tonnes
L'Usine de Montluçon apporte en outre» chaque année» un contingent d'environ 4,000 tonnes démoulages.
Les hauiS' fourneaux et fonderies de Torteron comprennent : trois hauts-* fourneaux» trois cubilots et soixante^neuf fours à coke. Les gaz des hauts-fourneaux sont utilisés pour le chauffage des appareils & air chaud, dos générateurs et des étuves,
La fabrication des fontes moulées, en première et en deuxième fusion, comporte, entre autres, une importante spécialité de tuyaux de conduite d'eau et de gaz, coulés debout et un outillage perfectionné pour l'exécution des projectiles.
La production en moulages, non compris la fonte brute, est & Torteron :
En tuyaux et pièces diverses pour le commerce
et les chemins de fer 6.600 tonnes.
Projectiles pour Tartillerie 2.500 —
Tuyaux pour l'exportation 2.000 —
Fontes pour constructions et pour agriculture» 000 —
Total 12.000 tonnes.
Plu s, des fontes en gueuses pour deuxième fusion 13 . 000 —
Total 25.000 tonnes.
Les fourneaux de Torteron ont une hauteur de 13"»,50 à 14 mètres, avec 1™,10 environ de diamètre au gueulard. Ils produisaient, quand je les ai visités, 7 à 8 tonnes par jour en fonte de moulages avec une consommation de 1,350 à 1,350 kilogrammes coke et charbon de bois, par tonne de métal. L'air était chauffé à 24^ environ.
Ils avaient alors leurs appareils pour prises de gaz installés par Thomas et Laurens. C'est-à-dire : trémie ou cylindre plongeant, gueulard clos avec fermeture hydraulique, cloches en tôle se soulevant à charnières à Taide d'une chaîne et d'un contre-poids. Cette disposition de fermeture a été du reste appliquée pour la première fois à l'usine de Torteron.
Les tuyaux de descente des gaz ont O»,50 de diamètre. Toutefois, dans les distributions entre les appareils, ils n'ont que 0",35, ce qui m'a paru insuffisant. Voir flg. 8, pi. 8, la disposition de la fermeture dite de Torleron, aujourd'hui perfectionnée, mais conservée en principe pour les fourneaux qui marchent à gueulard fermé, avec ou sans cylindre-trémie, comme avec ou sans galeries circulaires.
Nous reviendrons ultérieurement, quand nous parlerons des fonderies . de deuxième fusion, sur l'établissement de Torteron, aigourd'hui très important comme fabrication des tuyaux et des moulages de commerce. Usine de Mazières, près Bourges. — A l'époque où j'ai visité Torteron, les fourneaux de Mazières marchaient à gueulard fermé sans cylindre, avec un couvercle à charnière, reposant sur un joint à sable. Ils prenaient les gaz par une galerie circulaire à plusieurs ouvertures, dans le massif. L'un des fourneaux travaillait au mélange de coke et de charbon de bois à raison de 400 kilogrammes par charge dont 300 kilogrammes coke et 100 kilogrammes charbon de bois. On passait jusqu'à 40 à 45 charges par vingt-quatre heures et l'on trouvait que la fermeture simple était sans intérêt, en ce sens, qu'elle demeurait trop souvent ouverte.
on usait des minerais en grains du Berry, entraînant beaucoup de poussières, ce qui nécessitait des appareils de lavage et de nettoyage, où l'on employait l'eau, comme moyen obturateur. Les gaz chauffaient l'air de ces appareils à 240 ou 23/9', en même temps que deux chaudières à bouilleurs de 30 chevaux, chacune.
La machine soufflante, construite par Cail, à disposition horizontale avec un seul cylindre soufflant, était calculée sur la force de 60 chevaux, en vue de deux fourneaux de 13 mètres de hauteur et 1™,20 diamètre du gueulard. Pour un seul fourneau, il lui suffisait de marcher entre 14 et 15 tours par minute.
La pression aux deux tuyères variait entre 0,045 et 0,060 de mercure.
L'usine de Mazières a fait, pendant des années, sous la direction intelligente d'Estoublon, son directeur, de magnifiques moulages consacrés notamment aux travaux publics. On lui doit une grande partie des fontes des Halles centrales et de divers marchés à Paris et en France, des travaux de fontes moulées remarquables pour les constructions métalliques des Expositions de 1855 et 1878. Aujourd'hui, cet établissement paraît s'é-
carter du moulage, du moins on partie, pour se livrer plus exclusivement à la production des fontes grises destinées à U deuxième fusion. Ses fontes, comme celles que produisait Fourchambault dansle temps, sont, au reste, de qualité recherchée.
