HL

En charbons, 54,482 hect. 50 ou 62 hect.

par 1,000 kilog.

En minerais, 14,656 hect. 20 ou 18 hect.

par 1,000 kilog»

Si la consommation en matériaux est plus forte pour le fourneau n"" 1, que pour le fourneau n* 2, quelle différence n'existe-t-il pas dans les produits en moulages, dont l'importance doit être si vivement sentie par le fabricant qui en fait sa spécialité. Cependant, nous devons faire remarquer que le chiffre de gueuses coulées, pendant le train du fourneau n*" 2, aurait pu être diminué si l'usine avait été en possession de

(1) On appelle bocages^ dans les hauts-fourneaux, les débris de fonte proTenant des jets, des pièces manquées et des culs de poche, etc., etc.

(2) Dans ces comptes de consommation, nous ne parlons pas du fondant, parce qu'il est considéré comme ajant une yaleur à peu près nulle, par rapport aux autres matériaux.

commandes de pièces massives, d'une réussite facile et n'exigeant pas la bonne qualité de fonte que demandent les objets d'ornement, de vaisselle ou de mécanique. Quoi qu'il en soit, on reconnaîtra qu'à fabrica* tion semblable, le travail du premier de ces deux fourneaux serait de nature à présenter, au maître de fonderies, plus de bénéfices que celui du second.

Emploi de Vair chaud. — Les applications des appareils à chauffer l'air, ont été extrêmement variées. Ces appareils ont été composés pour la plupart d'un certain nombre de tubes en fonte, recourbés et dirigés en différents sens. Leur but est d'élever la température de l'air en lui faisant parcourir, pendant un certain temps, le vide laissé dans les tuyaux, dont la surface extérieure est soumise à l'action de la flamme. Rien ne précise absolument la forme et les proportions des systèmes de chauffage à admettre. Il est certain, cependant, qu'une section trop faible nuirait et qu'une section trop grande, s'opposerait à réchauffement de l'air. On peut, dans une certaine limite, éviter ce dernier inconvénient, en multipliant les coudes pour briser la masse d'air.

Si l'on veut ménager le travail moteur, la vitesse de l'air dans les conduites, ne doit pas s'élever à plus de 25 à 30 mètres par minute. Cette vitesse restant subordonnée à la température que l'on veut obtenir et & la disposition particulière de l'appareil.

En somme, les points essentiels, dans la construction d'un appareil à air chaud, peuvent être résumés comme suit :

V* Disposer de la plus grande surface de chauffe possible, sans augmenter la pression par de nombreux tuyaux d'un faible diamètre et par des coudes d'un trop petit rayon ;

2^ Éviter la multiplicité des joints, et par suite, les chances de perte d'air;

^ Disposer les tuyaux de telle sorte que la dilatation de leurs parties ait lieu facilement.

On ne saurait déterminer, d'une manière générale, le degré de température à donner à l'air chaud lancé dans les hauts-fourneaux. Cet élément, doit résulter de la nature des minerais et môme de celle du combustible ; il doit dépendre également de la qualité des matériaux employés au montage des ouvrages. Par exemple, une très haute température dans un fourneau monté en sable ou en grès peu rétractaires, ne tendrait qu'à amener une prompte destruction des parois et un déchet considérable dans le produit. D'un autre côté, le combustible devant être consumé dans le temps voulu pour la réduction du minerai^ on n'obtiendra pas tout l'effet utile, et les charges seront brûlées beaucoup trop haut,' si l'action d'une chaleur trop intense, vient hâter ce mo-

ment La température de Tair chaud, est donc variable entre isœ et 300^ ; il serait peu profitable de la tenir au-dessous de la limite la plus basse, et il ne serait pas avantageux de la faire dépasser le point le plus haut.

Le chauffage des appareils à air chaud, par foyers additionnels, n'est praticable que dans les localités où l'on rencontre le combustible minéral à très bon compte. Ailleurs, il deviendrait d'un entretien dispendieux.

On avait admis, dans le principe, que la chaleur fournie par les flammes du gueulard était toujours inférieure de 1/4 à 1/5 à celle donnée par le combustible brûlé sur la grille d'un foyer. En effet, on comptait sur 130 & 135 calories par mètre cube de surface de chauffe et par minute, lorsqu'on employait une grille, et sur 100 à 105 seulement, lorsqu'on Élisait usage de la chaleur du gueulard. Les expériences d'Ebelmen et les résultats constatés plus haut, ont montré à quelle puissance calorifique pouvaient atteindre les flammes perdues. 11 suffit, pour cela, de brûler les gaz dans les conditions les plus favorables et de prendre toutes mesures utiles pour que la surface des tuyaux ne se recouvre pas d'une couche de poussières dont l'épaisseur nuirait à réchauffement de l'air.

Le chauffage, par la flamme du gueulard, n'est pas exempt d'inconvénients, ainsi que nous l'avons déjà fait remarquer. 11 provoque un tirage tendant à élever la température de la cuve aux dépens de celle de l'ouvrage, et & occasionner des descentes inégales. Les appareils à chauffer l'air, installés sur la plate-forme des gueulards, présentent un inconvénient grave emprunté à la nécessité d'élever l'air, pour le faire redescendre ensuite; ce qui, non seulement, est une cause de dépense, mais un obstacle à l'application de l'air chaud dans les usines, n'ayant que de faibles machines soufflantes.

Par ces raisons, les appareils construits sur le sol, doivent avoir une préférence incontestable. Nous croyons qu'un bien petit nombre d'usines ont conservé les appareils au gueulard.

Cependant, à titre rétrospectif, nous laisserons subsister à la pi. 8, les figures 1, 2 et 3 qui donnent deux dispositions différentes.

La première, représente le système Grosnier, dit à serpentin, qui a été monté il y à vingt-cinq ou trente ans, dans diverses usines à moulage, de la Meuse, des Vosges, de la Haute-Marne et des Ardennes. La vue du dessin suffit pour donner un aperçu de l'ensemble.

La deuxième disposition, figures 2 et 3, a été établie par nous, sous la direction de notre excellent maître, Eugène Flachat, vers 1838 à Tusey. Cet appareil, du type Calder, encore employé et, par cela même, bon à conserver dans cette nouvelle édition, est composé de 18 tuyaux courbes de 0^,064 de diamètre intérieur, assemblés sur deux conduits

concentriques de 0^,33 de diamètre intérieur, qui enveloppent circulairement une portion du gueulard. Les gaz sont introduits dans le sens opposé au mouvement de Tair et s'échappent par une cheminée d'appel dont la hauteur a environ 10 mètres. Le vent envoyé par la machine se rend aux tuyères dans la direction indiquée par les flèches. Un tuyau comdensateur, âgure 24, pi. 7, est placé sur la conduite d'air chaud, en vue de neutraliser les effets de la dilatation et de la contraction.

L'épaisseur des tuyaux est de 0°>,025 millimètres, et le vide laissé à Temboîtement de chacun d'eux, pour l'introduction du mastic, a 0<|>,015 de largeur. Le mastic, employé pour les Joints, étant composé de 2/3 tournure de fonte tamisée et 1/3 de terre argileuse, on formait une pâte de la consistance de celle du pain, en délayant ces matières dans du vinaigre blanc.

Les jonctions par emboîtements, ont dû être préférées aux Jonctions à brides, ces dernières ne s'obtenant, d'une manière exacte, dans la pratique, qu'après des frais coûteux d'^ustage, et ne retenant le mastic qu'imparfaitement, lorsqu'elles sont échauffées.

