BES FORGES ET ACIÉRIES

du Nord et de l'Est

Rien de plus coquet que Texposition des aciéries du Nord et de TEst située dans le coin à gauche en entrant au fond du Pavillon du Nord. L'importance de ces usines, leur situation dans la contrée où le progrés métallurgique s'accentue le plus, tout nous commande d'examiner ayec attention cette exposition et les documents que nous pourrons recueillir à son sujet.

lies pyiomes.

Deux pylônes originaux tardent l'entrée de l'emplacement, celui de gauche est compose d'une colonne carrée en minette, (minerai de fer de l'Est), taillé comme une pierre à bâtir. Elle est surmontée de blocs de minerai de manganèse deRomanèche, d'une pyramide quadrangulaire de calcaire (castine) terminée enfin par un bloc de coke taillé en forme de flamme. Ce sont les matières premières servant à la fabrication de la fonte.

Le pylône symétrique est composé à la base de pavés en laitiers taillés, supportant des blocs de fonte brute magnifique, ce sont les deux produits industriels des quatre matières premières précédentes. Gela parle aux yeux.

lie fer doux.

Sur le panneau du fond se dressent deux colonnes dont les tiiiA sont en petits profilés, la base en bandages, les chapiteaux en profilés oe toutes sortes. Ces colonnes encadrent merveilleusement des essais de fer fondu. On voit là tous les objets possibles et imaginables, gros, petits, énormes, produits courants de la fabrication de fer, etc. Ils sont plies, tordus, tirehouchonnis^ repliés, aplatis, recourbés, cintrés, repoussés, martelés, rubannés, etc.< etc., et le tout à froid, de sorte qu'on a comme la notion en voyant toutes ces contorsions de la matière sans une crique, sans une déchirure, que c'est de la cire noire ' ou du plomb complaisant qui a été ainsi tordu.

Le fer fonda de la Société des forges et aciéries de TEst n*a

donc pas besoin d^autres preuves pour convaincre tout le monde de sa malléabilité, de son homogénéité et de ses qualités d*allongement.

Bamdmsea et mmArem de i^leriea de minée.

Sur le panneau de gauche en retour, la Société des forges et aciéries du Nord et de TEsta exposé tous ses modèles de bandage. La fabrication des années 1887-1888 a été de 43,850 bandages, tant pour locomotives que pour tenders, voitures, wagons. Ils sont tous fabriqués en acier Martin-Siemens pour les chemins de 1er du Nord, de rP2tat, de l'Est, de Pari s- Orléans, du Midi, les chemins de fer économiques de Bône-Guelma, les chemins de ferdépartementaux, les omnibus de Paris, etc., etc.

Les cadres et traverses pour galeries de mines ont aussi un grand intérêt pour la région minière du Nord et c'est là un avenir pour la métallurgie.

Eeeieaxy idlee,llle.

Le panneau de droite nous offre trois spécimens superbes d'essieux de wagons à fusée tournée, des tôles fines remarquablés, des fils de fer et d'acier de toutes les grosseurs, des profilés cornières, T. U., double T à n'en plus finir, des anneaux en fer fondu soudés et allongés au moyen d'un mandrin conique, des barrettes d'acier de toutes sortes et de tous les grains.

Titrlnee de Taeier et du]fer.

Enfin dans deux vitrines nous remarquons exposés avec une réelle élégance les produits de l'acier et du fer avec tous les échantillons qu'on peut imaginer.

Pltotoffrapltiee

Les photographies exposées, tant celles qui sont encadrées par les grandes colonnes en profilés, que celles qui ornent le panneau des échantillons à droite donnent une idée de la puissance de production de ces établissements.

Le panorama central est surtout remarquable.

Il montre les établissements de Valenciennes qui sont vraiment colossaux.

Les photographies en dessous montrent la fameuse machine motrice du tram de laminoir réversible de 5,000 chevaux! Nous en reparlerons.