UavLlS'foumeaux de Afonlluçon. — Si nous résumons pour les usines qui suivent comme pour celles de Torteron et de Mazières quelques notes de voyage, déjà lointaines, c'est autant pour faire servir ces notes à l'histoire de la fonderie que pour montrer jusqu'à quel point les appareils de fabrication de la fonte ont été, comme tout ce qui touche à la métallurgie, transformés de nos jours.
Les hauts-fourneaux de Montluçon, ancienne direction Guérin, marchant en fontes de moulages, avaient successivement modifié et simplifié les appareils Thomas et Laurens. Ils employaient la galerie circulaire, à doubles ouvertures inclinées vers l'intérieur du fourneau, et avaient supprimé toute fermeture.
Le directeur trouvait que la fermeture n'avait pas eu une grande influence sur la qualité des fontes ; mais qu'elle pesait beaucoup sur les résultats de la consommation.
Voici quelques chiffres que j'ai relevés sur les livres de cette usine et qui ont trait à un travail complet de trois mois, avec marche à gueuard fermé, et de trois autres mois, à gueulard ouvert.
Fourneau n"" 2. Marche en fonte de moulage :
Avec la fermeture, 1,650 à 1,750 kilogrammes de charbon par tonne de fonte grise, serrée et traitée, 1,100 kilogrammes de minerai ;
Sans fermeture, 1,555 kilogrammes charbon et 1,150 à 1,200 kilogrammes de minerai ;
Fourneau n* 4. Marche en fonte à moulages ;
Avec la fermeture, 1,600 kilogrammes charbon et 1,100 kilogrammes de miner?ii par tonne de fonte grise et traitée ;
Sans la fermeture, 1,450 kilogrammes charbon et 1,100 à 1,150 kilogrammes de minerai.
On renonçait, ne fermant pas, à recueillir le maximum de gaz afin d'un autre côté, de dépenser moins de charbon.
En somme, il y avait dans cette usine un parti pris, raisonné d'alU leurs, de simplifier autant que possible des appareils, en principe, généralement trop compliqués.
On n'employait plus les buses distributrices dans les foyers, et l'on avait supprimé les laveurs pour appliquer des tuyaux de grand diamètre avec augets ou avec disposition Gibon.
Les appareils de cette usine étaient de l'ancien type Calder. Ils ne chaufi'aient l'air qu'à 120 ou 140*, les fontes, prétendait-on, perdant de leur qualité lorsque le vent dépassait cette limite. Il y avait loin de
cette idée à celle préconisée aiyourd'hui par quelques usines qui chaufTent Fair à 4 et 600".
Les machines soufflantes étalent du système de Watt. Une machine de 60 chevaux pour deux fourneaux. Chacune d'elles ayant deux cylindres soufflants, l'un conduit directement par le balancier, l'autre par un excentrique placé sur l'arbre de la manivelle; tous deux per- I chés sur une charpente au-dessus du mouvement. En somme, diaposi-
I tion défectueuse, donnant beaucoup de secousses et comportant un
! entretien dispendieux. La Compagnie nouvelle a dû changer cela.
Les hauts-fourneaux ont une hauteur de 15 mètres.
Le diamètre au ventre est 4"^ ,20; au gueulard 2 mètres.
Les ouvrages sont montés ronds, en petites pierres du pays, dont les plus grosses peuvent cuber environ 0">%0B. La pression se tient entre 0,04 et 0,09 de mercure.
Les matières premières sont particulièrement soignées.
Les minerais bien nettoyés et mélangés ; les cokes obtenus avec du charbon lavé de Commentry, carbonisé en partie dans des fours dont les flammes perdues chauffent des chaudières, partie en fours ronds découverts. On fait, dans ces derniers, une fournée par vingt-quatre heures .
On se débarrasse des laitiers en les fSedsant écouler dans de grands bacs à eau où ils se divisent en fragments menus et en poudre assez âne. De là, ils sont entraînés dans une grande fosse où ils séjournent, achèvent de se diviser et sont entraînés dans le Cher dont le courant les emporte assez inaperçus, prétend-on, pour que cette méthode, passablement risquée, puisse gêner les riverains (1).
A Vusine de Saint-Jacques (Montluçon), aujourd'hui dépendant de la Société des forges de Châtillon et Commentry, on n'employait pas non plus de trémies ; elles avaient été remplacées par des galeries circulaires avec huit orifices prenant le gaz et placés sur un même rang.