Les conduites des appareils au gueulard, plus encore que celles des appareils sur le sol, avaient imposé la nécessité, en vue d'éviter les pertes de chaleur, d'entourer les tuyaux d'une couche de cordes filées avec du foin, laquelle était en outre revêtue d'une épaisseur de terre argileuse délayée dans l'eau avec du crottin de cheval, de la bourre ou du foin haché. Ce mode d'envelopper, les conduites, ou tout autre analogue, est indispensable en pareil cas.

A la même époque, l'appareil demi-circulaire que nous venons de décrire, a été rectifié d'une manière plus simple et plus efficace au fourneau de Yarlgny (Haute-Saône). Les deux gros tuyaux d'assem-* blage ont été placés sur deux lignes droites parallèles et le nombre des petits tuyaux a été réduit à douze, leur diamètre intérieur étant porté à 0°>,130 au lieu de 0<|>,054. On a, de cette façon, diminué la pression et évité une certaine quantité de fuites. Cet appareil chauflïtit l'air à 280O centigrades au gueulard et le rendait à la tuyère à 230^, cette température de 2309 suffisante d'ailleurs, réduisait de 1/5 la dépense en charbon de bois; mais on prétendait que la consommation en minerais dépassait celle reconnue, alors que le fourneau travaillait à l'air froid.

Depuis, les appareils Galder disposés circulairement, autour du gueulard, ont été descendus et appliqués sur le sol au pied des hauts-fourneaux. Ceux qui n'ont pas été conservés suivant cette disposition, empruntée aux usines anglaises, ont été remplacés successivement par des appareils en Jeux d'orgue agencés en ligne droite ou drculairen

ment, par des combinaisons diverses de tubes en forme de Y renversés ou de serpentins.

Enfin, on est arrivé à une disposition mixte que nous avons décrite Jadis et qui existe encore dans quelques hauts-fourneaux du groupe de TEst. Cette disposition, est à peu de chose près, dans ces diverses usines, basée sur les données suivantes : l'appareil comprend des tuyaux à double manchon qui, liés par des coudes, forment généralement trois à quatre rangées horizontales et quatre à cinq rangées verticales ; les tuyaux ont 2'°,50 à 3 mètres de longueur et 0°,25 à 0°,35 de diamètre ; ils sont réunis par des doubles coudes, placés de telle sorte que les joints puissent être visités, entretenus et démontés au besoin. L'espace compris entre les tubes est 0°", 15 à0°,18 en tous sens et la distance de la sol, aux premiers tuyaux, est environ 0,50. L'air peut être chauffé jusqu'à la limite extrême de 250<' .

Ces appareils, avec les joints établis en dehors du feu, présentent pour le chauffage au gaz une circulation plus large et plus favorable que le système Calder, qu'on a conservé plutôt avec les foyers chauffés à la houille.

De part et d'autre, du reste, la section circulaire des tuyaux a été transformée en une section aplatie de forme rectangulaire terminée par des arrondis demi-circulaires.

Comme appareils très sensibles, c'est-à-dire chauffant rapidement et élevant l'air à une haute température, nous avons employé les appareils belges, dits de CharUroi, modifiés et disposés, autant que possible, pour éviter les réparations trop multipliées. Ces appareils composés de deux tubes concentriques de 4 ou 5 mètres de longueur et d'un diamètre extérieur de 0,80 environ, l'espace libre entre les tubes étant de 0™,05 à 0™,06 ont été perfectionnés par Thomas et Laurens qui ont imaginé, à l'intérieur, des lames entrecroisées pour rompre les couches d'air et en faciliter l'échaulffement.

Depuis, les mêmes ingénieurs ont transformé leur système, d'horizontal qu'il était, en une disposition verticale appliquée à chaque tuyère, plus simple et tenant moins de place que la disposition horizontale.

A Marquise, sans qu'il fût besoin de laisser entre les deux tubes, les lames entrecroisées de Thomas et Laurens, le systèmedes appareils Charleroi, de plus en plus perfectionné, a donné, pendant plusieurs années d'excellents résultats, en dehors de quelques réparations inévitables. On chauffait l'air jusqu'à 300".

Ce système a été cependant abandonné vers 1861, pour les appareils du type primitif de Calder et de Comgreaves, sensiblemeat améliorés, par une agencement simple, dont nous donnons le dessin (pi. 0, fig. 1 à 4). Les tuyaux en fer à cheval, de section arrondie et aplatie, ne sont plus d'une seule pièce. Coupés en deux, pour ainsi dire, ils ne sont plus su-

iets à se déplacer, à se briser, à rompre leurs joints et à être brûlés au sommet. Ils se soutiennent, à la partie supérieure, par des oreilles formant un emmanchement libre et brut. La section de ces tuyaux est de plus, divisée en doux parties par une cloison qui force la circulation de l'air et facilite son échauffement. Ce type, très clairement expliqué par le dessin, est la réalisation la plus complète des progrès admis à ce jour. Après avoir cherché longtemps la complication et les détails, on est revenu à cet appareil facile à chauflTer à volonté, et pouvant marcher simultanément au gaz et au combustible. C'est donc dans une disposition de ce genre et dans celle à circulation horizontale par tuyaux également aplatis, dite de Wasseralpingen, empruntée, comme point de départ, à l'appareil primitif, construit à Tusey, qu'il y a lieu de se renfermer aujourd'hui. (Voir flg. 5 et 6 pi. 9), un tracé de cet appareil.

Il ne parait pas nécessaire, au moins pour les hauts-fourneaux à moulage, d'élever la température de l'air alimentant les hauts-fourneaux au-dessus de 250 à 260".

La question de chauffer plus ou moins l'air a perdu aigourd'hui beaucoup de son importance. On a reconnu que si le vent chaud n'exerce pas sur la qualité de la fonte, l'influence désastreuse qu'on lui avait attribué d'abord dans quelques usines, son emploi n'est pas toujours aussi économique qu'on pourrait le supposer.

Pour beaucoup de directeurs de hauts-fourneaux, l'application de l'air chaud est surtout un moyen de régulariser et de redresser la marche, en même temps que de faciliter le travail aux tuyères et dans l'ouvrage.

En examinant la question au point de vuo pur et simple de la fonderie, il est possible de la résumer comme suit :

Les chefs d'usine qui ont abandonné ce procédé, ne nient pas qu'il soit susceptible de réaliser une certaine économie ; mais ils croient qu'au point de vue de la qualité, il n'est pas prouvé que la fonte à l'air chaud doive être préférée à celle à l'air froid. Si quelques objets de moulage par exemple : la vaisselle, les ornements, quelques pièces de mécanique peuvent s'accommoder de la fonte à l'air chaud, il est à peu près établi que ce produit ne convient pas pour les organes de machines demandant une certaine ténacité, et pour les objets tels que les cornues, les chaudières, les cylindres à fabriquer les produits chimiques et autres, devant aller au feu. Les inconvénients plus ou moins graves, reprochés à l'air chaud, ont été et sont encore les suivants :

Une partie de l'effet utile des machines soufflantes est perdue^ par suite de la résistance que donne la circulation rompue de l'air dans les tuyaux des appareils ;

Dans certains hauts-foumeaux, la consommation en minerais doit augmenter, notamment si l'on traite des minerais fusibles ;

Sous l'influence de l'air chaud, la fonte devient très tendre et plus facile à travailler ; mais, il est rare qu'elle ne perde pas de sa ténacité et qu'elle ne soit pas moins pure ;

Les variations plus fréquentes de la température, notamment quand les tuyères ne sont pas fermées, peuvent occasionner des dérangements d'autant plus dangereux pour le fourneau, que la marche à l'air chaud a été plus poussée vers une température élevée ;

Le développement exagéré de la température entraîne la destruction plus rapide de l'ouvrage ;

Enfin, les dépenses de construction et d'entretien des appareils ne sont pas toujours compensées par l'économie des résultats obtenus.

