(
Report 46fr. 5J
Report 46 ^r- 55 c.
Ouvrière
Pour les machines, lejinage, le uddlase et lé laminage,
A 2 fr. 5o c. par quintal métrine , savoir : - . .
Four le puâdlage seul, i sS
Pour le reste , i aS
Total a 5o
Ci , par quintal 4e fer , 2 5o
i^oi.» de régie et de bureaux,
A raison de 24^000 fr. pour tout 'établissement.
Ci, par quintal de fer, 5o
Entretien de l'usine et dee machinée, éontributions , etc.
A raison de 1 2,000 fr. pour le tout.
Ci , par quintal de fer , 25
'ntèril de la valeur d'un tel établissement,
A raison de 060,000 fr. , capital [ont la rente j a 5 pour 100, est de ^8,000 fr.
Ci , par quintal de fer , i »
^niéréi d'un fonds de roulement imnuel d environ 2^/^00^00 fr., savoir:
Pour achat de bnte, 1,879,200 fr.
Report 5o fr. 60 c.
( 258 ) - Reports 1,879,200 fr. 5ofr, Pour achat de houille, 545,600
Pour ouvriers , '120,000
Pour frais de r^gie, 24i000
Total 2,568,800 fr.
Pour inte'rêt, h 6 pour 100, de ce fonds, inte'rêt du commerce, en total, 142,200 fr.
Ci, par qnintai de fer , 2
Total 55 fr Bénéfice de Vindustrie,,
A 12 pour ioo dâiprix de fabrication d'un quintal métrique de fer à la houille, qui est de 55 fr. ^& c.
Ci, par quintal de fer, 6
Total 59 ff
OBSERVATION SUR l'ÉVALUATÏON CI-DESS
La matière de ^exploitation de l'usine de chambault est de la fonte grise, qui exige, être affinée convenablement par le proce puddlage, sa conversion préalable ctijine-n mais une grande partie des fontes française ventêtre directement puddlees, et le de'ch<;tq offrent est beaucoup moindre que celui des crises, ce qui, sous un double rapport, an dans le cas d'emploi de ces fontes, un ci ment assez notable dans Tcstimation du pr tant du fer.
Sur 5» bectplitres de houille supposé
es dans les opërations du Jinage , puddîage, aujffage , laminage , et duquel emploi il re'-
une de'pense de 7 fr. 20 c. par quintal mé-^ !e de fer obtenu , il faut de'duire 4 hectolitres tes au fînage seulement ; d , uti J^uitième de
soihme à de'duire, ou par quintal mëtrique r, »fr. 90 c.
ms l'exemple déduit des données lies par l'usine de Fourchamt, la fonte grise de première quast portée au prix de 29 fr. le quin- ^ îétrique. Mais les bonnes fontes :bes de Champagne , des Ardendc Franche-Comté, sont très con- i blés au puddlagc, sans raazéage lable, etprodnisent debon fer. Ces 3S ne peuvent être évaluées , renà l'usme, que 24 fr. le quintal mée tout au plus, i outre, dans l'çxcmple donné
Fourcbambault, l'emploi de 1^ \ carburée, et l'obligation de la lettre à l'opération àuJine-mÉtal t de^ la convertir en fer , occant un déchet , dans le f apport de ) parties de fonte pour 1,000 parle fer obtenu ; tandis qu'on peut 3ment obtenir des fontes blande première qualité, par le puddfait directement^ i ,000 parties de vec 1,200 parties de ces fontes, sumant donc de la manière sui-»
3 l'article achat et emploi de fonn dira :
ur uïJb fabrication de 48>ooo '
A reporter » fr
Repart » fr.
quintaux métriques de fer en barres , à raison de i ,200 parties pour 1 ,060 de fer ) ci, 67,600 quintaux métriques, qui , au prix de 24 francs , donnent 1,582,400 francs;
D'où , par quintal métrique de fer en barre, 20 fr. 80. c.
Au lieu de 59 1 5
Différence 10 fr. 35 c. i o fr.
L'article du devis sous le titre de.
