VI. PRÉPARATION

Le fer est si fréquemment employé dans les arts, son usage a exercé une si grande influence sur les progrès de la civilisation, que nous ne pouvons nous dispenser de dire quelques mots de son extraction.

Les mines de fer qu’on exploite le plus généralement sont principalement formées d’oxides intermédiaires, de peroxide et de sous-carbonate de protoxide.

Lorsqu’elles sont mêlées de terre, on les lave, afin d’en séparer une certaine proportion de cette matière.

Lorsqu elles sont en roches , et qu’elles contiennent du soufre,, de l’arsenic, ou qu’elles

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sont trop compactes, on les grille, soit dans des fours, soit en mettant le feu à des espèces de pyramides qui sont formées de couches alter^ natives de minerai et de combustibles. Enfin i un moyen de les diviser, et qui est particulièrement employé pour les mines de sous -carbonate de fer, consiste à les exposer aux intempéries de l’air, soit avant le grillage, soit après.

Les minerais, ainsi préparés, sont fondus, soit A dans de hauts fourneaux , soit B dans les fourneaux dits forges à la Catalane.

A. Fusion dans les hauts fourneaux .

Les hauts fourneaux ont intérieurement la forme de deux cônes tronqués réunis par leurs bases ; le cône inférieur est plus court que le supérieur. La hauteur du fourneau est de 7 à 12 mètres quand on brûle du charbon de bois; elle est de 1 2 à 20 quand on brûle du cook.

La combustion y est opérée par un courant d’air continu qui sort d’une machine soufflante. Lorsque l’intérieur du fourneau est aussi chauffé que possible, on commence à y jeter le minerai par le gueulard , c’est-à-dire par son ouverture supérieure, qui donne passage aux produits-

aériformes de îa combustion. En même temps qu’on y jette îa mine, soit pure, soit mélangée avec un fondant calcaire ( castine ) ou argileux ( erbue ), on y jette aussi du combustible, pour que la température ne s’abaisse pas. A mesure que le carbone ou le combustible se consume, la mine descend, et s’échauffe de plus en plus; elle éprouve le maximum de température lorsqu’elle est parvenue au foyer; c’est là surtout où elle se liquéfie. Une fois fondue, elle tombe dans le creuset, qui est la partie inférieure du fourneau, où elle se partage en laitiers t en fonte . Mais, avant de parler de la composition de ces substances, il faut dire ce qui s’est passé dans l’opération qui leur a donné naissance.

Tant que la mine n’est pas arrivée au foyer, c’est-à-dire à la partie du fourneau où l’oxigène atmosphérique brûle le combustible, il faut se la représenter comme si elle était simplement chauffée dans une capacité remplie de charbon : par conséquent, ce combustible tend à enlever l’oxigène au fer, et à se combiner à ce métal; en second lieu, il tend également à désoxigéner la silice, l’alumine, 1g chaux et les autres acides ou oxides qui peuvent se trouver avec l’oxide de fer. Mais les circonstances ne

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sont point aussi favorables pour cet effet que pour le premier, par la raison que la désoxigénation du fer exige moins de chaleur que celle des corps oxigénés qui raccompagnent en général; et en outre, qu’à la température où le fer se désoxide, ces mêmes corps oxigénés tendent à se vitrifier en se combinant, et la forme vitreuse qu’ils prennent alors soustrait la plus grande partie de leur masse à l’action désoxi gênante du charbon. D’après cet état de choses , on conçoit qu’il faut que l’oxide de fer, avant d’arriver au foyer, ait eu le temps de se réduire, et que les proportions de silice, d’alumine, de chaux, etc., soient susceptibles de former un composé fusible. C’est pour atteindre ce but qu’on ajoute, soit une matière calcaire, soit de la silice et de l’alumine à la mine, dans le cas où celle-ci n’en contiendrait pas naturellement des proportions convenables pour constituer un bon laitier.

Cependant il arrive qu’une portion d’oxide de fer ne se réduit pas, et qu’une portion trèsfaible à la vérité de silice, et même d’alumine et de chaux , se réduit à l’état métallique , et s’allie avec le fer revivifié; il est probable que le fer, par l’attraction qu’il exerce sur le siîi-

clam, l’aluminium et le calcium, facilite Faction désoxigénante du charbon.

Lorsque les matières arrivent dans le foyer, elles ne doivent pas y rester assez long-temps pour que le fer réduit se réoxide, mais il faut qu’elles s’y liquéfient, afin qu’en tombant dans le creuset, le laitier, plus léger que la fonte, s’en sépare aussi exactement que possible. Lorsqu’il y a une certaine quantité de fonte, le laitier qui la surnage sort par une ouverture latérale pratiquée dans la paroi du fourneau, à l’orifice du creuset, et s’écoule ensuite le long d’un plan incliné en fonte de fer, appelé darne.