C'est pourquoi, dans certaines fonderies, on a cru pouvoir conclure que, pour admettre utilement l'air chaud, il fallait du moins être autorisé par les circonstances qui suivent :

Avoir des machines soufifiantes d'une certaine puissance; Acheter les combustibles à un prix élevé ; Traiter des minerais réfractaires.

Et, que dans tous les cas, il était bon de se réserver le moyen de marcher à volonté à l'air chaud ou à l'air fh>id, en faisant usage d'un système particulier et par double emploi, appliqué à la distribution du vent aux tuyères.

Hauts-fourneaux au coke, — On trouvera plus loin des indications pratiques sur quelques Usines marchant au coke, comme fonderies. Elles devront compléter ce qui a été dit jusqu'ici, et tout ce que nous aurions à dire encore.

Nous nous bornerons à résumer quelques indications spéciales ayant pu nous échapper dans les pages qui précèdent, lesquelles concernent plus particulièrement la fabrication au charbon de bois.

Les hauts-fourneaux au coke, qu'on considérait comme d'énormes appareils en 1850-53, même en Angleterre et en Amérique, se sont développés depuis, dans des proportions de plus en plus accusées, pour atteindre des dimensions colossales.

Il nous suffira de citer la marche progressive de l'établissement de Midlesbrough, depuis 1851.

A cette époque, un fourneau de 12"^,80, hauteur totale, 4™,57, diamètre au ventre, produisait 10 tonnes par vingt*quatre heures^ à la

température 270^ Fareinhet, avec une consommation de 1,054 kilogrammes de coke par tonne de fonte. En 1853, un fourneau de 16>»,85, hauteur totale, 4™,57 diamètre au ventre, produisait 28 tonnes par vingt-quatre heures, même température du vent, avec une consommation de 1,524 kilogrammes de coke par tonne de fonte.

En 1862, un fourneau de 22™,86, hauteur totale, diamètre au ventre

5 mètres, produisait 32 tonnes, avec une consommation de 1,350 kilogrammes de coke par tonne de fonte.

En 1864, un fourneau de 29^^,10, hauteur totale, diamètre au ventre

6 mètres, arrivait à produire 46 tonnes par vingt-quatre heures, avec une consommation de 1,140 kilogrammes de coke par tonne de fonte grise à moulage. L'air était chauffé jusqu'à 500<^ Fareinhet.

En 1866, un fourneau de 23 mètres de hauteur, mais du diamètre de 6™, 10 au ventre, produisait 58 tonnes par vingt-quatre heures, en fonte d'affinage, avec une température de 500° Fareinhet, et en consommant 1,015 kilogrammes par tonne de fonte produite. A la suite de ces études, on a reconnu que la consommation du coke, par tonne de fonte, a toujours été en diminuant, à raison de l'augmentation de la capacité intérieure. Toutefois, le maximum de cette diminution, parait se tenir entre les résultats du fourneau de 1864 et ceux du fourneau de 1866. On peut remarquer que le fourneau de 1866, dont la capacité est plus faible, et dont le diamètre au ventre est proportionnellement plus grand que celui du fourneau de 1864, donne une consommation plus faible. Mais, il faut noter que le premier marchait en fonte d'affinage, et le second en fontes de moulages.

Ceci démontrerait qu'en dehors de certaines limites qui se tiennent entre 25 à 30 mètres de hauteur, et 5 à 6 mètres de diamètre de ventre, il n'est pas intéressant de chercher l'agrandissement indéfini des hauts-fourneaux.

Partout du reste, les appareils de cette nature deviennent incertains et difficiles à expliquer, plus ils s'écartent des dimensions restreintes admises par la pratique pour les fourneaux au charbon de bois, au coke et au mélange, qui se tiennent dans les limites de 12 à 15 mètres de hauteur totale, et 2"',50 à 4 mètres au ventre.

Les rapports entre la capacité de la cuve, l'inclinaison des étalages et les dimensions du creuset, suivant la nature des matières traitées et le volume du vent dont on dispose, sont donc très variables. Elles dépendent du plus ou moins de fusibilité des minerais, de la densité du combustible et de la destination spéciale du produit, fonte à moulage, fonte à fer, fonte à acier. C'est ce que nous avons déjà fait ressortir.

Cependant, on peut admettre que les proportions admissibles pour les

hauts-fourneaux à coke, de moyenne grandeur, peuvent être circonscrites dans les données suivantes, du reste, assez larges (1) :

Que la hauteur totale peut être égale à trois ou quatre fois le diamètre du ventre ;

Que le diamètre du ventre peut être situé au tiers environ de la hauteur totale, à partir de la sole ;

Que le diamètre du gueulard doit se tenir entre les 2/5 et les 3^^ du diamètre du ventre ;

Que la hauteur de l'ouvrage peut être maintenue dans les limites du du 1/6 ou du 1/7 de la hauteur totale ;

Que la hauteur du creuset doit être limitée entre 0™,50 et0°',90, sa longueur entre 1",60 et 2",40, sa largeur, au niveau des tuyères, entre 0,70 et 1 mètre ;

Que les étalages doivent avoir une hauteur qui est généralement la moitié du diamètre au ventre, et qui peut rester entre 1"',20 et 2^,40 ; que l'inclinaison des étalages, ce qui est pour cette partie du fourneau, le point le plus important, demeure celle qui peut être, suivant les minerais et la qualité de la fonte, limitée entre 50 et 70 p. 0/0, termes extrêmes.

L'agrandissement des appareils au coke a amené sinon la simplification réelle, du moins une disposition nouvelle des massifs, rendue plus abordable aux réparations, plus légère et plus économique que les énormes masses carrées des hauts-fourneaux qu'on construisait, il y a quelque quarante ans.

Atgourd'hui, la maçonnerie du massif est absolument indépendante du haut-fourneau proprement dit. La cuve repose sur des piliers, reliés par des poutrelles métalliques ou par des voûtes fermant les embrasures des tuyères et celles de la coulée.

La base du fourneau sur laquelle reposent ces colonnes, s'écarte assez de la maçonnerie en briques ou en pierres réfhictaires, qui forme le creuset, Tavant-creuset et l'emplacement des tuyères, pour que le travail soit facile, en pleine marche, aux abords de ces diverses parties. On enlèverait la parti 3 inférieure et les étalages, sans danger pour la cuvo appuyée sur l'entablement que supportent les piliers, de telle sorte que les réparations, les plus importantes, pourraient se faire aisément et rapidement, sans interrompre le fonctionnement de l'appareil. Il y a des fourneaux où la cuve et sa chemise ont été faites par des constructeurs hardis, en une ou deux enveloppes de briques : la première, en briques réfractaires de 33 centimètres de longueur, la seconde, en

(1) En Angleterre, en Amérique et en Allemagne, on emploie maintenant, ponr la disposition intérieure des fourneaux, des raccords à grandes courbes qui font disparaître à peu près, toutes traces, comme situation et dimensions déterminées, des étalages, de l'ouvrage, etc.

briques ordinaires de 22 centimètres. Quelques-uns ont même supprimé les cercles en fer» devant soutenir et consolider cette espèce de tour de peu d'épaisseur, qui forme l'œuvre du haut-fourneau au-dessus des étalages. Les tuyaux de descente des gaz du gueulard au sol de l'usine, sont agencés autour du fourneau, pour être utilisés à titre de colonnes et de supports. Cette sorte d'appareil, dont nous donnons un spécimen par la (flg. 5, pi. 8), est la réalisation la plus économique des hauts-fourneaux connus actuellement. Simple et pratique, la construction se prête à toutes les réparations. Elle donne, ainsi que nous le disons plus haut, l'inappréciable facilité, par des ouvertures placées à des hauteurs différentes, de constater la température du fourneau, d'y appliquer des appareils de vérification, enfin de souffler à diverses hauteurs, pour déplacer les points de préparation, de réduction et de fusion, s'il était nécessaire.