Fonds de roulement annuel est porté à 2,400,000 francs. La rectification ci-dessus opérée sur le prix des fontes le réduit de 496,800 francs, c'est-àdire le laisse a 1 ,905,200 francs , et par les raisons expliquées précédemment, l'intérêt d'avance de ce fonds, au taux du commerce, semble ne devoir être prélevé que pour 6 mois de l'année seulement , ce qui , à 6 pour cent, offre une somme de 37,096 fr.
Ci , par quintal métrique de fer, I fr. 19c.
"^ Le devisporte pour
cet objet, 2 96
Différence ifr. 77 c. i
Total porté en trop au devis 1 5
Mais^ nous croyons que le prix de main-d'œuvre porte à ce même de-
A reporter i5 fr.
Report i3fr. oac.
puddlage , laminage y etc. , :u trop faible.
'état d'enfance ou cet art est I France, avecrinexpërieiioe ivriers français, et dans Toboù l'on, se troove encore er,^u moins pour une partie il , des puddleurs e'trangers, . pas espérer de leur faire acss prix inférieurs a ceux du ipres.
Ponr nn quintal métrique dt petit fer. gros fer.
âge, 1 fr.
ifr.
upudd-
ge» »
ssis-
ufia-
age, 2
X 5 fr. 75 c.
2fr,
s frais
•es ,
:hauf-
ement
riers ,
mcuir^
.gar-
, etc., »
X 4ft-
5tr.
A reporter i3 fr. 02 c.
Report i5fr.
Si nous supposons une fabrication dans le rapport des deux tiers en petites barres et d'un tiers en gros fer, le prit moyen de main-d'œuvre pour pudd* lage, cinglage, dégrossissage^ étirage, etc. , sera de 5fr. 65 c.
Or le devis ne porte que 2 60
Dinerence. itr. lÔc. i
Reste en trop au devis 1 1 fr.
Il résulte de tout ce qui précède que, dan tat actuel des choses en France , et d*apr<
{)rix élevés qu'il faut jjayer pour le transpo a houille , des minerais, des fondants , des 4uits de la fabrication, etc. , d'après le pc progrès qu*a encore fait l'extraction de la bc elU-même , et surtout à cause de l'inexpér.
de nos ouvriers, l'établissement des forges à glaise est bien loin d'offrir, dans beaucoup d calités, un avantage marqué. Pour le spécul; qui ne produit pas la fonte, ce travail doit borné aux lieux où il est possible de s'en pro( de peu carburées , et ou cependant la hc est à bon marché. Quant aux propriétaire hauts fourneaux allant au coke et établis d'< le système anglais, l'abondance des produits c obtiendront, et le besoin de convertir en fer grande partie de leurs fontes , devra leur adopter lesjbrges-n l'anglaise.
Tout ce que nous connaissons déjà de l'ai dance , de la facilité d'extraction de nos hoi «t de nos minerais de fer, nous permet de pe
ne fdansuQ pays tel que le nôtre, où les comestibles sont comparativement à bas prix , et où , rr conse'quent f la main-d'œuvre est de beaucoup loins coûteuse qu'en Angleterre, lorsque l'ach^ement des canaux projetés viendra vivifier. tant . 'avantages naturels, «ons pourrons fabriquer et b tenir le' fer au moins aux mêmes conditions ue les Anglais. Or, dans ce pays, où la vie est si bère, la main-d'œuvre d'un prix si élevé, voici uels sont les éléments du prix de leur fabricaion , en prenant pour exemple les usines du 'tafTordshire.
Fusion des mÎTierais.
quint, met. le quint.
Minerais , 5,78 à i fr.i^o c. 7 fr. 18 c.
Castine, 1.4a * 7^ i« ^ Houille , 5.78 » 95 3 5q Main-d'œuvre, » 86
Total par quintal métrique
de fonte brute. iafr.65c.
Pour fabriquer un quintal métrique de fer en >arce&>.Qa emploie i.55 quintal de fonte brute, (iinsi, pour chaque quintal métrique de fer, la lëpeiise relative a la fonte brute est à peu près
telle qu'il suit :
qs m. le quint.
Minerais, 6.04 à 1 fr. 90c. gf.Syc.
