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étalages

Suivant les grandeurs de ces fourneaux, la composition des charges peut être distribuée ainsi :

Fourneaun**!. — Coke d'emplissagejusqu'àO.33 environ. Un peu plus, un peu moins, suivant la qualité du coke. Première charge sur remplissage, 1,000 kilogrammes fonte. Charges suivantes, 100 kilogrammes coke ; puis, 1,300, 1,400 et 1,500 kilogrammes de fonte, le combustible restant le même.

Le poids des charges en métal étant réglé suivant l'allure, on fait d'autant plus de petites charges de 1,300 kilogrammes et d'autant moins de charges de 1,500 kilogrammes que la fonte est plus chaude ou moins chaude. 1,300 et 1,500 kilogrammes sontdes limites extrêmes. On ne descend pas plus bas, sauf accidents imprévus, obstructions, etc.

II n'est pas prudeat de monter plus haut que 1,500 kilogrammes. On emploie 8 à 10 kilogrammes de castine par charge.

Sur ces bases, les autres fourneaux doivent être conduits comme suit :

Fourneau n** 2. — Première charge sur remplissage, 750 kilogrammes fonte ; puis, charges de 75 kilogrammes coke et 1,000, 1,100 et 1,150 de fonte.

Fourneau n** 3. — Première charge sur remplissage, 500 kilogrammes. Puis, charges de 45 kilogrammes coke, et 700, 750 et 800 kilogrammes de fonte.

Fourneau n® 4. — Première charge sur remplissage, 400 kilogrammes. Puis, charges de 38 kilogrammes de coke, et 500, 600, 650etmême 700 kilogrammes de fonte.

La partie inférieure du creuset x n'a d'autre utilité, étant établie comme au tracé, que celle de laisser plus de place pour la fonte liquide.

Dans les petits fourneaux, on peut très bien, et c'est même meilleur, tenir cette partie x toute droite, comme à la figure 10.

L'importance des améliorations introduites dans les formes 10 et 12 est tirée surtout des cotes AB et CD, hauteur et diamètre de la cuve, desquelles dépendent la régularité de la descente des charges, la concentration de la température à la zone des tuyères et la suppression de toute flamme au gueulard.

En un mot, le système consiste à faire des charges très soignées, très garnies, bien assorties comme grosseur relative du coke et de la fonte, se couvrant tellement bien les unes et les autres que le gueulard ne laisse échapper aucun gaz et re»te à peu près froid.

Pendant les expériences, Moline garnissait ses charges lui-même et s'asseyait triomphalement sur le gueulard pour montrer qu'il ne craignait pas la flamme.

Le diamètre de ses tuyères se tenait entre 0™,17et0">,20.

L'appareil Moline perfectionné, quant aux dimensions, et en supprimant à peu près l'étranglement pour arriver à une forme intermédiaire telle que la figure 10, est encore conservé à Marquise où il n'a pas cessé de donner la réalisation la plus économique du combustible, soit une dépense entre 6 et 9 kilogrammes, tout compris, suivant la qualité du coke et l'importance du fondage.

Quant aux formes et aux proportions qui leur sont attribuées, on verra que les autres cubilots venus depuis l'application de ce système se montrent peu différents. II est constant, aujourd'hui, qu'une sorte d'étalage réunissant une cuve large et élevée à l'ouvrage et au creuset plus ou moins développés, suivant les besoins, paraît être une des meilleures réalisations de la disposition intérieure à chercher. Cette disposition est aujourd'hui plus pratiquée que les anciennes formes.

types 6 et 7, bien que cependant on puisse voir, d'après les essais que nous venons de relater, que le type figure 7 donnait d'assez bons résultats.

Cubilots Maillard, — Dans le type figure 0, emprunté à la disposition des hauts-fourneaux, et que le colonel Maillard a dû étudier suivant des renseignements que nous avions communiqués à son père, chef de la fonderie à Châlons, il n'y a de changé que la cuve en tronc de cône renversé, au lieu d'être cylindrique, ce qui, à notre avis, ne constitue pas un progrès.

La cuve tronconique des hauts-fourneaux a sa raison d'être, bien que cependant il y ait de toutes parts une tendance à agrandir les gueulards ; mais avec les cubilots marchant au coke et de faible hauteur relative nous ne voyons pas l'utilité du rétrécissement du gueulard.

Les cubilots dVrcianrf, aujourd'hui recherchés en Angleterre et en Allemagne, ont emprunté nettement les formes types 10 et 13. Les cubilots Voisin également. Les autres cubilots nouveaux ont suivi, de plus ou moins loin. Il est évident que les cubilots d'Ireland remontent au delà de 1857 et qu'à cet égard on peut admettre que Moline en fut le vulgarisateur, sinon l'inventeur. Nous ne serions pas éloigné de penser que Moline ne fut que l'exploitant des procédés auxquels nous croyons devoir donner son nom, d'ailleurs cité dans l'appendice qui a été joint à notre édition de 1858.

Mais peu nous importe, il s'agit de spécifier un système d'où sont sorties la plupart des applications nouvelles : mode de chargement, conduite et direction des appareils. C'est tout ce que nous voulons dire ici, tout en reconnaissant que les expériences faites en commun avec Moline nous ont placé dans une voie où nous avons été heureux de trouver, comme directeur de fonderies, des procédés économiques qu'il nous a été donné d'utiliser au mieux (1).

Une note publiée dans la Revue universelle des mines en 1857 parle d'un cubilot d'Ireland, installé dans la fonderie anglaise Britannia^ et dont nous rappelons la disposition par les figures 20 et 21, pi. 11.

Ce cubilot, dont la cuve est cylindrique, est continué sans interruption par sa cheminée tronconique, jusqu'à la hauteur de 8'»,20. La hauteur du four depuis la sole jusqu'au gueulard est d"^700.

Le diamètre de la cuve est l'»,143.

(1) M» Salomon, qui a publié dans les Mémoires de la Société des ingénieurs civils une monographie très intéressante des cubilots actuels, va plus loin. Il reporte au manuel de Launay la forme venue d'Ireland ou de Moline, peu importe. Ce qui est constant, c*est que Launay n'a jamais été un fondeur assez avancé pour tirer parti de ce profil pris au hasard.

A la base, le diamètre est 0™,76; il devient à la naissance des étalages 0™,690, ce qui donne un peu d'élargissement au creuset.

La hauteur de la cuve est 1™,905, celle des étalages 0»n,508, celle du creuset jusqu'aux étalages 1"»,205.

A partir des étalages, le revêtement intérieur de la cuve est composé d'une seule épaisseur, soit 0"",11 de briques réfractaires placées debout. Le centre des tuyères se trouve à 0™,61 du fond ; au-dessous est un trou de 0™,125 de diamètre pour l'écoulement des scories ; le point le plus élevé de cet orifice est au niveau du point le plus bas de la tuyère. Les tuyères ont0*",230 de diamètre, et reçoivent des buses de 0"™,19, placées, sauf écart de 0™,01 à 0™,02, en face l'une de l'autre.

On remplit le fourneau de 350 kilogrammes de coke environ, et sur cette charge on place 1,016 kilogrammes de fonte, les gueuses étant cassées en trois ou quatre morceaux disposés sur la charge, dans un sens parallèle à la direction du vent. Après, vient une charge de 102 kilogrammes de coke recevant un nouveau chargement de 1,016 kilogrammes de fonte. Puis les charges se succèdent, portant 76 kilogrammes de coke et en moyenne 1,016 kilogrammes de fonte (1). On continue ainsi jusqu'au niveau du gueulard.

Le fourneau ainsi rempli contient 6,096 kilogrammes de fonte et 762 kilogrammes de coke, soit 12.5 p. 0/0 de combustible.

Les charges pouvant être plus développées quand le fourneau est échauffé, la consommation du coke se tient en moyenne à 11 1/2 p. 0/0.

On gyoute du fondant calcaire du Derbyshire, par 25 kilogrammes au-dessus de la dernière charge ; puis de 5 charges en 5 charges, plus ou moins, s'il est nécessaire.

Le fourneau peut liquéfier par heure 3,048 kilogrammes de fonte. Le trou du laitier reste toujours ouvert et le laitier s'écoule dans un petit wagon, pendant toute la durée du travail.