De tels appareils sont d'un prix d'établissement trois ou quatre fois moins élevé que celui des anciens fourneaux. Laissant toute leur armature disponible et leurs briques d'un enlèvement facile, ils se prêteraient rigoureusement à des déplacements peu onéreux.

Il en est ici, comme de la fabrication des tuyaux de fonte coulés debout à grande longueur, dans des châssis ronds avec une faible épaisseur de sable, même sous une mince couche de terre. La première fois que nous avons fait couler ces tuyaux du haut en bas avec une chute de 3 à 4 mètres, chacun, s'enfuyait croyant voir le moule éclater. Des tours de hauts-fourneaux, auxquelles on était habitué à voir des massifs de 2 et 3 mètres d'épaisseur, qui se fendillaient et s'ouvraient au feu plus que les simples revêtements circulaires, sont construites à présent à une épaisseur de 50 à 60 centimètres, et même moindre.

Quand les ouvriers ont vu ces nouveaux appareils, ils s'attendaient à les voir se séparer, se briser, s'écrouler, ne montrant à l'intérieur que des matières refroidies et figées.

Maintenant, on s'y fait. Et l'on voit en France, comme en Angleterre et en Allemagne, des fourneaux d'une construction plus ou moins avancée, plus ou moins perfectionnée, sur ces types modernes. Le Creusot a monté de tels massifs. Le fourneau de Fraisans dont nous avons parlé est disposé ainsi et bien d'autres. En somme, après avoir pris comme point de départ la tour en section quadrangulaire de la base au sommet, on a passé par les fourneaux à massif carré et à tour en tronc de cône, ce qui était un progrès, pour arriver à la forme entièrement circulaire, reposant sur un massif cylindrique, remplacé depuis, par une charpente métallique supportant la tour conique; enfin, on a isolé toute la base du travail en donnant à la cuve, des étalages au gueulard, toute la légèreté possible. Ces transitions ont peu à peu

ramené les hauts-fourneaux à la forme de gros cubilots en leur donnant une tournure véritablement pratique.

Du reste, on avait tenté, il y a des années, entre Ligny et Saint- Dizier, une construction de hauts-fourneaux réduits dans des conditions analogues, avec parties basses en sable et cuves en briques réfractaires, le tout renfermé dans un revêtement de fonte, à plaques boulonnées et disposées à la façon des enveloppes de cubilot. L'auteur de ces petits appareils ayant une hauteur de 5 à 6 mètres, était un ancien ouvrier, qui, autant que je puis me rappeler, s'appelait Janson, et était de Tréveray. On se moquait de lui, et Ton s'étonnait qu'un modeste ciiétlotier, ainsi qu'on disait, voulut devenir à si peu de frais maître de forges.

Les fonds et par suite le charbon et le minerai manquèrent. L'affaire tomba. Dans cette idée première, est à mon avis, le germe tout entier des dispositions perfectionnées admises aujourd'hui et qui resteront en s'améliorant encore.

Ceci dit, nous nous bornerons à citer, dans cet ordre d'idées, le fourneau de Mamaval, près Saint-Dizier. Ce haut-fourneau consacré à la production des fontes à moulages, est le premier qui ait été établi, sur d'aussi grandes proportions dans la Haute-Marne et même dans tout le groupe dit de la Champagne.

Construit par M. de Wathaire, l'ingénieur des hautsfoumeaux de Saintr Louis, le fourneau, de Mamaval qui date de 1873 est à chemise réfract^ire simple sans enveloppe extérieure. Une première colonnade supporte les marâtres. Deux autres séries de colonnes superposées soutiennent le pont et la plate-forme du gueulard. Le gueulard est desservi par un monte-charge hydraulique pouvant élever 4,000 kilogrammes environ.

On a adopté pour la disposition de cette usine, les plus récente perfectionnements des usines anglaises et écossaises. Coulée des gueuses en plein air; surchauffage de l'air par les procédés Siemens; appareils Cowper disposés par tuyères et pouvant élever jusque 500" centigrades le vent envoyé au haut- fourneau. La machine soufflante est prévue comme les conduites de vent et de gaz, pour deux hauts-fourneaux. Elle est du système Farcot et de la force de 150 chevaux.

Améliorations dans le travail des hauts^ fourneaux. — A cet égard, nous résumerons ce qu'il est bon de consigner dans ce livre, comme pro* cédés et appareils anciens ou nouveaux, dont nous n'avons pas parlé ou dont nous avons insuffisamment tenu compte dans les pages qui précèdent.

Les expériences que nous relations dans notre dernière édition et qui portaient sur l'injection de la vapeur d'eau et sur l'insufflation du poussier de charbon de bois aux tuyères, n'ont pas eu, que nous sachions.

des résultats utiles à noter. Nous n'en parlerons pas, laissant à nos lecteurs le soin de rechercher et de retrouver ces anciennes données^ si elles les intéressent.

Au point de vue du combustible, nous laisserons également de côté les procédés de carbonisation en vases clos et autres qui ont fait leur temps ou qui se sont continués dans des conditions insuffisantes pour intéresser la métallurgie de la fonte.

Nous accorderons quelques lignes aux procédés Dromart pour la carbonisation en forêt, lesquels sont encore aujourd'hui employés dans les Landes et datent de 1867 ou 1870.

L'appareil Dromart a la forme d'un dôme ayant 5™,25 de diamètre à la base et 4«»,50 de hauteur. Il est couronné par une cheminée de 1 mètre de hauteur et 0"^,70 de diamètre, portant un petit foyer latéral dans lequel on fait du feu, au début de l'opération, pour activer le tirage. Une sorte de carcasse composée de génératrices en fer double T, assujetties à la base et au sommet sur deux couronnes en fonte, reçoit des panneaux en tôle, formant une cloche qui sert de vase clos. Le bois est agencé à l'intérieur de cette cloche par rangées debout, comme dans les meules ordinaires. Après dix heures de chauffage, la température du four est à lOO*; puis elle s'élève successivement jusqu'à 150^, annonçant la distillation du goudron, laquelle s'opère entre 200 et 300* centigrades. A cette dernière limite, l'opération est terminée et le charbon cuit au degré convenable, pour être employé dans les hauts-fourneaux.

Les températures sont constatées à l'aide de baguettes, en alliages fusibles, qu'on introduit dans la meule.

La cheminée est bouchée six ou sept heures après la fermeture du foyer placé à la base de la meule et qui a servi à propager et à alimenter la combustion à l'intérieur de l'appareil.

Toutes les portes, au nombre de trois, étant ouvertes et le refroidissement opéré, les ouvriers peuvent entrer dans l'intérieur de la cloche pour procéder au déchargement. Le charbon retiré de l'appareil est étendu sur le sol, arrosé au besoin et seulement mis en tas, après vingt-quatre heures.

Le rendement des rondins de bois de pin de 10 à 15 centimètres de diamètre est d'environ 28 à 30 mètres cubes en charbon, pour 42 à 44 mètres cubes de bois et pendant une durée de carbonisation de trente-quatre à quarante-deux heures. En moyenne, pour du bois de pin d'un an de coupe et bien sec, le rondement se tient entre 60 et 65 p. 0/0.