Le gueulard a été muni d'un système de fermeture dont nous avons parlé et qui porte le nom d'appareil Cçingt.
Ce système permet de recueillir la plus grande partie des gaz, en ce qu'il laisse le gueulard fermé le plus possible; mais, il doit être sujet à se détraquer; et de plus, il empêche de surveiller l'allure du fourneau à l'aide de l'aspect du gueulard et de la descente des charges.
Il n'y a qu'un seul nettoyeur, placé à l'endroit où viennent se réunir les gaz des deux fourneaux dans un tuyau commun de 0™,75 de diamètre •
(1) Hemarquer que ces notes peuvent rappeler certains détails qui n'existent sans doute pins aujourd'hui.
Les appareils à air chaud sont du système Oalder. On y chauffe Tair à 24(y> ou S60*. L'air est lancé au fourneau à la pression de 0,07 à 0,08 de mercure.
Une machine horizontale de Gavé, à deux cylindres soufflants et de la force de 120 chevaux, fedt marcher quatre fourneaux produisant, suivant l'allure, chacun 10 à 18 tonnes par Jour, les uns en fonte de moulages pour coussinets et pièces d'entretien de la forge de Saint-Jacques, les autres en fonte d'afQnage.
Cette soufflerie unique était très tendue pour quatre hauts-fourneaux. Elle fonctionnait à la pression de 5 atmosphères et faisait 15 à 10 tours par minute. A Tépoque, deux nouveaux fourneaux étaient en construction, et une deuxième machine de 120 chevaux se trouvait en montage. on doit avoir aujourd'hui, en supposant qu'on n'ait rien fait de plus, une situation meilleure avec une machine par trois fourneaux.
On marchait alors à Saint-Jacques, comme à Montluçon et à Commentry, à tuyères fermées. Les gueulards des fourneaux de Saint- Jacques étaient desservis par un poste de huit hommes .
Les quatre fourneaux ont une hauteur totale de 15 mètres, avec 1>",20 à 1"*,30 de diamètre au gueulard. Trois d'entre eux, d'un diamètre au ventre de 2>*,20, prenaient par charge 400 kilogrammes de coke. Le quatrième, plus grand (2°»,80 au ventre), comportait 600 kilogrammes de coke par charge.
On doit mettre & Montluçon et à SainIrJacques, 92 à 35 p. 0/0 de minerai par tonne de fonte produite.
La machine à vapeur était alimentée par une batterie de six chaudières de 11 mètres de longueur et de 1 mètre de diamètre, sans bouilleurs. Les huit appareils à air chaud et une étuve étaient chauffés par les gaz des gueulards .
Aux forges de Commentry, cinq fourneaux existaient alors, dont trois en feu. Ges fourneaux de 15 mètres de hauteur, 3"^50 de diamètre au ventre, 2",50 de diamètre au gueulard, produisaient 15 à 18,000 kilogrammes par jour, en fonte d'affinage. Absolument poussés vers un excès de production, ils marchaient mal et étaient sigets à toutes sortes d'accidents. A la même époque, ces fourneaux étaient servis par deux machines de Gavé, l'une de 80 chevaux, horizontale et oscillante, à deux cylindres soufflants, d'un système antérieur à celui de Montluçon ; l'autre, de 60 à 70 chevaux, verticale et oscillante, à 4 cylindres soufflants. Cette dernière machine était défectueuse, et souvent en réparation.
Usines de Pont-à-Mausson. — Ces établissements, fondés en 1856, appartiennent, bien que sur la nouvelle frontière française, à une Société allemande. Us emploient du coke de Sarrebruck et des minerais de la
Moselle. Nous nous contenterons de résumer, les chiffres indiqués par la direction de ces usines^ lors de la dernière Exposition. Les établissements possèdent quatre hauts-fourneaux, dont deux marchant en affinage et deux en moulages, pouvant produire ensemble 60,000 tonnes de fonte.
Les moulages en première et en deuxième fusion atteignent 20,000 tonnes. Ces chifiï*es sont peut-être discutables.
La production annuelle des fourneaux en 1863, ne dépassait pas 8 à 9,000 tonnes ; celle des fontes moulées 2,400 tonnes.
On extrayait alors 30,000 tonnes de minerai. Aujourd'hui, on en extrait 137,000 tonnes environ.
Le nombre d'ouvriers, qui était de 250, dépasse à présent 1,100. Ouinze machines à vapeur diverses, représentant une force de 550 chevaux environ, alimentent l'usine.