Les réparations sont fréquentes et doivent se faire tous les deux jours. Elles exigent comme petit entretien courant : une vingtaine de briques, 20 à 25 kilogrammes d'argile réfractaire et trois ou quatre heures d'un ouvrier, en moyenne. Les briques viennent de la fabrique de Stourbridge, le coke provient d'Elsecar.

Les seules parties attaquées dans le revêtemept sont les étalages et les parois de l'ouvrage. Ces cubilots, ayant une hauteur plus grande que celle des anciens fourneaux, perdent moins de calorique, la fonte étant échauffée par zones successives.

Un tel fourneau marchant d'une manière continue, pour fabrications

(1) Ces poids, correspondant à des mesnres auglaîses, rentrent sensiblement, en kilogrammes, dans les limites adoptées pour le four dit Moline n* 2, expérimenté à Ma^uise.

spéciales, c'est-à-dire sans changement de mélanges ni d*allare, peut recevoir de fortes charges et faire descendre la moyenne de dépense du coke au-dessous de 7 kilogrammes. Plus on prend soin du chargement» plus le résultat économique est avantageux.

C'est, on le voit, exactement le cubilot expérimenté à Marquise, puis perfectionné par la simplification de la forme, ainsi que nous avons fait, suivant la figure 10, et amélioré au point de vue de la régularité des charges.

Nous avons, du reste, reconnu les résultats ci-dessus comme concordant avec les nôtres à l'un de nos derniers voyages en Angleterre.

En Allemagne, les cubilots d'Ireland ont été adoptés, de même qu'en Angleterre. Toutefois on y a ajouté des appendices pour la répartition circulaire du vent. Les tuyères sont entourées d'une caisse à vent divisée en deux parties. Cette caisse reçoit l'air par une ou deux buses qui le répartissent dans la partie supérieure, d'où il pénètre dans le fourneau à l'aide de huit orifices, et dans la partie inférieure qui n'a que quatre orifices entrecroisés avec les huit ci-dessus. Les ouvertures supérieures ont la moitié de la largeur de celles inférieures. Celles-ci, par exemple, ayant 70 millimètres de largeur, les autres ont 140 millimètres.

L'emplissage est de 350 à 400 kilogrammes de coke, devant dépasser de quelques centimètres la hauteur des tuyères supérieures. On jette sur cet emplissage 350 kilogrammes de fonte. Puis, lorsque le four est allumé et le vent donné par les tuyères inférieures à la pression de 0.20 à 0.30 d'eau, on met une nouvelle charge de 50 kilogrammes de coke et 400 kilogrammes de fonte, en augmentant le vent jusqu'à la pression de 0.39 d'eau. Après cela, les charges se suivent avec 50 kilogrammes de coke, quantité constante, et 500,600, 700 et même 750 kilogrammes de fonte.

La dépense en cqke est de 10 à 12 p . 0/0, et le déchet de fonte de 4 à 5, comme résultats moyens.

Plus les fontes sont fusibles, le coke dense et la pression tendue, plus le rendement est avantageux.

Cubilots de Hinlon. — Ceux-là, brevetés en 1860, ont le profil des types 12 et 13. Ils ont, de même que les précédents avec leurs derniers perfectionnements, des caisses à vent, divisées par une cloison horizontale en deux compartiments ayant chacun huit tuyères entrecroisées (voir les fig. 22 et 23), lesquelles peuvent, du reste, tant pour la forme que pour la distribution de l'air, se rapporter aux derniers cubilots d'Ireland, dont nous venons de parler.

On peut, dans cet appareil, faire fonctionner ensemble ou séparément les deux séries de tuyères, en ouvrant alternativement, ou à la

fois, les yannes dont sont munis les porte-vent débouchant dans chaque chambre.

Cubilots de Uécole d'Angers et cubilots Voisin, — Les cubilots dits de l'école d'Angers et les cubilots Voisin procèdent des fours dont nous venons de parler. Les premiers établis en 1846 sont restés avec la forme primitive, à très peu de chose près, que nous leur avons donnée alors. (Voir fig. 13, pi. 36.) Le perfectionnement apporté par Biesse a consisté en une chambre à air, fournissant le vent par quatre tuyères inférieures munies de regards en verre de couleur, permettant de suivre la marche de la fusion.

Quatre autres tuyères supérieures, dont le diamètre ne doit pas avoir plus de 55 millimètres, sont placées au-dessus des premières à une distance de 0"",65. — L'introduction de l'air par ces tuyères a pour but d'empêcher la production de l'oxyde de carbone. — Les gaz qui s'échappent au gueulard ne s'enflamment pas.

Le maximum de fusion est de 4,000 kilogrammes environ par heure, sous la pression du vent à 0'",24 d'eau.

L'cmplissage du four est de 150 kilogrammes de coke environ. — Les charges de coke sont de 25 kilogrammes ; celles de fonte, en moyenne, de 500 kilogrammes.

La moyenne du travail de quatre années ne dépasse pas une consommation de 9 kilog. 30 de coke pour 100 de fonte.

Le coke acheté au dehors n'est pas de première qualité; il provient en grande partie des houillères du bassin de la Loire.

Fabriqué à Angers, dans un petit four de la forme figures 15 et 16, pi. 2, il carbonisait par cuite environ 250 kilogrammes de houille, le poids de l'hectolitre de coke^ assez léger, ne dépassant pas 36 kilogrammes.

Les cubilots Voisin, venus postérieurement ou antérieurement aux précédents, sont fondés sur les mêmes idées. — De longues discussions ont eu lieu entre Biesse et Voisin, pour savoir lequel des deux avait été le promoteur de ces idées. — Comme forme, la disposition intérieure est plus ou moins empruntée aux cubilots que nous avons montés anciennement à Angers, puis à Marquise, à la suite des expériences du système Moline. — Comme distribution du vent, c'est le système Hinton ou d'Ireland qui a prévalu. Nous devons insister avec persistance sur ce point, les cubilots Moline ou d'Ireland et même le cubilot Hinton étant connus et publiés longtemps avant les applications Biesse et Voisin, — suivant la déclaration de Biesse lui-même, qui avait installé son cubilot en 1864, alors qu'il paraît démontré que Voisin n'avait pas

encore songé à exploiter le sien (1). — Ni Fun ni l'autre n'ont donc rien inventé. Leur principal mérite est surtout d'avoir propagé dans les fonderies françaises un système, au fond, réellement utile et économique. — A cet égard, nous n'en dirons pas davantage, nous bornant à donner, par les figures 1, 2 et 3 de la planche 12, le tracé d'un des fourneaux de l'école d'Angers transformé par Biesse en 1864, quanta la distribution du vent.

Nous pensons avoir fait assez pour la fonderie depuis quarante ans et assez propagé de données nouvelles et intéressantes pour que nous ayons le droit de mettre ici chaque chose à sa place.

Le système Voisin a subi quelques transformations. D'abord conçu sur les bases du cubilot d'Ireland ou de Biesse, comme on le voit à la figure 18, pi. 11, c'est-à-dire en admettant l'introduction de l'air au moyen de tuyères superposées, installées dans une caisse à vent imitée des cubilots dont nous avons parlé, il présente aujourd'hui une disposition qui établit entre les tuyères supérieures et celles inférieures une communication permise ou empêchée à l'aide de robinets. C'est une complication qui n'est pas favorable au travail et qui, développée par une * disposition spéciale pour distribuer des hydrocarbures liquides dansles fours où l'on veut fondre de gros blocs de fonte, ne saurait nous paraître pratique. Le système, au fond, est celui-ci :

Deux réservoirs placés au-dessus de la caisse à vent communiquent à la partie inférieure au moyen d'un robinet et d'un ajutage avec deux des tuyères inférieures diamétralement opposées. A la partie inférieure de chacun de ces réservoirs, deux tubulures sont placées, qui servent : l'une à introduire l'hydrocarbure, l'autre à déboucher dans l'intérieur du four, pour équilibrer au-dessus du liquide contenu dans le réservoir, la pression qui arrive au-dessous par le robinet et l'ajutage.

Lorsqu'on veut se servir des hydrocarbures, le liquide traversant le registre et le robinet, qui sont ouverts, descend jusqu'aux tuyères, d'où il se répand, entraîné par le vent, dans l'intérieur du four, où il dégage une température élevée.