Un appareil peut carboniser, dans l'année, 3,300 stères de bois, produisant 1,980 mètres cubes de charbon à 10 francs l'un, dont il faut déduire :

Pour main-d'œuvre, à Ifr, 50 par mètre cube. 2.970 fr. 00

Intérêt du capital pour achat de fours 300 00

Amortissement 600 00

5 montages et démontag^^s avec transports 500 00

Ensemble 4.370 fr. 00

11 reste un produit net de 15.430 fr. 00

La même quantité de bois carbonisée en forêt par les meules ordinaires, donne au maximum 1.000 mètres cubes, à 10 fr. . . • 10.000 00 La main-d'œuvre et l'approchage, coûtent & raison de 2 fr. par mètre

cube 2.000 00

Reste un produit net 8.000 fr. 00

Soit 7,430 flrancs en faveur de l'appareil Dromart.

Les avantages que ce système peut présenter sur les meules sont :

Un rendement beaucoup plus considérable ;

Un charbon de qualité plus régulière ;

La facilité de cuire en toute saison ;

Une production plus grande dans un même temps ;

Une économie de maln-d'qeuvre, due à la facilité d'employer des ouvriers qui ne sont pas spéciaux. Tout le travail consiste en effet, à charger la meule et à surveiller la température à l'aide des éprouvettes métalliques, en zinc, plomb ou alliage.

De tels résultats assurés par une application d'une certaine durée, méritent certainement d'être pris en considération, tant la question des combustibles dans les hauts-fourneaux est une chose importante.

L'emploi du bois en partie carbonisé, n'a pas été abandonné. Il s'est répandu dans les Ardennes. Depuis 1841, le fourneau de Chéhéry a mar^ ché souvent avec du bois torréfié ou fortement desséché en forêt.

Une expérience d'un mois a donné des résultats bons à conserver : 1,536 charges composées de 768 rasses de charbon d'un hectolitre, ou 768 hectolitres et de 9,982 rasses de bois torréfié ou 41,591 cordes (doubles stères) ont mis en fusion 7,819 bâches de minerais à 30 kilogrammes l'un, cubant ensemble 1,420 hectolitres du poids de 234,570 kilogrammes. Cette consommation a produit 94,595 kilogrammes de fonte, soit 8 hect. 29 de minerai et 9 stères de charbon roux pour une tonne de fonte.

Ces chiffres donnent sur le travail des trains précédents, un boni de plus de 25 p. 0/0, le vent étant chauffé à 210 ou 220**, au maximum.

En général, avec cette marche, la fonte se maintint grise, sans limaille et très nerveuse. Les dérangements dans l'allure, quand ils se produisirent, durèrent peu. On pensa que la présence du vent chaud était

nécessaire^ et plasieurs fois lorsqu'on dût le s apprimer momentanément, on remarqua un refroidissement si sensible, qu'on était obligé de remplacer sur-le-champ une partie de la charge en bols torréfié par du charbon. Il n'y eut pas d'embarras à la tuyère, et les chutes de mines furent peu fréquentes ; mais dans ces moments, un abaissement de température dans le vent eut été fort dangereux. Le travail du creuset resta facile et les fondeurs ne se servirent que rarement du ringard.

Au fourneau de Haraucourt, également dans les Ardennes, on a employé aussi le bois torréfié pour produire des fontes à moulages. En introduisant dans les charges, 2/3 en volume environ de bois torréfié par la méthode Houzeau-Muiron, on obtint une économie de 1/6, la nature de la fonte restant d'ailleurs toujours la même, et l'allure du fourneau se présentant meilleure et plus régulière.

L'emploi du bois en nature, c'est-à-dire sans être carbonisé ni même séché, n'a pas réussi autant que celui du bois torréfié. En efiîBt, il faut pour qu'on puisse profiter de tout le calorique dégagé par le bois, que la carbonisation ait lieu en temps utile à une certaine hauteur de la cuve ; mais la température tend à s'élever vers le gueulard aux dépens des régions inférieures du fourneau, et de là, la difficulté d'obtenir des fontes chaudes. Quelques.métallurgistes sont d'avis que les vapeurs dégagées par le bois vert, tendent à conserver aux charges une certaine humidité vers le gueulard, et à favoriser la carbonisation dans la cuve. Il serait donc difficile en calculant toutes les chances pour ou contre les deux procédés, de se prononcer exactement en faveur du bois vert ou du bois torréfié.

Quoiqu'il en soit, on parait avoir renoncé à l'emploi du bois vert, tandis que le bois torréfié continue à être brûlé dans plusieurs hautsfourneaux. L'abandon du bois en nature serait plutôt attribuable aux dépenses nécessitées par le transport des bois sur les lieux de fabrication. Cependant, certaines usines du Doubs et de la Haute-Saône ayant continué à conserver dans leurs charges 20 à 25 p. 0/0 de bois vert, tel qu'il sortait des coupes, ont dû renoncer à ce combustible, les fontes perdant de leur qualité et l'allure devenant trop irrégulière.

L'emploi du bois cru avec mélange de coke a été propagé par les frères Vivenot de Champigneules, qui avaient pris un brevet pour leur système dont ils se chargeaient de faire l'application, moyennant un abonnement de 1,000 francs par an pour un fourneau de 10 mètres de hauteur et au-dessous. 2,000 stères de bois et 1,530 tonnes de menu coke devaient suffire à l'approvisionnement d'un de ces appareils marchant habituellement au charbon de bois. Les essences de bois les plus convenables, étaient les plus dures : le chêne, le charme, le hêtre, par exemple. Le bois pouvait être employé immédiatement après l'abattage sans qu'il fut nécessaire de convertir le taillis en cordes, mais seule-

ment en perches qu'on devait utiliser depuis la grosseur de 20 millimètres de diamètre.

Une campagne eut lieu vers 1838 au haut-fourneau de Ghampigneules, en employant les procédés Yivenot. Bien que la fonte fut destinée à la fabrication du fer, il fallut faire des sacrifices pour s'en défaire, yu sa mauvaise qualité. — L'allure du fourneau fut souvent dérangée et l'on eut la plupart des coulées, en fonte absolument blanche, ce qu'on dût attribuer à l'emploi d'une trop forte proportion de coke pour un appareil de 8 mètres de hauteur, brûlant des minerais siliceux passablement réfractaires et retenant des fragments de quartz.

Des essais au mélange de coke et de charbon de bois, au même fourneau, ne furent pas plus heureux.

Cependant, on reconnut qu'avec ces mélanges établis dans des pro-» portions convenables, il était facile d'obtenir de bons produits. Nous avons obtenu au haut-fourneau de l'abbaye d'Evaux un fort bon train avec 1/3 de coke mêlé à la charge. Après de premiers tâtonnements, il fut reconnu qu'il était indispensable de combiner les deux sortes de combustibles et d'éviter de les charger séparément, l'un sur l'autre.

Pour rendre le mélange complet, le coke devait être concassé en fragments d'un assez faible volume pour qu'ils dussent être brûlés dans le même temps que les morceaux les plus gros de charbon de bois. Le coke employé ainsi, ne devant pas en effet, être entièrement brûlé avant d'arriver aux tuyères.

Il faut en outre, après avoir assorti les combustibles de manière à leur faire rendre tout le calorique qu'ils comportent, tenir compte de la pression du vent, laquelle doit être réglée de telle sorte qu'elle convienne à la densité moyenne, c'est-à-dire qu'elle soit moindre que celle nécessaire pour brûler du coke seul et plus grande que celle utile pour consumer du charbon de bois.