Sur le panneau dQ droite sont les établissements de la division de Nancy, magnifiques hauts-fourneaux n" 1, 2, 3, et 4 de Jarville.

lie grand laminoir réversible 4 aetion direete à srande iriteeee

Nous venons de décrire l'exposition de la Société, Classe 41, dans le pavillon des Forges du Nord, nous devons parler

de son laminoir réversible exposô galerie des Machines, Classe 48.

Dans cette classe la Société a donné un plan d*ensemble à grande éclielle du laminoir réversible avec sa machine motrice de 5.000 chevaux, plus quatre grandes photographies nous montrant, la première :

La machine motrice.

Les 2*, 3" et 4« l'ensemble du laminoir vu de plusieurs côtés.

Ces plans et photographies aidés de nos souvenirs personnels vont nous permettre de décrire cette belle installation.

Llmmense outil est installé avec sa machine motrice sous une halie couverte de 2.250 mètres carrés. Cette importante installation mise en activité dans le premier semestre de 1887, présente certaines particularités , dont la principale, croyons-nous, est un blooming marchant à grande vitesse, activé par une machine réversible à action directe. La machine motrice, par ses dimensions, sa vitesse et le poids des masses en mouvement demande que nous nous arrêtions à certains points de sa construction.

Ce puissant moteur a été étudié et construit dans les ateliers John Coekerlll, à Seraing (Belgique), sur les indications de la Société, qui a donné les dimensions des principaux organes de la machine et les conditions de travail à remplir. La marche et le travail de cette machine ont été Tobjet jusqu'à présent de la plus complète satisfaction.

Maeliiiie réversible

Cette machine à laminer a été étudiée, pour produire de grands efforts, et, en même temps, pjur pouvoir fonctionner a grande vitesse.

Pour produire les efforts nécessaires au dégrossissage des lingots directement , c'est-à-dire sans transmission par engrenage, les dimensions des 2 cjlindres à vapeur ont été portés à 1»250 de diamètre extérieur et l'"400 de course aux pistons. La pression de vapeur* dan^ les conduites, varie de 3 à 5 kilog. par centimètres carrés; Tadmission peut se faire aux trois quarts de la course des pistons, et la vitesse par minute, peut atteindre 150 tours ; quand ces conditions sont remplies, la puissance développée arrive aux 5.000 chevaux indiqués.

Pour atteindre cette grande vitesse, nécessaire au laminage des barres à grandes longueurs et de section réduite, on a donné à tous les organes tels que sabots des crosses de piston, embases de Tarbre coudé, coussinets des tètes de bielles, de larges surfaces de frottement.

Les organes de cette machine ont surtout été calculés, en tenant compte de la force d'inertie acquise, par les pièces animées d'un mouvement alternatif, et d'un poids relativement considérable, comme les pistons, leurs tiges, les bielles, etc.

Pour chaque cylindre à vapeur, le poids des pièces animées du mouvement alternatif à une vitesse moyenne de 7 mètres par seconde, quand la machine fait 150 tours par minute, est de 10,500 kilog.

La bielle motrice avec ses coussinets foime exactement la moitié de ce poids total ; Tautre partie comprend le piston avec sa tige, sa crosse et ses coulisseaux. Karbre coudé, tout en acier, est creux et construit comme le sont aigourd'hui les arbres coudés des plus puissantes machines marines.

Par suite du renversement de marche de cette machine, les tiroirs de distribution de vapeur qui sont cylindriques, sont commandés par deux excentriques ordinaires, avec coulisse droite Allco, pouvant se fixer à n'importe quel point de sa hauteur, ce qui permet de marcher à détente à volonté. Cette puissante machine, dont le poids total est de 187,000 kilos, fonctionne avec une douceur extraordinaire ,* elle change de marche avec une rapidité remarquable, elle est également de la plus complète docilité dans les mains du machiniste qui est placé sur une plate-forme élevée, d'où il peut voir facilement tout le travail du laminoir et tous les organes en mouvement de la machine.