Tout cela est bien compliqué pour des appareils que la pratique doit chercher à conserver dans les conditions les plus simples. Il faut penser que les exploitants du système Voisin ont voulu ajoutera la disposition primitive, pour lui donner de la consistance, des détails accessoires de nature à entraîner les fondeurs . A notre avis, cette idée n'est pas sérieuse. En matière de fonderie ou de traitement de métaux, alors que, sous l'influence des températures élevées, les appareils à opérer la

(1) Noter une fois pour toutes que le cubilot Molined^étè expérimenté à Marquise, au CreuBot et à Fourchambault au commencement de 1854 ; — que les cubilots à'Ireland ont été décrits pour la première fois en 1857, — et que les cubilots Hinton ont été l'objet d'un brevet en 1860.

fasion sont susceptibles d'un détraquement permanent, les dispositions les plus simples et les plus pratiques sont sûrement celles à suivre.

Pour nous, les formes simplifiées sur les bases des figures 10àl2et les méthodes rationnelles de chargement sont, nous le répétons, les meilleures. La répartition circulaire du vent par tuyères en une ou en deux assises ne nous paraît pas avoir amené une nouvelle économie de combustible, en dehors des deux principes que nous admettons. On en jugera de nouveau par quelques données sur un cubilot de la disposition figure 10, existant aux usines Dupont et Dreyfus, d'Ars-sur-Moselle, en 1870-71.

Ce cubilot, ayant un diamètrede cuvede 1",15, un diamètreau creuset de 0™,75, une hauteur de cuve de 2 mètres et une hauteur de l'ouvrage de 2™,35, avait des tuyères superposées, comme dans les anciens appareils, au nombre de huit, sur trois de ses faces, soit 24 tuyères, ce qui permettait de souffler à trois tuyères sur le même niveau horizontal; il marchait à l'air chaud emprunté à l'un des appareils des hautsfourneaux et lancé au cubilot à la température de 200 degrés centigrades sous la pression de 35 millimètres de mercure.

Les charges, généralement de 200 kilogrammes de fonte, comprenaient des morceaux pesant 80 à 140 kilogrammes. La consommation de coke, pendant trois mois, fut en moyenne de 122 kilogrammes, emplissage compris, pour 1,054 kilogrammes de fonte passée au fourneau, soit 70 à 100 kilogrammes par tonne, défalcation faite de la quantité nécessaire pour la mise à feu, en employant l'air chaud, et 150 ou 200 kilogrammes en employant l'air froid. On voit qu'ici l'air chaud, à peu près repoussé partout, aurait donné une économie de 63 p. 0/0.

Pendant ces trois mois, on eut à couler des chabottes de marteaupilon, dont l'une, pesant 15,000 kilogrammes, fut fondue en 1 heure 45 minutes, alors qu'où ne soufflait qu'avec 5 tuyères.

Cette citation suffit à montrer qu'avec un fourneau de forme pratique et le mode de soufflerie ancien on peut encore trouver des économies sérieuses, comme emploi du combustible, qu'on se serve ou non de l'air chaud, dont l'influence absolue nous parait discutable ici, au moins dans de certaines limites.

En résumé, tout cela prouverait que les essais récents pour économiser le combustible dans les cubilots reposent sur ce principe qu'il est utile d'introduire des quantités d'air assez grandes pour qu'elles ne puissent déterminer une contre-pression, produite moins par la tension du vent que par la résistance que le vent lui-même peut trouver à traverser la colonne des charges. Par là, on obtient l'utilisation la plus complète possible du èombustible et sa transformation en acide carbonique. Un courant d'air, au contraire, qui arrive dans un fourneau insuffisamment élevé, par des buses rétrécies, inégalement réparties et

en trop petit nombre, favorise la formation de l'oxyde de carbone, lequel tend à se développer au gueulard et à brûler avec une flamme bleue, totalement perdue pour le travail de la fusion.

Donc, tenir les cuves assez élevées, donner beaucoup de vent et le répartir utilement avec peu de pression par de larges tuyères ou par des distributions circulaires, tel est l'objectif à chercher dans les fourneaux actuellement employés (1).

En dehors des cubilots dont nous venons de parler, lesquels se tiennent plus ou moins dans le même ordre d'idées, plusieurs inventeurs ou innovateurs ont cherché des dispositions plus variées. Telles sont les suivantes :

Cubilot Kriijar. — Celui-ci, installé dans diverses fonderies d'Allemagne, admet la forme figure 10, que nous avons préconisée. Une cuve de 0»«,95 à 1 mètre de diamètre, sur 2">,25 à 2°»,50 de hauteur, est reliée par un étalage, de 0«»,25 à 0™,30, à l'ouvrage qui a 0»n,80 à 0»",85 de diamètre, sur 1 mètre à 1°»,20 de hauteur.

Les modifications importantes sont celles-ci, expliquées du reste par les figures 4, 5, 6 et 7, pi. 12 :

Le creuset a allongé est relié par un conduit de coulée à un avantcreuset 6. Cet avant-creuset est reconnu nécessaire, le coke descendant sans être entièrement brûlé jusqu'à la partie inférieure où il tient la place de la fonte liquide. Deux trous de laitier c sont disposés pour purger l'avant-creuset à des niveaux diflTérents. Un regard d, placé au-dessus du bain, permet de surveiller le débouché e et de suivre l'arrivée de la fonte.

Le vent introduit dans la chambre circulaire f est envoyé dans le fourneau par deux orifices g ménagés à l'avant et à l'arrière de l'appareil.

Enfin le fond du four doit être ouvert pour opérer le débraisage dans un wagonnet amené entre les colonnes qui supportent le fourneau.

Le fourneau étant échauffé à l'aide de bois, charbon de bois ou coke brûlés lentement, on commence le chargement par remplissage jusqu'aux étalages, avec 50 à 60 kilogrammes de coke par charges de 400, 500 et 700 kilogrammes de fonte.

Au début, on souffle par le trou de coulée ^jusqu'à ce qu'on ait vu apparaître les premières gouttes de fonte dans l'avant-creuset. Puis on lance le veut par la chambre circulaire et le conduit g.

(1) On verra à la planche 11, fig. 16, un cubilot assez complet avec ventilateur, porte-vent, appareil à air cbaud, etc., décrit, vers 1835, dans le Portefeuille du Conservatoire des arts et métiers. — Cette disposition, qui était un progrès alors, montre une cuve cylindrique du type figure 2, auquel on est revenu depuis, sauf modifications, pour la partie inférieure. — On remarquera aussi, à la planche 12, un plan général d'installation, sur lequel nous reviendrons quand nous parlerons de l'organisation des fonderies.

Suivant M. Diirre, la suppression des tuyères permet de lancer l'air avec une plus faible pression, bien qu'à égalité de production avec les fours à tuyères. — La température est uniforme et la fusion rapide.

La fonte est tellement liquide qu'on peut l'employer pour les moulages les plus minces et les plus délicats. Certaines fontes grises, entre autres des fontes d'Ecosse, acquièrent un tel degré de limpidité qu'on est obligé de les laisser refroidir avant de les verser. — Enfin la fonte liquide ne restant plus en contact avec le coke qui garnit le creuset paraît devoir être moins altérée que celle produite dans les cubilots ordinaires.

Tout cela serait certainement important. Mais il faut considérer qu'un tel agencement, non sans complications, exigeant des bouchages, des joints et des raccords de diverses natures, doit donner d'assez grandes difficultés pratiques. Il faut admettre, en outre, qu'il peut être difficile de conserver la fonte chaude dans l'avant-creuset et d'utiliser la chaleur qu'on retirerait de l'oxyde de carbone dans un fourneau disposé autrement pour fournir des zones de combustion et de fusion plus nettement déterminées.

Pour nous, cet appareil, intéressant et ingénieux, restera dans ce chapitre comme élément utile à consulter, à propos de la fonderie en deuxième fusion; mais il manque à trop de points de vue de la simplicité que nous entendons vouloir en pareille matière.