Où peut connaître, s'il y a lieu de redresser l'allure quand les fondeurs ont retiré du creuset, pendant le travail, une quantité plus ou moins grande de coke imparfaitement brûlé. En pareil cas, on doit charger du coke plus menu, en admettre une plus faible quantité, ou même le supprimer tout à fait, dans un certain nombre de charges.

Ce moyen régulateur emprunté à la grosseur proportionnelle du coke et à sa présence plus ou moins accentuée dans les charges, est du reste assez commode pour régulariser la marche.

Du reste, un assez grand nombre de hauts-fourneaux au charbon de bois, dans l'Est, notamment, marchent encore aujourd'hui au mélange de coke et de charbon de bois. Tous ayant plus ou moins perfectionné la théorie que nous venons de donner.

On n'a pas, que nous sachions, réussi à employer encore l'anthracite et la tourbe dans les hauts-fourneaux et surtout dans les hauts-four-

neaux à marchandises. Sous ce rapport, les essais tentés depuis près d'un demi-siècle ne paraissent pas avoir été couronnés de succès. Nous n'en parlerons pas, étant entendu que nous ne voyons aucun intérêt à traiter ce sujet en parlant des hauts-fourneaux et fonderies en France. (1)

Toutefois, nous rappellerons qu'un ingénieur belge a proposé, il y a quelques années, divers moyens pour favoriser l'emploi du charbon cru, même dans les hauts-fourneaux de petite dimension. Son procédé consistait en un fourneau à flamme renversée donnant un passage à l'air réparti sur toute sa section, et réservant une large issue aux produits gazeux de la combustion.

Le mouvement de l'air, devant se faire en sens inverse de celui adopté, le vent pénétrait dans le fourneau par un système de tuyaux disposés depuis le haut jusqu'en bas. De cette façon, la flamme au lieu de sortir par le gueulard, traversait un conduit horizontal destiné à remplacer l'ouvrage, circulait au-dessus du creuset et s'échappait dans une cheminée d'appel. Cette idée était fondée sur ce principe qu'il fallait marcher en sens inverse de ce qui se passe dans les hauts-fourneaux ordinaires, où le charbon, s'il est gros, se colle, forme voûte et empêche le passage de l'air ; s'il est maigre^ se délite et forme une poussière que l'air ne peut traverser et qui s'oppose au passage des gaz carboniques.

Cette idée, assez bizarre dans son ensemble, n'a pas eu de suites, croyons-nous, et est allée rejoindre beaucoup de putatives de même sorte dont on n'a plus entendu parler.

Chargement des hauts^foumeaux. — Le chargement à bras à l'aide de bacs, rasses et autres mesures portatives d'une capacité quelconque a à peu près disparu de la manutention des hauts-fourneaux. Aujourd'hui, ainsi qu'il a déjà été dit, beaucoup d'usines préparent de toutes pièces sur la plate-forme du gueulard, le mélange des minerais, de la castine et du combustible disposés par couches uniformes dans lesquelles on tranche pour prendre la charge, qui est conduite au gueulard, par des wagonnets en tôle à fond mobile ou qui, élevés par une grue les amenant dans l'axe du gueulard, sont vidés instantanément par le décliquetage du fond.

Ces appareils de chargement sont disposés en vue d'une répartition égale de la charge et suivant ce que permet le système de fermeture des gueulards, dans le cas où les fourneaux marchent à gueulard fermé.

Une disposition assez simple est la fermeture Lévèque.

C'est une fermeture hermétique au moyen d'une sorte de cloche co-

(1) Voir Comàustibleif page 83 et amyantes.

nique qui repose, pendant la marche, dans une rainure annulaire garnie de sable, à peu près comme toutes les combinaisons à doubles cônes renversés. Le bord supérieur de la cloche, recourbé en dedans, donne lieu à une deuxième fermeture établie à la base d'un tuyau suspendu à une certaine hauteur, par lequel s'écoulent les gaz, après leur sortie du fourneau.

Quand il s^agit de charger, la cloche reposant sur le gueulard s'élève guidée dans la rainure supérieure pour laisser passer les wagons, et le système de levier qui conduit cette manoeuvre vient fermer les tuyaux de départ descendant au bas du fourneau ; alors les gaz s'échappent de la cheminée pendant la durée de la charge. Quand les wagons arrivent, on les amène au-dessus du gueulard, la cloche étant soulevée; puis, la trappe est ouverte et la charge versée sur un cône en tôle, ayant le sommet en haut, d'où elle se répartit sur la circonférence, les plus gros morceaux entraînés par leur poids, gagnant le centre.

Cette combinaison ne diffère de celle à couvercle hydraulique ou à sable mouvant, avec double cône à base opposée, que par la disposition particulière du cône mobile qui glisse au long des tuyaux servant à la fois au départ des gaz en marche ou à leur évacuation pendant la charge.

Les chariots ou wagonnets distributeurs de la charge ont été perfectionnés d'une manière ingénieuse par la modification du fond mobile. Aux clapets à charnière composés d'un ou de deux battants, on a substitué un fond conique, ou mieux un entonnoir en tôle, d'une seule pièce, renversé. Ce fond est suspendu au centre du chariot à une tige assez élevée pour permettre la manœuvre d'un levier, lequel en basculant, fait abaisser le cône de 0™,25 à 0™,30. Cette manœuvre ouvre sur le pourtour du wagon, une voie, par laquelle, la charge s'écoule également de tous côtés, vers les parois d'où elle est répartie au centre de la cuve.

Nous ne nous étendrons pas d'avantage sur les appareils de chargement qui doivent se concilier avec ceux de prise des gaz et de fermeture des gueulards. L'objectif est d'arriver à la plus grande simplicité comme entretien et réparation des appareils, en écartant tous les accessoires inutiles qui ne peuvent qu'embarrasser et encombrer le gueulard quand ils se présentent avec un agencement formidable d'armatures, de supports et de leviers, comme ont fait certains ingénieurs qui ont employé des systèmes beaucoup trop compliqués. En matière de hauts-fourneaux, tout ce qui peut être simplifié et demeurer à peu près inusable, doit être étudié à fond et sans recherche du superflu, si l'on se dit qu'il ne faut rien vouloir en pareil cas qui puisse exiger de la précision au point de vue des ajustements et des assemblages.

Écoulement des laitiers. — Dans les hauts-foarneaux actuels, le laitier s'écoule quand son niveau dépasse la partie supérieure de la dame, ou l'atteint à peu près au niveau du chio. Pour que cela ait lieu, il faut qu'il remplisse l'avant-creuset, entre la tympe et la dame ; et alors que son niveau dépasse celui qu'il occupe dans l'ouvrage, il est bon qu'il équilibre sensiblement la pression du vent, laquelle ne saurait être augmentée, sans provoquer une projection de matières et de flammes hors de l'avant-creuset. Un métallurgiste allemand a eu l'idée de supprimer l'avantKîreuset, proprement dit, et de prolonger la paroi antérieure de l'ouvrage jusqu'au fond du creuset, en un mot, de confondre l'ouvrage et le creuset. L'écoulement du laitier peut avoir lieu ainsi par une espèce de buse en fonte, garnie de terre, placée au plan utile du côté opposé à celui où se fait la coulée. Cette ouverture entourée d'une circulation d'eau comme une tuyère et dont on peut régler l'écoulement, à l'aide d'un tampon ajusté à une tige en fer pour servir à en limiter la section, permet d'éviter tout le travail de l'avant-creuset, et de laisser le vent aux tuyères pendant les coulées. Le trou et la face de coulée sont entretenus comme il est fait ordinairement.