I/aminoir réversible

Les éléments principaux de cette installation sont les suivants :

]• Un train de laminoir unique à trois paires de cylindres répondant au dégrossissage, à la préparation et au finissage des lingots d'acier. Trait particulier, croyons-nous, ce tram de laminoir dont la première cage est un blooming, est actionné directement par la machine réversible à grande vitesse que nous venons de décrire ; tandis que tous les trains, dits bloomings, actuellement connus, ne sont actionnés que par l'intermédiaire de pignons et d'engrenages. Le serrage, à chaque passage du lingot, est donné par un mouvement hydraulique installé au-dessus des cages à cylindres de blooming.

2" En regard de chacune des paires de cylindres des jeux de rouleaux engageurs cannelés, au niveau du sol de la halle, mis respectivement en mouvement par chacune des trois cages de laminoirs, par des machines à vapeur à changement de marche.

3« Un transbordeur hydraulique, avec poulies de transmission et des câbles munis de tenons se mouvant au-dessus du pavement, devant les trois cages du train de laminoir et faisant passer successivement les lingots, blooms et barres d'ane cannelure à la suivante et d'une cage à l'autre.

4» Deux chenaux en tôle inclinés et munis de rouleaux libres, où s'engagent les barres, après chaque passage au finisseur; ce qui permet le laminage aux plus grandes longueurs, avec le personnel le plus réduit, l'entrée dans les diverses cannelures étant amenée par le poids même des barres. A la sortie de la cannelure finisseuse, les barres laminées sont conduites à la scie d'abord, au refroidissoir ensuite, par une série de rouleaux activés par une machine à vapeur à changement de marche.

5«> Un basculeur hydraulique^ appareil nouveau breveté par les Aciéries de Valenciennes, recevant les Pits, par l'intermédiaire d'une grue hydraulique, les lingots dans leur sens

vertical, les couchant horizontalement sur les rouleaux engageurs des cylindres de Blooming, sans le moindre choc, dans la direction exacte de la première cannelure des cylindres du blooming.

6** Un groupe de 16 Pits Gjers égaliseurs de chaleur^ muni d'un gazogène Siemens et de récupérateurs, permettant do maintenir Tintérieur des Pits au rouge, pendant les longs arrêts du travail, soit la nuit, soit en Un de semaine, partie chauffage dans la partie supérieure des pits. Quand ceux-ci sont bien chauds et chargés de lingots, on peut arrêter le courant du gaz.

Notons encore un four à réchauffer à gaz, de 4 mètres de largeur de sol, muni de 1 portes de chaque côté. Ce four n'est allumé que pour certaines fabrications. On y réchauffe les blooms qui, par suite d'un arrêt quelconque du laminoir, ne peuvent passer dirctement aux cylindres finisseurs.

Les pits et le four sont desservis par deux grues hydrauliques^ qui permettent soit de fkire passer les lingots des pits au basculeur. soit de faciliter Tenfournement et le défournement des blooms au four à réchauffer. Ces grues, comme tous les autres appareils de l'atelier, sont mises en mouvement par un accumulateur sous lequel des pompes refoulent de Teau h 25 atmosphères de pression.

Enfin, comme accessoires dans cette installation nous devons aussi signaler les détails suivants :

De chaque côté du train de Isimmoiv, deux gruespivotantes àvapeur, se commandant et servant aux changements rapides des cylindres, ainsi qu'à Tenlèvement des pailles de laminage qui se réunissent dans les fondations du train.

Derrière les rouleaux du blooming, une Cisaille hydraulique à chaud pour débiter les blooms, qui tombent sur un wagonnet placé sur un tablier articulé.

Une grue hydraulique relève ce tablier et lui donne une inclinaison telle, que le wagonnet qu'il porte se met en mouvement par son propre poids, et se rencf, de lui môme, sur une plaque tournante, qui le dirige sur le parc à blooms.

Une scie à chaud à balancier^ dont le mouvement d'avancement sur la barre à scier n'est plus obtenu, soit à bras, soit à l'aide d'une courroie actionnée par la machine motrice de la scie, mais par un cylindre hydraulique. Cette disposition brevetée par les aciéries de Valenciennes permet de donner au plateau de la scie, un mouvement d'aller et de retour aussi rapide et aussi lent qu'on le désire, ou de limiter sa course à ce qui est strictement nécessaire, suivant les dimensions des barres à scier.