Cubilots divers. — Les autres fourneaux perfectionnés dont nous avons à parler ne méritent, quant à présent, aucune mention particulière. Nous nous bornerons à citer :

Le cubilot Heaton à tirage naturel et à cheminée très élevée ;

Le cubilot Mackensie dont les étages, que soutient un entablement en fonte, sont séparés du creuset par un réservoir circulaire qui amène l'air dans le four au-dessous des étalages. — Tout l'appareil repose sur quatre colonnes entre lesquelles se développe une porte à charnière formant la sole et s'abaissant pour vider le creuset à la fin du fondage. — Ce système, qui a donné lieu à certains fourneaux où l'on a rendu le creuset mobile, doit demander un entretien difficile et des réparations fréquentes ;

Le cubilot Svmerson à air chaud ;

Le cubilot Canham à tirage naturel dans lequel on a ménagé, audessous du point de fusion^ une espace libre à carneaux formés par des briques réfractaires et une enveloppe en tôle allant du haut en bas de l'appareil pour servir d'appel à l'air pris à la base.

Dès que le four est en feu, l'air chauffé entre cette enveloppe et le revêtement s'élève et, s'échappant à la partie supérieure dans un pas-

sage annulaire qui communique avec la cheminée, produit le tirage à travers toute la charge ;

Le cubilot Woodard, de Manchester, dit: s team jet cupola, ou fourneau à jet de vapeur, est muni d'un obturateur mobile à trémie qui recouvre le gueulard et que l'inventeur appelle pourvoyeur. Un filet de vapeur traversant l'appareil au niveau du gueulard produit un tirage énergique et, par suite, une combustion vive et un tirage rapide.

L'air appelé dans les tuyères sans aucune soufflerie traverse les charges, entraîné par la vapeur surchauffée ;

Le fourneau WiUon à appel d'air, comme celui de Canham;

Enfin, des appareils déduits des procédés Siemens et Ponsard.

Rien de tout cela, que nous sachions, n'ayant été exécuté en France, tout au moins d'une façon sérieuse et durable^ nous n'en dirons pas davantage ici, nous réservant de revenir sur les derniers perfectionnements accomplis dans le chapitre qui terminera le présent volume.

Nous nous bornerons à faire remarquer que c'est surtout d'Angleterre que nous sont venus la plupart des appareils nouveaux que nous citons, ce qui est particulièrement curieux, les fonderies anglaises ne se préoccupant pas toujours de la question des combustibles et des matières. En effet, dans la plupart des fonderies que nous avons visitées en Angleterre, nous avons vu les charges s'opérer par à peu près, sans mesurage ni pesage, le vent être envoyé sans préoccupation du volume, de la pression, etc., ainsi que cela a lieu en France dans les fonderies mal conduites et soumises encore aux errements de la routine.

Fours & réverbère.

Fontes à employer depréférence. — La fonte grise, obtenue par un mélange réfractaire de minerais et de fondant dans des ouvrages élevés et rétrécis, convient parfaitement à la fusion dans les fours à réverbère ; elle peut même y être refondue plusieurs fois sans altération. La fonte grise et la fonte truitée, provenant de charges fusibles obtenues dans les ouvrages de faible hauteur, contiennent ordinairement une grande quantité de carbone et sont par cette raison disposées à passer au blanc lorsqu'elles sont refondues dans les fours à réverbère. Il y a des fontes grises qu'on ne peut liquéfier une seule fois sans les blanchir, et d'autres qui supportent facilement plusieurs fusions.

Les fontes blanches sont à éviter dans les fours à réverbère où elles tendent à s'affiner et à abandonner sur la sole une certaine quantité de carcas résultant de l'oxydation de la fonte et qui se forme aux dépens de la masse fondue en diminuant son produit.

Les fontes noires graphiteuses, sans donner autant de carcas, su-

bissent néanmoins un déchet considérable. En général, les fontes liquéfiées à plusieurs reprises perdent de leur ténacité, leurs autres propriétés restant à peu de chose près les mêmes. Toutes les fontes abandonnent d'ailleurs, par la deuxième fusion, et surtout au four à réverbère, une partie de leur graphite et de leur silicium ; elles forment des combinaisons nouvelles et se dénaturent insensiblement.

Les fontes grises, produites par un mélange fusible de fondant et dô minerai dans des ouvrages hauts et étroits, conviennent principalement aux moulages exigeant de la résistance et une dureté relative.

Formes ei dimensions des fours à réverbère. — Avant de parler des formes et des dimensions adoptées pour les fours à réverbère, nous renvoyons nos lecteurs auxfigures 15, 16, 17 et 18, pi. 14, qui serviront à leur en indiquer successivement les principales parties.

Les fourneaux à réverbère n'ont pas cessé d'être employés dans un certain nombre d'opérations métallurgiques. Leur construction varie suivant le genre de travail auquel ils sont destinés. Ils servent à la mise en fusion des métaux industriels, tels que le fer, le cuivre et rétain. En modifiant leurs formes, on les dispose pour l'affinage du fer et pour la calcination de difi'érentes substances. Nous ne nous occuperons que des fourneaux en usage dans les fonderies de fer et de cuivre allié.

Un four à réverbère comprend trois parties principales, savoir : le foyer A, avec sa grille sur laquelle on jette le combustible; le creuset B, où s'effectue la fusion, et la cheminée C.

Le foyer de chauffe et le creuset sont couverts par une même voûte qui se prolonge jusqu'à la cheminée. La communication entre celle-ci et le four est établie au moyen d'un canal d'échappement D, qu'on appelle rampant, La cheminée se trouve placée à l'extrémité opposée à la grille, afin que la flamme et les gaz puissent traverser le four dans toute sa longueur.

Le pont F, qui sépare la grille du creuset, sert à éviter le mélange du combustible avec la fonte et à préserver cette dernière du contact immédiat de l'air. Sa partie supérieure s'appelle autel, et l'on donne le nom générique de sole à la surface plus ou moins inclinée qui s'étend entre l'autel et le rampant de la cheminée.

Il doit exister une certaine relation entre les différentes parties d'un four à réverbère; mais jusqu'à présent on n'a pas encore déterminé de règlesbienprécisesetl'onserapporteplutitaux résultats de l'expérience.

On admet par exemple que le succès de l'opération est plus complet et la consommation du combustible diminuée, si l'on établit la surface de la sole trois fois plus grande que celle de la grille, et si Taire du vide laissé entre les barreaux de la grille est à celle de

la section da rampant comme 3.50 est à 1. Ce rapport est également établi* en ayant égard à la nature du combustible.

Les dimensions de la chauffe et du rampant doivent être réglées de telle sorte que le fourneau s'échauffe uniformément dans toutes ses parties. — Si la fonte placée près du pont est liquéfiée plus vite que celle placée près de la cheminée, on peut en conclure que le tirage est trop faible et que l'ouverture du rampant est trop petite. Si au contraire le métal qui est le' plus éloigné du creuset est fondu le premier, c'est un signe que la flamme traverse le four trop rapidement et que l'orifice du rampant est trop grand.

L'air extérieur doit être amené librement sous la grille ; c'est pourquoi la plupart des fourneaux à réverbère sont placés en dehors des ateliers de fonderie et communiquent seulement avec eux par l'endroit où l'on puise la fonte. Le foyer de chauffe est construit au-dessus d'une fosse dans laquelle le fondeur descend par quelques marches, comme l'indique la figure 15, pi. 14. Cette fosse^ destinée à augmenter le tirage, doit être assez profonde pour que les charbons embrasés qui s'échappent de la grille ne puissent pas, en s'y amoncelant, échauffer et dilater l'air environnant (1).

L'écartement des barreaux dépend de la grosseur et de la nature du combustible qu'on emploie. Des barreaux trop écartés laissent tomber les petits fragments de houille et passer dans le foyer une certaine quantité d'air froid nuisible à l'opération. Des barreaux trop rapprochés se couvrent de cendres qui gênent le tirage, quelque soin qu'on prenne de nettoyer la grille. L'écartement ordinaire varie de 12 à 20 millimètres.

La distance de la grille à la surface supérieure de l'autel dépend de la nature de la houille et de la longueur du fourneau. On doit baisser la grille si le four est peu allongé et si la houille est grasse. Autrement l'effet de la flamme serait trop immédiat et trop sensible. Il faut élever le foyer, au contraire, si l'on brûle de la houille maigre, afin d'utiliser au mieux toute la chaleur que ce combustible développe.