Dans les usines à production importante, le décrassage des laitiers, a été organisé en grand.

On a appliqué aux hauts-fourneaux du Grand-Prieuré un système de décrassage par wagon submergé qui évite de noyer les laitiers à mesure de l'enlèvement du haut-fourneau, pour avoir à les charger ensuite.

Le matériel est disposé économiquement et son entretien presque nul, toutes les parties qui le composent, étant inondées en même temps, quand les wagons passent dans l'eau.

Deux wagonnets en tôle, munis d'une pelle et de deux crochets suffisent pour décrasser un fourneau pouvant produire 40 à 50 tonnes par Jour. Les wagons sont établis très-légèrement» à avant-train en bois ou en fer.

Pour une production journalière de 50 tonnes, ce système exige seulement 6 ouvriers à 3 fhincs, plus deux chevaux à 7 francs, soit 32 francs par jour, alors que par l'ancien système de chargement sur tombereau, on dépensait 63 francs pour le même service. De plus, le terrain nécessaire à l'établissement du décrassage mécanique n'a plus exigé que le huitième de la surface occupée par l'ancien système.

Ce procédé repose sur l'extinction des laitiers par l'eau. Il est plus pratique et plus expéditif, puisqu'il consiste à immerger le wagonnet tout entier avec sa charge dans une citerne, au lieu de répandre le laitier dans l'eau d'où on le retire à grands frais, sous forme de matières divisées.

Pour que le système dont nous parlons, soit aussi complet que possible, il convient qu'il coïncide avec le mode d'écoulement des lai-

tien à la rustine, tel que nous venons de le décrire et qui, inventé par l'ingénieur allemand Luhmann a été appliqué aux usines du Grand- Prieuré.

Un autre procédé, consistant aussi à diviser les laitiers par Feau a été appliqué aux fourneaux d'Osnabruch, en Allemagne. Les laitiers, traités à peu près suivant les données de la fabrication du plomb de chasse, sont projetés d'une certaine hauteur, dans un bassin rempli d'eau, alors qu'ils sont encore à une température élevée. En tombant dans l'eau, ils se trouvent divisés et réduits en petits grains.

Nous avons appliqué à Marquise» en employant des pompes d'arrosage, l'extinction des laitiers qui devenaient friables et faciles à se diviser, par l'exposition à l'air. On s'en servait dans cet état, comme correctif, pour la culture des terrains en terres fortes, exploités par l'usine, en vue des 100 à 150 chevaux nécessaires aux divers transports de l'exploitation, alors que le chemin de fer de Boulogne à Calais, n'existait pas encore.

Nous avons également employé des wagonnets à plaques de fonte assemblées, recevant le laitier à sa sortie du fourneau et le transportant aux extrémités de l'usine où il était déchargé sous forme de masses cubiques qu'on entassait en ordre pour maintenir des terres ou pour former des clôtures.

Dans d'autres exploitations, on installe près du fourneau un ou plusieurs grands trous évasés, au centre desquels on place une tringle de fer à anneau. Les laitiers s'écoulent dans ces trous où on les laisse se âger. Puis des chevaux attelés extirpent et enlèvent les masses qui sont portées et brisées plus loin, à mesure qu'elles sont refroidies. Ces procédés, quels qu'ils soient, dépendent de la situation des usines et des emplacements dont elles peuvent disposer.

11 y a des usines où les laitiers deviennent, faute de place, pour les décharger à distance économique, une véritable plaie, sans compter la dépense et la déperdition des terrains sur lesquels on les entasse. *

A Marquise, alors qu'on ne pouvait s'en débarrasser par les chemins de fer comme ballast, remblais, etc., on a dû acheter à prix élevés des terrains pour y tasser les laitiers des hauts- fourneaux et des cubilots. Ces laitiers étalés et nivelés par de pauvres familles auxquelles on donnait la faculté de recueillir les escarbilles, rendaient des fontes en grenailles que l'usine prenait a raison de 0,02 à 0,03 centimes par kilogramme. Il fallait une grande surveillance pour empêcher que ces débris fussent additionnés avec ceux qu'on pouvait ramasser sur les parcs de l'usine, comme auprès des fourneaux et des cubilots.

On peut noter encore les procédés Minary, pour le décrassage des. laitiers, dans le but de les faire servir a la culture et à des fabrications de ciment ou de mortier.

Les laitiers à leur sortie du fourneau sont conduits par un chenal dans une cuvette de fonte qui reçoit un courant d'eau Aroide, constamment renouvelé. Ainsi submergés, puis surnageant, ils traversent une nappe d'eau d'une certaine étendue qui achève de les refroidir et de les diviser. Ils tombent de là dans ua réservoir d'où une chaîne à godets les extrait pour les verser dans des wagons qui les enlèvent. Les hauts-fourneaux construits par M. Minary^ à Fraisans et ailleurs possèdent des installations de ce genre.

Noua reviendrons sur ces questions, dans un chapitre spécial traitant de l'utilisation des scories et autres matières dites improductives, résultant de l'exploitation des fonderies.

Parties accessoires des hauts^fournaux. — On a cherché à perfectionner les tuyères, les tympes, ou autres parties se rattachant à la construction des hauts-fourneaux et ayant une certaine importance, comme détails.

Des essais ont été tentés, pour entourer d'une circulation d'eau les parties extérieures du creuset, dans quelques hauts-fourneaux. Ils n'ont pas toujours réussi. A Fraisans, M. Minary avait agencé un système de refroidissement par l'eau installé entre les briques du creuset et l'enveloppe en fonte recouvrant ces briques. Il a dû renoncer à ce système et faire une enveloppe double en fonte, le creuset étant entouré d'une série de bâches, où l'eau se renouvelait constamment. Ailleurs, on a essayé une disposition particulière de tympe et de tacret dite de Buttgenbach. Ce système ferme la poitrine du fourneau par une enveloppe de fonte creuse que vient refroidir un courant d'eau emprisonnant un serpentin en fer pris dans la fonte. Au milieu, se trouve une ouverture de 20 millimètres de largeur régnant sur presque toute la hauteur. Le tuyau rafraîchisseur se trouve appuyé contre cette fente qui est bouchée avec de l'argile.

En dehors des tuyères à enveloppe et des tuyères à serpentin, beaucoup d'usines ont conservé les tuyères en cuivre rouge, de Pertat et Sauvage, de Joinville (Haute-Marne). Ces tuyères peuvent résister pendant plus de deux ans sans la moindre altération. Construites en cuivre rouge pur sans aucun alliage, elles sont embouties et martelées; leur résistance est beaucoup plus grande que celle des tuyères fondues.

Le gros bout de ces tuyères, en cuivre platiné, peut se démonter pour permettre le nettoyage facile à l'intérieur. Un tube injecteur vient dégorger l'eau au museau même de la tuyère et rend la partie engagée dans le feu aussi refroidie qu'il est nécessaire. Aucune fuite n'est à craindre dans le creuset et par suite aucun refroidissement.

Les tuyères Pertat et Sauvage se font depuis 0",40 à 1",30 de longueur et 0",070 à 0™,150 d'ouverture au museau. Une tuyère pèse entre 30 et 100 kilogrammes, suivant sa grandeur.

Le prix est de 4 flr. 40 à 5 francs par kilogramme, suivant le cours du cuivre. Les museaux, en cas d'accident, peuvent être réparés plusieurs fois, moyennant une dépense qui ne dépasse pas 40 à 50 francs.