La surface de l'établissement est de 193,800 mètres carrés, dont 17,600 mètres carrés en bâtiments et ateliers couverts.
Les principaux produits de la fabrication, en dehors des fontes brutes pour affinage et moulage, sont les tuyaux coulés debout, des fontes de construction pour halles, marchés, ponts, etc., des fontes pour usines â gaz et du matériel de chemins de fer, coussinets, plaques tournantes, etc.
Cet établissement a fourni, en 1878, une grande partie des fontes ayant servi aux constructions de l'Exposition, entre autres, de concert avec la fonderie de Tergnier, les charpentes et colonnes de transmission pour les galeries des machines et les annexes.
Les établissements de Pont-à-Mousson présentent un grand intérêt, en ce sens qu'ils ont fait partie du groupe spécial de la Moselle, lequel à peu près le seul en France possédant à la fois, sur place, minerais et combustibles, pouvait produire la fonte à des conditions sans rivales. En effet, depuis le grand-duché de Luxembourg jusqu'à Nancy, s'étendent de vastes dépôts de minerais oolithiques, qui assurent indéfiniment l'existence des hauts-fourneaux de la contrée, en même temps que le bassin de la Sarre, leur fournit abondamment le combustible nécessaire.
Les minerais de la Marbache et de Chevreuse approvisionnent principalement les hauts- fourneaux de Pont-à-Mousson.
Ces minerais, exploités en puits et en galerie, sont cassés et triés sur place. Ils rentrent à l'usine de Pont-à-Mousson au prix moyen de 5 francs par tonne. Leur teneur en fer donne entre 30 et 40 p. 0/0 à l'essai. Avec des minerais calcinés, ce rendement peut atteindre entre 40 et 50 p. 0/0.
Les minerais contenant peu de silice, soit entre 4 et 5 p. 0/0, sont les plus recherchés pour la fonte à moulage. Quelques-uns donnent à l'analyse jusqu'à 50 et CO p. 0/0 de peroxyde de fer, avec des propor-
tions variables d'alumine, de chaux et de magnésie. L'analyse indique peu d'acide phosphorique, en général, et ne donne que des traces inappréciables d'acide sulfurique. Les minerais fortement siliceux, à la base de 15 à 20 p. 0/0 de silice, ne donnent pas plus de 30 à 45 p. 0/0, au maximum, de peroxyde de fer.
Deux des hauts-fourneaux de Pont-à-Mousson sont des types anciens, à tour carrée. Ils ont 14",50 de hauteur totale, et 4 mètres de diamètre au ventre, ce qui nous paraît beaucoup.
Les deux autres, plus modernes, sont composés d'un massif circulaire supporté par des arceaux en ogive que soutiennent des colonnes de fonte. Ils ont 16™,70 de hauteur et 4"',25 de diamètre au ventre. (Leur disposition est indiquée à la figure 7, pi. 8).
La sole et le creuset sont construits en pierres poudingues de Huy (Marchiennes), dont l'analyse donne la composition suivante :
Silice 89.00 J
Alumine 8.03 ( ,^^ ..
Oxydedefer • 1.00 M*» !«"*••«•
Eau et perte 1.07 )
On recherche, comme à Marquise, les pierres de Huy, particulièrement pour les tables de sole qui, d'une grande durée, présentent l'avantage de ne pas déplacer le niveau des creusets, chose importante, pour la coulée delà fonte en moules. L'intérieur est construit en briques réfractaires venant d'Allemagne.
Les hauts-fourneaux, qui ne produisaient en 1863 que 10 à 12 tonnes par vingt-quatre heures, ont vu leur production poussée jusqu'à 20 tonnes et au delà.
On a attribué cette augmentation notable, au mode spécial de fermeture et à la surélévation de la température du vent. Le mode de chargement est celui indiqué par la figure 10, pi. 8. C'est la disposition préconisée par nous, ayant été appliquée avec une certaine complication aux fourneaux de Saint-Jacques et que plusieurs usines en France et en Angleterre ont adoptée de préférence, en la modifiant quand les fourneaux doivent marcher à gueulard fermé .
La prise de gaz est faite à la circonférence, au moyen de tuyaux en tôle de 0",90 de diamètre .
Les gaz traversent une caisse d'épuration Ax)ide, où ils déposent leurs poussières dans une trémie qui se vide au moyen d'une soupape à contre-poids.
Trois des machines soufflantes sont du système vertical Gockerill| une autre du système horizontal Parcot. Leurs chaudières à bouilleurs sont chauffées par les gaz qui alimentent non seulement les machines soufflantes, mais les appareils à air chaud et le moteur de la fonderie.