La hauteur du pont varie entre 0™,15 et 0"*,30 suivant les dimensions du fourneau. Il est important de la déterminer exactement. On doit employer des ponts peu élevés dans les petits fours où la température est ordinairement plus faible que dans les fours de grandes dimensions. Un pont trop haut nuit aux progrès de la fusion, quoiqu'il préserve mieux le métal de Toxydation que s'il était plus bas.

Les formes habituelles de la sole sont celles d'un rectangle ou d'un trapèze ; cette dernière forme parait préférable parce que le four, deve-

(1) Nous n'entendons pas parler ici des fours à réverbère dont la grille pourrait toe alimentée par la soufflerie d'un ventilateur.

nant rétréci vers le rampant (fig. 16, pi. 14), peut permettre à la partie la plus large placée vers la grille de recevoir toute l'intensité de la chaleur. Si Ton emploie la forma rectangulaire, on fait bien de la ramener par deux lignes courbes à la largeur de la cheminée. Il ne serait pas naturel que la sole formât un ventre au milieu de sa longueur ; cette disposition devant compliquer la construction du four et nuire à sa solidité ne serait, en outre, d'aucune utilité pour le chauffage.

En vue de tirer le meilleur parti possible de toute la chaleur développée par le combustible, il faut proportionner la longueur de la sole à sa largeur. L'expérience a prouvé qu'on pouvait établir ces deux dimensions dans le rapport de 2 à 1. Si cependant l'on active le fourneau avec de la houille grasse, il est avantageux d'augmenter la longueur et de la tenir au besoin trois fois plus grande que la largeur. Si, au contraire, on brûle de la houille sèche dégageant peu de flamme, on doit reprendre la proportion de 2 à 1, et souvent même la porter de 3 à 2.

L'étendue du foyer n'est pas sans exercer une certaine influence sur la marche du travail. Si la sole est trop courte, la flamme traverse le fourneau en peu de temps et porte la chaleur dans la cheminée ; si, au contraire, elle est trop longue, la fonte se refroidit.

L'inclinaison de la sole est un détail difficile à résoudre. Le raisonnement parait indiquer de préférence une sole horizontale ou d'une très faible pente vers le trou de la coulée, dans le but de faciliter l'écoulement de la fonte.

Dans les fourneaux où la sole et la voûte sont horizontales, la flamme communique au foyer, dans toute son étendue, le même degré de chaleur jusqu'à ce qu'elle soit arrivée à l'embouchure du rampant. Cet objectif semble devoir être le plus favorable, le combustible devant être brûlé avec le plus d'effet possible, et la capacité du fourneau utilisée entièrement, puisqu'on peut charger la sole en tous points.

Quelque valeur qu'aient ces raisons, elles n'ont pu jusqu'à aujourd'hui convaincre un grand nombre de praticiens, qui préfèrent encore les soles inclinées. Cependant il est certain qu'une inclinaison trop forte est au moins nuisible :

P Parce que la fonte subit beaucoup de déchet et blanchit sous le contact de l'air, lorsqu'elle se rend par petits filets dans le creuset. La fonte grise provenant de minerais réfractaires peut seule résister sans changer de nature ;

2* Parce que la fonte ne pouvant être chargée que sur la partie supérieure de la sole, on est obligé d'augmenter la hauteur de la voûte, ce qui empêche la concentration de la chaleur ;

d^ Parce que les Jets on tous autres petits fragments de métal peu-

vent, glissant facilement, parvenir dans le creuset sans être liquéfiés et refroidir le bain ;

40 Parce qu'une partie de la fonte solide placée près de l'autel ne baigne jamais dans la fonte liquide, qui en faciliterait la fusion, et reste exposée à l'action du courant d'air, qui l'afâne et la réduit en carcas.

Quant à la consommation du combustible, nous pouvons garantir, d'après nos expériences, qu'elle est moindre dans un four dont la sole est inclinée sans exagération que dans un four à sole horizontale, si le travail est conduit par un ouvrier intelligent.

L'inclinaison de la sole détermine celle de la voûte; on peut cependant abaisser celle-ci davantage vers le rampant, la température tendant à s'atténuer aux environs de la cheminée.

L'élévation de la voûte au-dessus de la sole dépend de la largeur de celle-ci et de la surface de la grille; une voûte trop élevée concentrerait mal la chaleur ; une voûte trop abaissée nuirait au chargement du fourneau et empêcherait d'y placer autant de métal que le combustible brûlé sur la grille pourrait en fondre. Dans les fourneaux où la sole est horizontale, on donne ordinairement à la voûte une hauteur telle que l'aire de la section verticale prise dans la partie la plus large du foyer soit égale aux trois quarts de la surface de la chauffe.

Le succès du fondage dépend des dimensions exactes du rampant. 11 est de la plus grande importance d'établir cette ouverture dans les meilleures conditions voulues. Lorsque le rampant est trop large, la dilatation de l'air et, par suite, le tirage deviennent très faibles. Dans l'ordre contraire, on force l'air dilaté et la flamme^de s'arrêter dans le fourneau. 11 faut craindre, cependant, que la combustion ne soit pas assez rapide, ni la chaleur assez intense, quand le rampant devient par trop étroit.

On a reconnu que le tirage est plus grand, si le rampant s'élargit vers la cheminée, l'air chaud et la fumée s'écoulant avec une plus grande vitesse, s'ils se répandent librement dans un espace dont la largeur croît à mesure qu'elle s'éloigne d'une ouverture resserrée.

11 ne faut pas que ce canal soit placé trop au-dessus de la sole. Autrement, la flamme tendant à suivre l'inflexion de la voûte, la chaleur développée par le combustible ne produirait pas tout l'effet utile sur le métal rassemblé dans le creuset.

L'ouverture de la cheminée doit être plus grande que la section du rampant, afin qu'une fois celle-ci dépassée, la flamme et la fumée puissent s'échapper avec rapidité.

La hauteur des cheminées ne peut être moindre de 10 à 12 mètres. On est souvent obligé de la porter jusqu'à 24 à 25 mètres, surtout lorsqu'il existe, dans les environs, des bâtiments pouvant gêner le mouvement de

l'air. Le tirage se montre d'autant plus fort que la cheminée est plus élevée, la pression de l'air atmosphérique étant moins sensible dans les régions supérieures et par conséquent moins nuisible à la sortie des vapeurs dilatées qui se dégagent du fourneau. La section des cheminées doit être au moins de 9 à 10 décimètres carrés. Ces dimensions ne doivent pas être exagérées.

La dilatation de l'air est toujours imparfaite et le tirage faible dans les cheminées ayant une trop grande section. Ces inconvénients sont dus à l'action de deux courants opposés qui s'établissent dans le conduit, l'un formé de l'air atmosphérique qui descend, l'autre composé de l'air dilaté qui remonte. Il suit de là que, lorsqu'on veut disposer une seule cheminée pour plusieurs fourneaux, on doit diviser l'intérieur en autant de compartiments qu'il y a de foyers.

Pour qu'on puisse régler le mouvement de l'air, d'une manière utile à la marche des fours, il convient de recouvrir les cheminées d'un registre à bascule tel que celui dont nous indiquons la disposition par la figure 19, pi. 14. L'usage de ce registre est indispensable, lorsqu'il s'agit d'augmenter ou de diminuer le tirage, suivant les besoins du chauffage.

Proportions. — De ce qui vient d'être dit et des observations de la pratique, on peut, sauf exception, se tenir dans les proportions suivantes, pour les principales parties des fours à réverbère :

Si l'on chauffe à la houille, la grille peut être tenue entre 0™,40 et 0™,60 en contre-bas de l'autel, et de 0™,55 à 0™,90, même 1 mètre, si l'on chauffe au bois.

On admet que la hauteur de l'autel au-dessus du point le plus élevé du foyer peut être de 0™,15 à 0^,20 pour les fours à fonte de fer et 0™,20 àO'^jSO pour les fours à cuivre, bronze ou laiton.

Pour les fours à refondre la fonte de fer, il faudrait compter par charge de cent kilogrammes de métal sur une surface nette de sole de 0"^<i,009 à0™i,017 dans les appareils devant produire au delà de cinq tonnes et de 0°^9,015 à 0°"^,030 dans les fours de dimensions plus faibles.