Le genre d'installation de ce laminoir réversible et la manière dont le travail s'y opère, en sont les points caractéristiques. Les lingots sont pris à la fonderie Bessemer, placés deux à deux par les grues de démoulage sur un truc spécial, attelé à une petite locomotive d'usine, qui les conduit au groupe de pits Gjers.

Un seul train suffit donc au laminage, en une chaude, de blooms, de barres de rails, profilés divers et billettes à grandes longueurs.

Les rails de 20 kilos au mètre se laminent couramment en quatre longueurs de neuf mètres, les billettes en longueurs de 55 à 60 mètres.

Le personnel est réduit au minimum : le travail est rendu sans Ritigue ; les barres ne sont jamais sur les bras des lamineurs, ceux-ci n'ont qu'à guider la barre entraînée par les rouleaux engageurs, en exerçant sur elle une légère pression latérale avec la pince.

Atelier de parac/iévcmenf. —- L'installation du laminoir réversible est complétée par un atelier de parachèvement avec des séries d'outils employés au dressage, fraisage, forage des rails et autres {produits laminés. A côté s'étend le parc a rails pour les réceptions, avec quai de chargement sur wagons, ou sur bateaux à l'Escaut.

En un mot c'est une installation merveilleuse.

9eorie« Pltospliatea

La Société expose encore au quai d'Orsay, près du pont de TAlma, dans le groupe VI, classe 49, des Scories Phosphates de sa production.

Ces Scories sont obtenues en transformant les fontes phosphoreuses de Meurthe-et-Moselle, en acier, à l'aide de la chaux et de la magnésie.

Elles contiennent 16 à 20 0/0 d'acide phoapfwrique, 45 0/0 de chaux, 4 0/0 de magnésie, 8 0/0 de silice, 11 à 14 0/0 d'oxydes de fer, 3 à 6 0/0 d'oxydes de manganèse.

La forte teneur en acide phosphorique, la présence de la chaux et de la magnésie en font un engrais très apprécié par tous ceux qui l'emploient depuis quelques années. — La ma gnésie a une influence spécialement favorable sur les orges et autres céréales.

Telles qu'elles sont produites, ou simplement broyées en menus morceaux, ou tamisées, ces scories ne peuvent être employées utilement par la culture. Aussi, pour en faciliter remploi sont-elles moulues en farine, dont 75 0/0 cassent à travers un tamis ayant des trous de 17/100 de millimètre, équivalent au tamis de soie de la meunerie.

L'usage a démontré leur supériorité dans tous les terrains et pour toutes les espèces oe plantes cultivées, leur emploi permet d'augmenter à peu de frais, les rendements dans une mesure tout à fait extraordinaire.

Les Scories phosphates sont livrées en sacs de 100 kilos fermés par un plomb a la marque de la Société.

Les Aciéries de Valenciennes produisent par jour, 4,000 kil. de Scories Phosphates moulues en farine.

IiC« Aciéries noai^elles

Il est bon de donner une idée d'ensemble sur les Aciéries, constructions très modernes, établies, en majeure partie, en 1881 et 1882.

Elles comprennent : la Fonderie Bessemer avec ses accessoires; TAtelier de Martelage des lingots et de Laminage

des bandages ; enfin, la balle du Laminoir Réversible pour

Rails, Protilés, Billettes, Blooms, etc.

La FoDderie Benseme^a été construite au fianc d'un coteau; ce qui a permis d*établir, à 9<»50 au-dessus du niveau général de r usine, un plateau supérieur de manœuvre et de manutention au niveau des voies du Chemin de fer du Nord, ligne de Valenciennes à Aulnoye. Ce plateau est sillonné de voies ferrées et sert de parc aux fontes, cokes, castine, chaux, dolomie, en un mot, à toutes les matières premières entrant dans la fabrication de Tacier.

La Fonderie d*acier est divisée en deux ateliers distincts :

L'Atelier de Fusion ;

L'Atelier de Transformation.

Le premier est disposé contre le parc aux fontes. Il comprend trois grands cubilots pouvant fondre chacun 20,000 kilos à rheure. A côté, trois cubilots plus petits servent à la fusion de la fonte spiegel.