Dès que le creuset est presque plein de fonte, on cesse de souffler, et on ôte avec un ringard l’argile qui bouchait une ouverture placée à sa partie latérale inférieure; cette ouverture senomme percée. La fonte s’écoule Jclans un canal creusé dans le sol, où elle se fige en un beau prisme triangulaire.

La fonte, essentiellement formée de fer et de charbon , peut contenir de l’oxide de fer, du silicium, de l’aluminium, du calcium, du chrome, du manganèse, du cuivre, du phosphore et du soufre, et en outre du laitier qui s’y trouve interposé. '

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La fonte peut être noire, blanche, grise ou traitée.

L’opération au moyen de laquelle on la réduit en fer malléable est i 'affinage, qu’on exécute dans un fourneau appelé ouvrage , renardière. La fonte, cassée en morceaux, y est placée dans une cavité de forme cubique, dans laquelle on a mis préalablement de la poussière de charbon bien battue; elle est entourée de charbon de bois. On dirige un fort courant d’air sur les matières; la fonte se liquéfie; une portion du laitier la recouvre à l’état de scories, qu’on met de côté; une partie de la fonte s’oxide par le contact de l’air; du charbon s’en dégage à l’état d’acide carbonique; du silicium, du calcium, se brûlent , ainsi qu’une portion du fer même. Quant à l’oxide de ce métal et au carbone qui sont dans l’intérieur de la fonte, il n’est pas douteux qu’ils y réagissent de manière à donner du fer et de l’acide carbonique. Enfin la fonte, en s’approchant de l’état de pureté, perd de sa fluidité ; il s’en sépare des grumeaux, que l’on réunit en une masse appelée loupe ou renard , qu’on tire de la cavité où elle se trouvait, qu’on bat aussitôt d’abord avec de gros marteaux, et ensuite avec le martinet, pour la purifier du

laitier qu’elle retient encore , et souder toutes ses parties ensemble. Il ne faut plus que la faire chauffer et la soumettre au martinet trois ou quatre fois pour la réduire en barre.

B. Fusion dans les forges catalanes.

Les mines qu’on traite par ce procédé sont en général des sous- carbonates de fer mélangés de protoxide, et qui contiennent peu de matière étrangère; en les traitant au fourneau d’affinage, elles donnent immédiatement du fer.

VIT. USAGES

Si nous envisageons le fer relativement à la teinture, nous verrons qu’il n’est pas moins utile à cet art qu’à la plupart de ceux auxquels il est d’une nécessité indispensable.

Ses oxides, ayant la propriété de donner naissance à des composés noirs ou bruns en réagissant sur l’acide gallique et la plupart des matières végétales dites astringentes , sont employés à l’état salin pour teindre en noir la soie, la laine et le ligneux.

Le plus grand nombre des brunitures sont à base ferrugineuse; et à ce sujet je ferai remarquer que les oxides de fer forment des composés bruns, non-seulement avec les ma-

tières astringentes proprement dites , mais qu’ils ont encore la propriété d’en former d’analogues avec des matières colorantes rouges et jaunes; de sorte que si l’on veut obtenir des rouges et des jaunes clairs, particulièrement sur le coton et la soie, qui ont une grande aptitude à s’unir au peroxide de fer, il faut éloigner ces étoffes du contact des matières qui pourraient leur en fournir, et conséquemment ne faire usage que de inordans exempts de sels à base ferrugineuse. D’après cela, et d’après ce que nous avons vu de Faction dissolvante de la plupart des acides sur le fer métallique, on conçoit pourquoi il faut bien se garder de faire usage de vaisseaux de cette matière pour les teintures dont nous parlons, et éviter de mettre des ustensiles qui en seraient formés en contact avec des dissolutions acides destinées à servir de mordant qui pourraient les attaquer.

Le peroxide de fer seul peut servir à teindre la soie et le ligneux.

L’acide liydrocianoferrique, dont le fer est un des élémens, forme avec plusieurs bases des composés plus ou moins précieux pour Fart de la teinture : tel est surtout le bleu de Prusse , qui s’applique avec tant d’avantages sur la soie.

SECTION IL

COMBINAISONS BINAIRES DÉFINIES DU FER AVEC PLU» SIEURS DES CORPS ÉTUDIES PRÉCÉDEMMENT.