Pour la fusion du bronze, ces relations deviendraient 0°*^, 0025 à 0'°<i,0035 dans les plus grands fours et 0°»q,0035 à 0°'q,0050 dans les plus petits.

La surface do la sole doit être, en tout cas, à la surface de la grille, dans le rapport 3 à 1 pour les fours de dimensions restreintes et 2 à 1 pour les fours de grandes dimensions.

La section du rampant peut se tenir vers le 1/10* environ de la surface nette de la grille.

La hauteur de la cheminée doit être, au moins :

d étant le diamètre.

Construction des fours à réverbère. — On emploie des briques réfractaires de première qualité pour la construction de la voûte, du pont et du creuset des fours à réverbère (1).

La voûte doit être construite avec beaucoup de soin, et les briques assemblées avec un mortier très liquide d'argile réfractaire doivent offrir des joints de la plus mince épaisseur possible. C'est surtout près du pont, à l'endroit où l'atteinte du feu se fait le plus sentir, qu'il est essentiel de soigner la construction de la voûte. Sans compter la dépense qu'occasionnerait le remplacement répété des briques fondues ou tombées, on aurait à craindre une notable déperdition de chaleur et la formation d'un laitier visqueux qui, recouvrant le métal, nuirait aux progrès de la fusion.

L'épaisseur de la voûte doit être de 0»^,135 à 0™,165, au moins, près de la grille, et de 0"»,120 à 0"»,130 près de la cheminée.

Une voûte mal construite ne peut supporter que huit ou dix fondages, tandis qu'une autre établie solidement peut résister à 60 et même à 80 fusions.

Pour éviter la déperdition de la chaleur et pour garantir l'enveloppe en briques, on remplit les vides extérieurs que forme la voûte avec un massif en maçonnerie brute ou avec des matières peu conductrices du calorique, telles que du fraisil, de vieilles briques ou des laitiers concassés, le tout recouvert d'une couche d'argile, de manière que la partie supérieure du four offre une surface plane, comme l'indiquent les figures 15, 17 et 18.

La sole se compose d'une épaisseur de sable très réfractaire bien battue en pisé sur une maçonnerie en grès ou en pierres pouvant résister à la calcination.

Une des meilleures matières qu'on puisse employer pour la confection de la sole est du sable de rivière très pur. Il ne faut pas négliger de disposer, dans le massif^ des canaux destinés à Téchappement des vapeurs,

La cheminée est la partie la plus dispendieuse de la construction d'un

(1) A Indret, les briques réfractaires rèservéds aux fours à réverbère étaient confectionnées avec une célérité remarquable, au moyen d'un mécanisme assez simple. La terre préparée & l'avance éfciit chargée dans un cylindre creux où un piston venait la refouler. Elle s'échappait par un orifice rectangulaire placé à la partie inférieure du cylindre, et elle était tranchée à la longueur voulue à l'aide d'un couteau horizontal lié par deux tirants au balancier qui foisait mouvoir la tige du piston. Depuis, ces appareils perfectionnés se sont répandus, aveo des dispositions diverses, dans toutes les briqueteries.

four à réverbère, à cause de l'élévation qu'il convient de lui donner. Elle doit être appuyée sur de solides fondations et maintenue à différents points de sa hauteur par des tirants en fer. On peut chercher à réduire l'épaisseur des parois vers le haut, afin d'économiser les matériaux et de diminuer la pression exercée sur la base.

La partie intérieure de la cheminée, jusqu'à 1™,50 ou 2 mètres de la sole, est construite en briques réfractaires. Il suffit d'employer des briques communes pour tout le reste, une fois cette hauteur dépassée.

Lorsque les fondations sont larges et qu'on dispose de matériaux de bonne qualité, on peut se dispenser de multiplier les tirants en fer, comme on le fait quelquefois. Dans ces conditions, la cheminée se compose de plusieurs assises à chacune desquelles on donne un retrait qui réduit successivement leurs dimensions extérieures.

Les barreaux de la grille sont ordinairement faits en fonte blanche, celle-ci étant moins oxydable que la fonte grise et que le fer forgé. Ils sont disposés sur deux sommiers ou porte-grilles aussi en fonte.

Quelle que soit la nature des barreaux, ils ne peuvent résister longtemps à l'action du combustible avec lequel leur surface supérieure est toujours en contact. On a essayé sans beaucoup de succès de rendre cette surface un peu concave, afin que les cendres pussent s'y arrêter et protéger la fonte contre l'oxydation.

Nous pensons qu'on obtiendrait un effet plus avantageux avec une grille dans laquelle on ferait circuler un faible courant d'eau. En pratiquant aux barreaux quelques trous d'un orifice extrêmement étroit, on pourrait injecter à travers le combustible une petite quantité de vapeur d'eau qui, se décomposant, fournirait une certaine dose d'oxygène dont l'addition serait de nature à augmenter le chauffage (1).

Quand on fait des barreaux en fonte grise, il est bon de leur donner peu d'épaisseur et de les régler suivant un espacement régulier qui, laissant circuler en tous temps une égale quantité d'air, les empêche de rougir à l'action du feu. Quelques consommateurs ont imaginé de passer sur la meule leur face supérieure, et ils ont reconnu que les grilles présentaient par là l'avantage de ne pas retenir la houille, même de qualité fondante ou glutineuse, de nettoyer facilement et, par conséquent, de favoriser la circulation de l'air sous les grilles.

De la position de la sole dépend celle des ouvertures qu'on doit ménager au four à réverbère. On laisse ordinairement trois ouvertures :

(1) Ces essais ont été tentés et bien d'autres encore, sur l'emploi et la durée des barreaux do grille. Nous ne pouvons que renvoyer nos lecteurs aux nombreux systèmes qu'on retrouve aujourd'hui dans tous les appareils quelconques brûlant de la houille*

Tune pour charger le combustible, l'autre pour charger le métal et la dernière pour puiser la fonte (I).

La poi*tière de chargement du combustible est placée au-dessus de la grille; elle est évasée en dehors pour la commodité du chargeur. Elle doit être assez grande pour que le combustible puisse être répandu uniformément sur toute la grille ; mais il faut éviter de la faire trop grande, parce que l'air froid qui tend à pénétrer à l'intérieur du four peut diminuer le tirage. Le m03'en le plus commode d'intercepter l'entrée de l'air est de boucher cette porte avec une ou deux pelletées de houille menue qu'on relève en talus.

L'ouverture par laquelle on introduit le métal dans le four est établie au-dessus de In solo; elle est habituellement assez grande pour permettre le chargement de gros colis. On la ferme au moyen d'un châssis en fer qui retient une cloison mm de briques réfractaires bien assemblées avec un mortier argileux (flg. 15. pi. 14). C .*tte cloison, conduite entre deux rainures, est soulevée au moyen d'un contre-poids dont la chaîne glisse sur une poulie. Pendant le fondage, on répand, contre la jonction inférieure, du sable sec qui garantit la sole du contact de l'air atmosphérique, puis on bouche tous les autres joints avec de l'argile.

Le troun percé au milieu de la portière indique au fondeur à quel point se trouve la fusion; on le tient fermé par un bouchon de terre glaise ; ou encore, on le garnit d'un ouvreau clos par un œillard en verre.

L'ouverture servant à puiser la fonte est placée au-dessus du creuset, soit que celui-ci se trouve contre le pont, soit qu'il existe sous la cheminée à l'extrémité du four.

Cette ouverture est fermée pendant la fusion par une grande brique réfractaire au milieu de laquelle est fixé un anneau qui sert à l'enlever plus facilement. On peut, comme à la porte de chargement, y conserver un petit orifice garni d'un verre coloré au travers duquel on peut suivre la marche du fourneau.

On évite de puiser la fonte avec des poches. Cette opération est très pénible pour les ouvriers, l'épaisseur du four les obligeant à prendre une position difficile pour atteindre le fond du creuset; elle est nuisible d'ailleurs à la qualité des produits, la fonte demeurant soumise pendant la durée delà coulée à l'action de l'air qui la refroidit et la dispose à blanchir. Pour écarter cet inconvénient, on laisse au-dessous de la portière d'épuisement un trou de coulée qui, en communication avec le fond du fourneau, sert à le vider entièrement, en conduisant la

(1) I>^x)8 les fours à cuivre, où l'ou coule à la percée, l'orifice placé aa-dessas du trou de coulée sert à introduire Tétaln et le zinc qui doivent entrer dans les alliages.

fonte directement dans les moules, à l'aide de cheneaux et de bassins, ou bien encore dans les poches des mouleurs, ainsi qu'on fait pour les cubilots.