Gastine, 1.89 » 7?. i 56 Houille, 5.04 » 95 4 78 Main-d'œuvre, i 14
Total i6f.85c.
Finage de la fonte.
De 1 .55 quintal métrique de fonte brute il r^ suite en fonte m&zée (^ne-metal ) i.iâquinUF. On dépense dans cette opéralion , . dite mazéage
ou fnage: • . .
quint. le quint.
Fonte brute , i .55 à 1 2 fr. 65 c. 16 fr. 85 c. Houille, 1. 16 » 95 ï 10
Main-d'œuvre, » 83
Prix total de la production de i.i6 quintal de fonte mazée , quantité nécessaire pour la fabrication d'un quin- ^.
tal métrique de fer en barres , ib fr. 78 c.
De 1. 16 quintal métrique de fonte mazée il résulte I quintal métrique de fer en barres» On dépense dans ces opérations , dites puddlfige et /a-
minages
quint.
Fonte mazée, i . 16 à 16 fr. t6 c. 18 f. 78 c.
S mille, t. 49 » 95 T 42
ain-d'œuvre , i 96
Prix total de la productipn d'un quintal métrique de fer en barres, fabriqué à la houille et au laminoir , ■ . .
dans le Staffordshire , aafr. 16 c.
En résumant ce qui précède, on voit que, dans le Staffordshire, pour chaque quintal métrique de fer fabriqné par le moyen de la houille et au laminoir, le prix de fabrication se compose des éléments que voici :
qx le quint.
Minerais, 5. 04 à 1.90c. pfr. 57c.
A reporter 9 Ir. 67 c.
Report
gfr.
stinc, 1.89 à 72c.
mille pour
iion , 5.04 à 96 4 fr* 7S c.
mille pour
42ge^ 1.16 w/. I
luille pour
iddlage et
nage, 1.49 *^- '
•Total 7 fr. 5o
lin-d' œuvre ,
tal , comme ci-dessus,
aafp.
i rannëe 1788, époque qui n'est pas très re- !, la Grande-Bretagne ne possédait que 86 i fourneaux, 26 allant encore au charbon de et produisant i4i5oo tonnes
60 allant au coke, et pront 55,Soo topnes
Total 70,000 tonnes
râlant 8711 ,088 quintaux métriques.
i l'année 1806 il n'y avait plus que deux s fourneaux au bois, le reste allant au coke, aient au nombre de 227, dont 169 seulement it en activité pendant ladite année. Voici le uit :
I charbon de bois, 2 fourneaux , i ,000 tenu. I coke, 1 59 fournçaux , ^44^07 1 toon.
Total 245,071 tonn.
râlant à 2,589,529 quintaux métriques de î de fer.'
6« Partie . 12
En Pantiëe 1826 il n*y avait plus que des fourneaux aucokc , au nombre de 5o5, dont 280 furent en activité pendant ladite annëe. Produit total, 728,000 tonnes de fonte, équiyaUnt à 7P95,5ï5 quintaux métriques.
Le prix du fer en barres , dans la Grande- Bretagne, a e'té, en Tannée 1788, de ^a livre* sterling la tonne, et en 1826, de le livres 10 shillings la tonne.
Quelle prodigieuse et rapide amélioration!
Voilà ce qui attend la France quand elle pourra jouir de tous les avantages naturcb qui lui ont été répartis avec tant de profusion. Alors la fonte pourra être employée à mille usages dififérents où elle serait si avantageuse , et dont le haut prix auquel elle se maintient encore la fait exclure; alors les fers en barres se livreront à bas prix pour les 'hesoins de l'agriculture et de tous les arls.
Maïs pour arriver à ce résultat si désit*able , il ne faut pas qu'une espèce d'entraînement et une délusion causée par le désir de jouir prompteinent lancent les spéculateurs dans des entreprises d'aâinage de la fonte hors de proportion avec sa production en France. Déjà les nombreux établis* sèment àe forges à V anglaise, qui ont engage d* immenses capitaux , sans qu'on se soit assez positivcments occupé de l'amélioration des hauts fourneaux , ont causé un grand renchérissement dans là fonte , ef nul avantage pour les consommateurs. On ne saurait trop le répéter, ce qu'il y a de véritablement essentiel pour le mt)mcnt , c'est d'encourager la production du fer cru.