Le niveau de chargement de ces cubilots est le même que celui du parc aux fontes.

Les matières sont donc chargées dans les cubilots facilement et avec économie. Les cubilots sont établis sur un plancher intermédiaire solide, en poutrelles, de 40 mètres de long sur 18 mètres de large, à 6 mètres au-dessous du niveau du chargement et à 8"*50 au-dessus du sol général de Tusine, de manière que tout le dessous do ce plancher d assise des cubilots est entièrement libre.

La fonte liquide coule dans une poche sur chariot, roulant sur des voies, de 90 centimètres de largeur, établies au niveau du sol de l'usine, en dessous du plancher servant d'assise aux cubilots, et une locomotive la conduit à Tatelier de transformation, après avoir été pesée, sur une bascule intercalée dans la voie. Un autre appareil sert à peser le spiegel fondu, qui est transporté de la même manière que la fonte.

Le vent est fourni aux divers cubilots, à une pression de 0,80 c. à l mètre d'eau, par deux ventilateurs Roots, activés

Sar une machine à vapeur spéciale à deux cylindres et à conensation.

L'atelier de Transformation, qui a 40 mètres de longueur sur 30 mètres de largeur, se trouve à proximité de l'atelier de Fusion. Il comprend : deux convertisseurs Bessemer produisant 10 à 11 tonnes d'acier par opération.

Le plancher de travail des convertisseurs est à 4"*50 audessus du niveau du sol.

La poche, contenant la fonte liquide, est montée à ce niveau, par un élévateur hydraulique placé entre les deux convertisseurs. La fonte est versée, à (Iroite ou à gauche, S'iiviint le convertisseur qui est en service.

La chaux, qui est ajoutée dans le convertisseur à chaque opération du procédé Basique, est chargée au niveau supérieur de travail, dans un wagonnet dont le fond s'ouvre II est amené sur une espèce de pont tournant muni d'un entonnoir suspendu, qui vient se placer exactement oii l'on veut, au-dessus du bec du convertisseur. La glissière formant le fond du wagonnet, étant retirée, !a ^.liaux tombe directement dans le convertisseur. C'est une opération simple et rapide.

L*acier est reçu, du convertistieur, dans une poche placée à l'extrémité de la volée d'une forte grue centrale hydraulique.

Cette grue de coulée est munie d'un mouvement spécial et facile, permettant de rapprocher ou d'éloigner la poche à acier, de son axe de rotation, et de régler la position du jet de coulée, de la poche à acier, au-dessus de la série des lingotières disposées en cercle et sur {plusieurs rangées, dans une fosse de un mètre de profondeur à peine.

Trois autres grues hydrauliques, d'une portée de 7 mètres, chacune d'une puissance de 7,000 kilos; sont disposées autoui* de la fosse de coulée, pour le démoulage et le chargement des lingots chauds.

Les dispositions de cette fonderie Ben^c-mer ressemblent, PU plusieurs points, aux installations américaines, du même genre, caractérisées par la position parallèle des deux convertisseurs et surtout, par la construction des diverses grues hydrauliques, dont la partie supérieure est guidée dans la charpente, à une hauteur de 14 mètres au-dessus du sol.

Ce guidage supérieur a pour but de faciliter la rotation de la volée de ces appareils, amsi que toutes les manœuvres, de réduire l'usure et l'entretien, ce qui est confirmé par leur bon fonctionnement et leur travail pendant sept années consécutives.

Les appareils de distribution d'eau sous pression, pour la manœuvre des convertisseurs, des élévateurs, des grues, et?., sont groupés dans un angle de la. fonderie et le personnel, préposé à la manœuvre de ces appareils, placé sur une plateforme assez élevée, peut voir facilement tous les mouvements.

Les convertisseurs sont démontables en trois parties. La partie centrale, avec tourillons, reste seule en place. On se sert pour enlever, soit le fond, soit le bec de l'apnareil, d'un fort élévateur hydraulique roulant, servant, en même temps, au transport de'la partie démontée, dans un atelier annexe, où on répare les garnitures réfractaires de ces parties d'appareils.