L'ensemble des fours à réverbère demande, en résumé, à être construit par des maçons habiles et soigneux. La masse doit être consolidée par de bonnes armatures en fonte retenues par des boulons et des tirants en fer. Les costières doivent être garnies d'une double enveloppe en pierre, afin d'atténuer l'effet des gerçures produites par la mise en feu et pendant le travail.

Dans les usines où les fours à réverbère sont exposés à l'air, on a soin de mettre ces appareils à l'abri deè eaux pluviales par une toiture fort simple (fig. 15, pi. 14).

Pour compléter ces diverses données sur les fours à réverbère, nous renverrons nos lecteurs aux figures 17 et 18, donnant les coupes verticales en longueur de deux fours dont le creuset est situé près de l'autel. Ces dispositions, souvent avantageuses en ce que la fonte demeure plus longtemps liquide, donnent moins de déchet qu'il ne s'en produit dans les fours semblables à celui représenté par les figures 15 et 16.

Le fourneau figure 17 peut servir à mettre en fusion 500 ou 600 kilogrammes de fonte tout au plus. Par cette raison, nous le recommanderons de préférence pour la fonte du cuivre.

Le fourneau figure 18 pourrait contenir au besoin 3,000 à 3,500 kilogrammes de fonte. On a reconnu l'utilité d'une double voûte en raison de la grande étendue de la sole et aussi dans le but de rapprocher la flamme de la surface du bain. La construction de ce four est coûteuse et exige de fréquentes réparations.

En résumé, les fourneaux à réverbère les plus usités pour la fonte de fer sont ceux qui se rapprochent de la forme de celui indiqué^ par les figures 15 et 16 et dont nous avons pris le dessin aux fonderies d'Indret. On peut y liquéfier environ 3,000 kilogrammes de fonte, bien que les dimensions soient des plus petites. Il est évident qu'on pourrait construire sur ce modèle des fourneaux capables de contenir jusqu'à 20 ou 25,000 kilogrammes, si l'on ne devait préférer pour la coulée des pièces importantes les cubilots, auxquels on est parvenu aujourd'hui à donner de telles proportions qu'elles suffisent à tous les besoins de la fonderie.

Nous avons fait établir, en 1860, les garnitures et armatures de fours à réverbère destinés à l'arsenal de Toulon. Ces fours perfectionnés, et comportant une soufflerie additionnelle par le ventilateur, sont suffisamment détaillés à la planche 13 pour que la construction en soit rendue facile de tous points. On peut dire que les dessins représentent une des dispositions dernières admises en France pour la construction des

fours & réverbère. A cet égard, la planche 13 vient compléter utilement les autres figures se rapportant au même sujet (pi. 14).

La boîte recevant le vent fourni par un ventilateur est percée de 120 trous de 10 millimètres de diamètre, inclinés et disposés sur trois à quatre rangées entrecroisées, de manière à diriger Tair sous toute la surface de la grille.

Le revêtement métallique extérieur d'un pareil four, plaques, armatures, contreforts et barreaux de fonte, tirants et boulons en fer, comprend environ 4,500 kilogrammes de grosses fontes et 500 kilogrammes de fer. C'est peu de chose, si l'on considère la solidité, la rigidité et la convenance de pareils fours.

Du chargement des fours. — On charge de préférence dans les fours à réverbère la fonte qui est coulée en saumons ou sapots d'environ 0™,08 à 0",10 d'équarrissage. On dispose les saumons par rangées en forme de grilles et l'on fait en sorte que la première ne soit pas appuyée sur la sole, ce qu'on obtient en l'établissant sur des supports formés par des briques réfractaires. Cette disposition sert à favoriser le passage de la flamme dont elle augmente l'efiTet, puisqu'ainsi on la met en contact avec la plus grande partie de la surface du métal.

S'il ne faut pas trop rapprocher les morceaux de fonte afin d'obtenir le résultat dont nous parlons, on ne doit point non plus les placer à de trop grands intervalles les uns des autres, parce qu'alors on n'utiliserait pas convenablement la capacité du foyer. La flamme, passant trop librement entre les fragments, ne produirait pas tout son effet et causerait une forte oxydation.

S'il se trouve qu'on ait à charger à la fois des morceaux de fonte de différentes grosseurs, il est bon de placer ceux qui présentent le plus de volume par-dessus les autres et de les ramener près du pont, la cha* leur étant ordinairement plus intense à cet endroit qu'en toute autre partie du fourneau.

Il est nécessaire de traiter de même façon les morceaux de fonte les plus réfractaires, devant se trouver le plus près possible du coup de feu.

Le chargement des soles inclinées est moins facile que celui des soles horizontales, sur lesquelles on n'a qu'à disposer la fonte uniformément, tandis qu'avec les autres on doit craindre de ne pouvoir introduire dans le fourneau la quantité de métal qui lui convient, ou de voir quelques morceaux mal soutenus glisser et tomber non fondus dans le creuset.

Dans quelques fonderies, après avoir chargé et avant la mise en feu du fourneau, on ferme hermétiquement la porte de chargement. Dana

quelques antres, où la sole peut être chargée facilement et promptement, on chauffe le foyer au rouge avant l'introduction du métal, pendant laquelle on a le soin d'abaisser le registre de la cheminée pour concentrer la chaleur à l'intérieur. Par là, la fusion est plus instantanée, la fonte plus liquide et le déchet moins fort, mais on augmente la consommation du combustible. On fait bien d'employer ce procédé quand on opère dans des fours neufs qui absorbent beaucoup de chaleur, ce qui ralentit la fusion, et aussi quand il s'agit du cuivre, plus facile à charger que la fonte.

Pour le chauffage des fours destinés à la fusion du fer, on emploie exclusivement la houille. Pour celui des fours appliqués à la fonte du bronze ou du laiton, on se sert du bois, sinon d'un mélange de bois et de houille ou de tourbe.

Travail des fours et mise en fusion. — Nous ne nous étendrons pas sur le séchage des fours à réverbère ; ce travail est fort simple, puisqu'il consiste à entretenir un feu doux sur la grille et à l'augmenter graduel-* lement quand on s'aperçoit que le four commence à s'échauffer et que la maçonnerie ne ^e plus . Un feu poussé trop vivement ne manquerait pas de provoquer de nombreuses crevasses.

Il s'agit essentiellement, pendant la fusion, d'empêcher l'air extérieur de pénétrer dans le foyer, ce qui s'obtient facilement lorsque les différentes ouvertures sont hermétiquement fermées.

L'attention du fondeur doit se porter sur l'entretien de la grille. Celle-ci doit être chargée vivement et ne jamais manquer de combustible. Il peut arriver qu'elle s'engorge et ne jette plus qu'une faible chaleur, si le charbon produit beaucoup de fraisil et de cendres. En pareil cas, il faut avoir soin de la dégager en introduisant un crochet plat entre les barreaux et en faisant tomber la houille brûlée. Cette opération ayant pour but de relever l'effet du combustible est celle que les fondeurs appellent donner à la grille; elle ne doit avoir lieu que lorsqu'elle est absolument nécessaire. Répétée trop souvent, elle occasionnerait une forte dépense de combustible.

Le volume de chaque charge jetée sur la grille dépend de la nature du charbon et des dimensions de la chauffe.

On évitera d'introduire à la fois dans le fourneau une trop grande quantité de houille, qui serait lente à s'allumer, refroidirait d'abord le foyer et dégagerait ensuite une forte expansion de âamme s'élevant dans la cheminée sans profit pour la fusion. — Il faut donc se contenter d'entretenir sur la grille un feu régulier et de distribuer les pelletées de houille de manière à ne laisser aucun endroit dégarni.

An commencement du travail, on presse les charges de charbon de dix en dix minutes environ. On a soin de les retarder quand toute la

fonte commence à entrer en liquéfaction. En approchant du terme de la fusion, on ne renouvelle la grille que de quart d'heure en quart d'heure.