DES TOLERIES.
Cette espèce d'usines est généralement con-
nae sons ia de^Bomioation commuuo do halit^ ries.
Daas les t&Ierîes « le fer est roJuit on tViiîlU^ plaDcsplns oo moins minces ; après co travail il pread le nom dejer noir ou tôle , et oollo-ci roçoU difiereates de'nominations selon los diinoiisioBS qu'oB Ini a donne'es et los usages aux qu ois elle est destinée. C'est ainsi qu'on la distinguo sous les noms de tôle à étrille^ à serrure* à n*'chatui^ k palasire, k enseignes^ k cri; on (olo pour le /er^'hlancy les couvercles , les poêles ot poêlons, les charrues, etc.
La tôle a étrille a de 10 a 1 1 pouces do largo sur 3o a 3a de long; elle contient de i() à 18 feuilles par paquet de 5o livres.
La tôle k serrure a des dimensions très va* rîées.
La tôle k palustre a de 9 à 14 ponces de large sur 4 i 10 pieds de longueur ^ elle sert à giirnir le bas des portes coclières.
La tôle à réchaud a de 6 à 7 pouces de large sur ao à 21 de longueur; ao ou ai de ces tôles forment un paquet de 5o livresw
La tôle k cri , pour les équipages, a de 4 ^ 6
rNices de largeur sur 4 pieds de longueur, et 4 5 lignes d'épaisseur.
La tôle à enseignes porte ordinairement de i5 à i4 pouces de large sur 18 pouces de hauteur, et une ligne d'épaisseur. Souvent on en fait de plus grandes et de plus minces.
On lœt ordinairement dans les barils 5oo feuilles de tôle moyenne. On imprime sur leur fond une marque qui indique la qualité des (ôlcs. La tôle se vend au baril. Dans le départcinc^nt do la Haute-Sâônc on marque S les barils pesant f aS livres, dont les feuilles ont 1 a pouces sur 9 de lar*
ge ; X et xx les barils contenant des feuilles de même dimension , mais dont le poids est de i5o livres pour le premier et i yS pour le second ; on marque SS les barils contenant des tôles de i5 ponces sur lo, pesant 21 5 livres , et ceux gui contiennent des feuilles de 14 pouces-sur 10, et dont le poids est de 2^5 et 260 livres^ enfin on marque SSS les barils qui contiennent des feuilles de 10 pouces sur 1 1 et demi y et dont le poids est de 3oo livres^ La valeur des barils augmente lorsqoc les feuilles sont plus .fortes, etcette augmentation estsensiblementproportionnelleaupoids des barils.
La tôle peu t se fabriquer soit arec du fer, soit avec de Tacier. C'est un objet d'industrie très fho* derne en France. Avant l'apnée 1726 on* la tirait en totalité de l'étranger, soit à l'état de tôle noire, soit à l'état de fer-blanc.
Pour la tôle de fer, il faut choisir celui-ci de très bonne qualité; il doit être doux et :mou , et se laisser facilement travailler à chaud comme à froid .
Toutes les objections qu'on avait d'abord faites an travail de la tôle par le moyen du laminoir étant aujourd'hui totalement écartées, et cette méthode reconnue la plus économique comme la plus parfaite , je nci dirai absolument rien des anciens procédés de fabrication par le battage, beaucoup plus longs et plus coûteux ; et. voilà pourquoi j'ai rangé le travail de la tôle dans la section des forges à l'anglaise , ou laminage du fer , dont cette fabrication est en effet une dépendance nécessaire.
Dans toutes les usines 011 le travail des forges à l'anglaise sera adopté, et où l'on aura établi un équjpaçe de cylindres forgeurs, l'addition d'uo laminoir k tôle ne devra plus être considérée que
comroe un accessoire, qui ne ne'cessitera qu'une faible- mise de fonds, comparativement avec les produita de grande valeur qui en pouront résulter.