Un pont roulant, à moteur télédynamique, d'une force de 30 tonnes, est monté, dans cet atelier, pour manœuvrer les parties de convertisseurs en garnissage.

Au moyen de l'élévateur et de ce pont roulant, en quelques heures, on peut démonter le fond et le bec d'un convertisseur et remonter ces parties d'appareil avec un nouveau garnissage.

Le vent est fourni aux convertisseurs par une machine horizontale à vapeur, à deux cylindres conjugués de 1 m. 300 de diamètre avec 1 m. 500 de course. Les deux cjiindres à vent ont un diamètre de 1 m. 400 et la même course. Cette machine, avec une vitesse de 30 à 35 tours, développe un travail de 8 à 900 chevaux indiqués.

La pression de l'air à insuffler dans les convertisseurs varie de 1 k. 20 à 1 k. 80 par centimètre carré, selon la nature des fontes traitées et la marche de l'opération.

L'eau, activant les grues et appareils hydrauliques divers, est refoulée à une pression de 25 kilos par centimètre carré, par deux pompes jumelles à vapeur.

Un accumulateur d'eau, qui est plutôt un régulateur de pres'sion, est en communication constante avec la conduite de refoulement des pompes.

Four Martin-Siemens, — Dans un angle de l'atelier de transformation de la Fonderie Bessemer, est installé un Four Martin-Siemens, de forme ordinaire, produisant 10 tonnes d'acier par opération. Ce four, à garniture siliceuse, est employé à la fabrication des aciers spéciaux, pour Bandages, Essieux, Pièces Mécaniques.

11 est établi, sur un plancher, à 8°" 50 de hauteur, de manière à permettre de couler la charge d'acier, dans la poche de coulée des convertisseurs. Cette poche devient ainsi com^ mune aux deux espèces de fabrication d'acier installées^ dans la même halle, et de là résulte que les grues de démoulage et autres accessoires le deviennent également.

Ce Four se caractérise par ce point que les récupérateurs de chaleur à gaz et à air sont groupés, deux par deux, à chaque bout du four et que chacun est composé d'une enveloppe cylindrique en tôle, dans laquelle est établie une chambre en briques réfVactaires dans le genre des appareils à air chaud, système Cowper ou Withwell, pour hauts-lourneaux.

Cette enveloppe en tôle, en outre de la solidité, présente l'avantage d'empêcher les pertes de gaz et les rentrées d'air nuisibles à la bonne marche d'un four Martin-Siemens.

Ces récupérateurs cylindriques sont fermés, dans leur partie supérieure, par des couvercles, qui s'enlèvent et permettent ainsi un refroidissement rapide des chambres en briques, ce qui réduit au minimum la durée de l'arrêt du four, pour le nettoyage.

Le gaz, pour l'alimentation de ce four à acier, est produit par 5 gazogènes Siemens, à tirage naturel, de forme et de dimensions ordinaires. Sous le plancher supportant le four, à l'arrière, mais au niveau du sol général de l'usine, sont disposés les registres et soupapes réglant l'arrivée du gaz et l'entrée de l'air, ainsi que les valves de renversement des courants des produits gazeux de la combustion.

Les matières premières nécessaires au four Martin-Siemens sont montées, sur le plancher de travail du four, par un élévateur hydraulique, de 9» 50 de course, qui dessert, en môme temps, le plancher de travail des convertisseurs et le plancher supérieur, à 9" 50 du sol, correspondant au plancher de chargement des cubilots et au plateau d'arrivages des fontes et autres matières.

Dans un atelier spécial, près de la halle des cubilots, se préparent les produits réfractaires, basiques ou siliceux employés dans le garnissage des convertisseurs des poches à fonte, des poches de coulées de l'acier et du four Martin- Siemens.

L'outillage de cet atelier comprend : 2 cubilots de fi'ittage pour la dolomie; un broyeur système Jean-Marie; un mélangeur; deux paires de meules et une série d'étuves pour la dessication des soles de convertisseur et de briques basiques.

Tel est l'ensemble très remarquable de ces installations modèles.