Les porte*T6nt sont & talons et suspendus aux arcades qui supportent la tour, ce qui permet un abord et un travail faciles aux tuyères. Les tuyàres sont en cuivre à double enveloppe.
La maçonnerie des embrasures est protégée par des rafraîchisseurs en fonte à circulation d'eau.
Le coke revient à Tusine entre 28 et 30 fr. la tonne. La composition des charges, variable comme partout» so faisait récemment dans les conditions suivantes (1) : .
<aiarge» pour ttnktmm à dfeoulftge*
A* -- PoiuP font^* tf<ann«0^
MJHBftAI
oâlcain
MINBEAie
CherreuMtt LiTerdon
Beau*
COKI
nouuwÊ
de ckarf«i
par Jour
MOMSEI
de busee
gl
TBMPéaAtOMI
du ve&t
kilo9.
Ulog.
kilog.
kitog.
tmces
tmocs
tneoa
La dose de castine se tient entre 180 à S20 kilogrammes par charge. Les cokes d'Anzin, de la Sarre ou de la Ruhr employés en mélange, donnent environ 12 p. 0/0 de cendres et 68 p. 0/0 de matières volatiles.
La castine en cailloux roulés provenant des environs de l'usine^ contient pour trois sortes diverses :
Silice 0.68
Alumine 0.83
Oiyda de fér* traoea
Ohavut • . • 65.67
Ifagnésis tnees
Les laitiers de fonte grise sont cassés par petits ft^agments et employés pour l'entretien des chemins. Les laitiers de fonte blanche sont jetés au orassieri quand ils ne sont pas employés comme matériaux de remblai.
Cependant, on emploie les procédés Minari que nous avons dé(jà décrits et qui consistent à éteindre les laitiers dans Teau.
Le prix de revient des fontes, suivant éléments recueillis en 1876, indique s
(1) Odfl demtefa rsnieignemetita sont empruntés en partis à un travail publié par M« y, Qai an da&s les Mémoires de ta Société dei Ingénieurs civils, 1848.
Ponte grise. Fonte blanche.
Coke OTfr.ÔS 35fr.l5
Minerai et castine 10 32 16 25
Main d'œuvre 5 12 5 27
Frais de machine et d'air chaud ... 2 65 1 92
Réparation et snnreillance 5 00 6 96
Frais par tonne de fonte produite . 87 fr. 57 64 fr. d5
C'est à peu près la base des prix de revient des usines de la Mosellej travaillant au coke dans les mêmes conditions, et donnant de la fonte entre 65 à 80 francs par tonne au creuset.
Les frais généraux sont à ^jouter à ces prix, d'ailleurs variables suivant les cours de l'élément combustiblei lequel donne la note dominanto en pareil cas.
Souffleries, — Le directeur des usines de Pont-â-Mousson, M. Rogé a fait un travail intéressant sur la marche des machines soufflantes (1).
Ayant trouvé que les calculs relatifs aux machines soufflantes étaient assez longs, il a réuni les éléments qu'on trouvera dans le tableau suivant et qui donnent :
!• Les quantités de vent à souffler dans les fourneaux, et à engendrer sur les pistons soufflants en fonction des quantités de fonte à produire avec des combustibles difiérents ;
2^ La force en chevaux, nécessaire pour émettre ces quantités d'air et les lancer avec les différentes pressions exprimées en centimètres de mercure et ordinairement usitées ;
y Les diamètres correspondants des cylindres soufflants pour différentes vitesses de piston ;
4° Le rapport qui doit exister entre le diamètre des cylindres à vapeur et celui du cylindre à vent. En supposant que la machine à vapeur soit à condensation avec une introduction de 1/4 de volume du cylindre et de la vapeur à 5 atmosphères, et en admettant que les courses des deux pistons soient les mêmes, ce rapport est nécessairement en fonction de la pression sous laquelle le vent est lancé ;
5^^ Enfin, les diamètres nécessaires aux conduites destinées à mener le vent aux tuyaux» en restant dans les limites de vitesses raisonnables.
Il est inutile de donner la marche à suivre pour sô servir de ce barème, qui ressemble à tous ceux du même genre. Supposons que Ton ait à établir une soufflerie pour fourneau au coke, marchant en moulage avec des cokes denses du Nord, et devant produire 10 tonnes par
(1) Ces documents sont extraits du Bulletin de la Société des anciens éléws deê Écoles écarts et métiers, ^ Année 1861 .