Comme on peut le voir, la fusion dans les fours à réverbère est fort simple; mais, si Ton ne surveille pas avec attention la distribution des charges et l'entretien du feu, on doit craindre de brûler une forte partie de la fonte, d'élever outre mesure la consommation du combustible et enfin de compromettre le succès du fondage.

Les trous de regard laissés à la porte de chargement et à celle du creuset indiquent au fondeur l'allure du fourneau et l'aident à conduire son travail.

La flamme qui s'échappe du fourneau peut aussi lui servir d'indice. Si elle s'élève à une trop grande hauteur au-dessus de la cheminée, ou si elle est intermittente, c'est un signe que les charges de charbon sont trop fortes ou mal réglées. Par une bonne marche, la flamme doit dépasser très peu, mais constamment, le chapeau de la cheminée. Dès que la fusion est terminée, on ferme les registres et l'on procède à la coulée.

Si l'on fait écouler la fonte, on l'écréme dans la rigole qui la reçoit, avec un tampon de chanvre fixé à une tringle en fer. Si on la puise, on en sépare le laitier dans le creuset même. On ne coule en puisant que lorsqu'on doit remplir une grande quantité de petits moules, ou lorsque la pièce à couler est trop éloignée du fourneau pour qu'on ne puisse établir un chenal sans craindre de perdre une partie de la fonte par le refroidissement. L'épuisement dure quelquefois longtemps; et, suivant les circonstances, on est obligé de donner un nouveau coup de feu avant qu'il soit terminé.

Quand toute la fonte est employée, on enlève, avec des ringards, le carcas déposé sur la sole, en évitant d'endommager l'autel. Après que le four est refroidi, on répare la sole s'il est nécessaire. Un sole bien établie avec du sable très réfractaire peut supporter plusieurs fusions sans réparations essentielles.

Le temps que dure la fusion est assez variable. Selon les proportions observées entre les diflFérentes parties du fourneau, selon la qualité du combustible et la nature des fontes, il faut de 2 à 5 heures pour fondre 700 à 3,000 kilogrammes.

Le travail d'un four à réverbère est confié à un seul ouvrier. Souvent même, cet ouvrier peut se charger de la conduite de deux ou trois fours, lorsqu'ils sont rapprochés les uns des autres, et lorsque la houille est déposée à la portée de chaque grille.

La fusion ayant lieu en temps inégaux, si l'on opère dans des fours dont les dimensions ne sont pas les mêmes, il est important que le fondeur prenne les dispositions convenables pour que le métal entre dans tous, au même moment, en liquéfaction. Cependant il faut noter

que la fonte tenue longtemps en bain acquiert un peu de ténacité, mais se refroidit et devient épaisse au point qu'elle n'est plus propre à rem» plir les moules et qu'elle se fige dans les poches.

Les outils nécessaires à la conduite d'un four à réverbère peuvent se borner à plusieurs ringards, dont quelques-uns sont recourbés pour donner à la grille, à une ou deux pelles en fer avec manches en bois et àplusieurs outils du même genre que ceux des fondeurs des hauts-fournaux et des cubilots, pour la construction et la réparation des fours.

Le déchet du fer cru dépend beaucoup de la rapidité avec laquelle celui-ci est mis en fusion. Si donc on élève la température du four avec trop de lenteur, on augmente le déchet et l'on blanchit la fonte.

Comme dans les autres procédés de mise en fusion dont nous avons parlé, une grande partie de la perte éprouvée par le métal provient de^s grains qui sont répandus dans l'usine. Quoi qu'il en soit, le déchet résultant de l'oxydation et de la fonte perdue dans les scories peut être singulièrement élevé par un mauvais travail ; nous l'avons vu varier de 6 à 15 p. 0/0, quand, dans de bonnes conditions, il doit être maintenu entre 5 et 7.

Le carcas est dû à l'action de la flamme et de l'air qui oxydent, en passant, la surface du bain. La couche est d'autant plus épaisse que le coup de feu est plus violent et mal dirigé. Si le carcas est de peu d'importance, il se compose d'une couche mince d'un oxyde de fer analogue à celui des battitures. Dans le cas contraire, l'épaisseur de cette couche est augmentée et ses parties sont formées d'une masse de fer plus ou moins affinée. Alors, en outre de la perte qje subit la fonte, on voit s'élever la consommation du combustible, parce qu'il a été nécessaire, pour obtenir un bain liquide, d'activer la violence du feu.

La quantité de carcas que fournissent les fours à réverbère dépend aussi de la nature de la fonte.

La fonte blanche, qui se liquéfie difficilement, est soumise à l'oxydar tion quand elle s'échauffe avant la fusion, quand elle s'écoule lentement dans le creuset et quand elle est en bain. Pour éviter ce triple inconvénient, on doit accélérer l'opération en portant à un très haut degré la température du fourneau. De là une augmentation considérable de carcas ; — ce qui, nous le répétons, n'autorise pas l'emploi de la fonte blanche dans les fours à réverbère où, quelques soins qu'on prenne pour la mettre en fusion, on obtient toujours beaucoup de déchet et une fonte pâteuse se figeant presque instantanément.

La fonte grise, traitée avec soin dans un four bien construit, fournit peu et quelquefois pas du tout de carcas. — Si elle est en petits fragments et oxydée d'avance sous le contact de l'air, elle peut donner, au contraire, des carcas très épais. Pour la traiter alors avec avantage, il est nécessaire de produire une chaleur rapide et intense. Nous ferons

obsenrer^ à cet égard, ^que les bocages provenant de petits objets, tels que, par exemple, des pièces de poterie et des ornements plats, ne conviennent pas pour le travail des fours à réverbère. — Ils s'entassent trop et forment sur la. sole une masse compacte dont la surface extérieure reçoit seule l'atteinte de la flamme. Les inconvénients résultant de ce fait affirment cette remarque générale dans la liquéfaction de tous les métaux, mais remarquable surtout dans la fusion du fer, plus que tout autre soumis à l'oxydation, c'est que plus les fragments à fondre sont petits, plus le déchet est grand. En effet, plus les surfaces sont multipliées, plus elles tendent à s'affaisser sur elles-mêmes au moment de la fusion et à former une croûte brûlée, se perdant dans les scories, ou recouvrant le bain, à réchauffement duquel elle s'oppose. Toutefois ce résultat, indiqué par l'expérience, peut être évidemment modifié, suivant la manière dont le travail est conduit.

On arrive à conclure de ce que nous venons de dire que le carcas est un produit excessivement variable, pouvant s'élever depuis 1 kilogramme jusqu'à 100 kilogrammes pour 1,000 kilogrammes de fonte introduite dans le fourneau. Le chiffre déjà extraordinaire que nous fixons est encore loin d'être un maximum, puisque, par le feu violent et soutenu d'un four à réverbère et en agitant dans le creuset le métal liquide qui s'y tient, on parvient à l'affinage, lequel a pour but de transformer la fonte en fer ductile. Delà formation du carcas, on comprendra que la fusibilité de la fonte doit nécessairement diminuer par chaque fusion qu'elle subit dans les fotirs à réverbère.

La consommation du combustible est dépendante de la nature de la fonte, des proportions relatives que doivent avoir toutes les parties du four et beaucoup aussi de l'habileté du fondeur.

Quelque simple, en effet, que soit la conduite d'un four à réverbère, elle exige beaucoup d'habitude et de soin de la part de l'ouvrier qui en est chargé. Un fondeur intelligent usera deux fois moins de charbon qu'un ouvrier maladroit, pour mettre en fusion une même quantité de fonte. La densité variable pour chaque espèce de houille qu'on veut employer ne nous permet pas d'indiquer avec exactitude les bornes dans lesquelles doit être renfermée la consommation du combustible ; mais, en admettant que l'hectolitre de houille pèse 78 à 80 kilogrammes, on peut poser qu'il suffit de 40 à 50 kilogrammes pour fondre 1,000 kilogrammes de fonte, si le travail a lieu dans des conditions favorables.

Cependant, pour mieux fixer sur les chiffres du déchet, du carcas et de la consommation du combustible, nous donnerons les résultats suivants, provenant de plusieurs fondages opérés dans le four à réverbère représenté par les figures 15 et 16, pi. 14. — On brûlait de la houille de Nons.