Pression du vent. — Avec les dimensions plus grandes données aujourd'hui aux hauts-fourneaux, il faut disposer d'un volume d'air suffisant pour brûler le combustible. Par conséquent, il y a lieu d'avoir recours aux moyens suivants :

Augmenter la densité de l'air lancé ;

Donner une section plus considérable aux orifices par lesquels l'air entre dans le fourneau, ou tout au moins augmenter le nombre des tuyères et le nombre des buses.

La pression du vent ne peut être augmentée indéfiniment sans porter préjudice au travail de la fonte. Si le combustible est compact et très riche en carbone, il se peut que la pression puisse être poussée jusqu'à 0,20 ou 0,25 de mercure. Si le charbon est friable, léger et peu carboné, une pression de 0,090 à 0,120 est suffisante.

Naturellement, la tension de l'air doit croître en raison de l'agrandissement de l'ouvrage et du creuset. Malheureusement, beaucoup de machines soufflantes sont devenues trop faibles, et la pression du vent est insuffisante pour atteindre les matières éloignées des tuyères, dans un creuset agrandi. La combustion reste imparfaite, la température demeure trop basse et le produit n'est pas en rapport avec la capacité du fourneau. De là, l'augmentation du nombre des tuyères portée aussi loin que possible, dans les usines où l'on dispose de souffleries puissantes. Et cependant, l'exagération de la quantité de tuyères est mauvaise. En multipliant les buses, la pression diminuant par chacune d'elles, le vent pénètre moins profondément dans le fourneau, et la combustion à une certaine distance s'opère assez mal pour que la dépense du combustible ne soit plus en rapport avec l'importance de la production.

Certains fourneaux, marchant en fonte à moulages, en Ecosse et en Angleterre, ont jusque dix buses soufflantes, trois sur les côtés, autant à la rustine et une àla tympe. En Amérique, on a dépassé ce nombre. Aucun fourneau, en Ecosse, n'a moins de quatre tuyères. A Dundyvan, les fourneaux en ont cinq ; à Garstherrie, cinq ou six ; à Gowan, huit. Tous ces fourneaux ne travaillent pas dans des conditions strictement économiques, au point de vue de l'emploi du combustible.

De larges buses, avec une pression proportionnée, ni trop coniques, ni trop convergentes, donneront un vent dense et concentré, pénétrant la masse des matières en son entier. La forme trop conique a pour effet de consommer souvent une grande quantité de combustible et de brûler les tuyères.

La longueur et le diamètre des buses ne sont pas sans importance.

Si la tayère change, la buse varie de longueur. Plus couiiie, elle augmente la divergence du vent ; plus longue, elle la diminue et le courant est plus concentré. Pour modifier la distance entre la conduite d'air et la tuyère, on doit préférer les buses télescopiques, à frottement, marchant sur alésage et donnant une fermeture hermétique.

Les buses doivent être d'autant moins évasées que le creuset est plus grand. Les buses à double tube donnent un vent central qui, conservant sa densité, alimentera les matières dans Taxe du creuset, tandis que le vent annulaire, d'une densité moindre brûlera, en se répandant latéralement, les charbons qui se trouvent les plus rapprochés des parois.

Matériaux réflractaires employés dans la construction

des Fourneaux.

Les ouvrages, creusets et avant-creusets de la plupart des hautsfourneaux, à l'exception des petits appareils au charbon de bois, pour lesquels on emploie le sable et la brique, à peu près exclusivement, sont montés en pierres réfractaires, tirées du sol de la France, en même temps que de la Belgique et de l'Angleterre.

Les hauts-fourneaux de la Bretagne, du Maine et de la Normandie, emploient des pierres de grès, extraites à la roche de Soucelles, près d'Angers. Les carriers du pays vendent ces pierres, mises en bateau & Soucelles, par blocs de l-,30 à 1«,60 de longueur, 0",70 à 0",80 de largeur, et 0",50 à 0",60 d'épaisseur, au prix de 21 à 25 francs par bloc, suivant les dimensions.

Les petites pierres de remplissage et d'étalages, de 0",45 àO'",50 sur 0",22 à 0*»,25 d'épaisseur, valent 3 à 5 francs pièce, dégrossies et mises à peu près au carré.

Les hauts-fourneaux de Vaublanc (Côtes-du-Nord), de Moisdon, de Pouancé, dans l'Anjou; divers fourneaux de Bretagne, Trédian, Lan" vaux, etc. ; d'autres, de la Sarthe, Antoigné, Cordé, etc. ; et aussi un certain nombre d'usines du Périgord, entre autres les hauts-fourneaux de huelk, ont employé ces pierres.

Un montage de fourneau, de la sole au tiers des étalages, en pierres de Glocester et en briques, pour compléter les étalages, rentrait à Marquise dans les conditions qui suivent :

is

64 pierres de diverses g^randears, ébauchées, sur tracé , cubant entre elles environ 1.940 pieds cubes anglais, à 1 sch. le pied

cube 2.450 fr. 00

200 briques fortes de 20 à 22 pouces anglais de queue, 0,10 épaisseur. 360 00

FuL^on supplémentaire et gabarits pour taille de pierres 105 00

Voiture pour amener les pierres de la carrière au canal, transport à

G/oosa(er, embarquement pour Bottfo^;ie-«tti*-i/ér, etc 1.750 03

Plus, commission 5 p. 0/0 • 4.665 fr. 00

Ces pierres^ qui sont des grès houillers gris, à grain fin, sont assez réfractaires, mais susceptibles d'éclater au feu.

Dans ces conditions, les pierres du creuset revenaient à Boulogne, sur la base de 180 à 200 francs le mètre cube, en raison de leurs grandes dimensions, celles de l'ouvrage et à la naissance des étalages, entre 110 et 120 francs le mètre cube, tous frais payés.

Les hauts-fourneaux de Montluçon et de Commentry , de même que les usines du Cher, de la Nièvre et de TAUier, emploient des pierres du Monta t-^ux^Moines, ou prises à la Grave, près du village de Vallon, sur les bords du Cher. On fait les creusets, en pierres de petit appareil, parce que les gros blocs ne sont pas toujours d'un grain régulier et qu'on est obligé, à l'exploitation, d'en éliminer de fortes parties.

Un creuset pour fourneau en fontes à moulage, dure vingt mois ou deux ans au plus, sans être par trop endommagé. Après ce temps, si l'on met le fourneau en fonte d'affinage, il peut durer , à la rigueur, encore deux ou trois ans.

Les pierres de la Grave sont rendues au bord du canal du Berry, qui passe à un kilomètre de la carrière. Un creuset tout taillé vaut, mis en bateau, 1,200 à 1,300 francs. Son poids complet, avec l'ouvrage, pour un haut-fourneau de 12 à 14 mètres, est de 23 à24,000 kilogrammes.

Le transport par les canaux jusqu'à Paris, se tient entre 25 et 30 francs la tonne; jusqu'à Nantes, entre 17 et 20 francs.

Un creuset complet de pierres du Creusot, de grandes dimensions, pour fourneau au coke> tel que ceux de Marqiiise, coûte, pris sur place :

26 pierres formant environ 27 mètres cubes et pesant 72.625 kilo*

grammes, à60 fr. le mètre 1.620 fr. 00

A quoi les usines de Marquise devaient ajouter :

Transport de 72,625 kilogrammes, par canal, jusqu'à Paris, à raison de 25 fr. par tonne 1.815 60

Transport de Paris à Boulogne-sur-Mer, 10 fr. par tonne 726 25

Transport de Boulogne à l'usine et faux frais divers, à 5 fr. par tonne . 363 10