Le trou de la coulée est quelquefois si forte
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ment obstrué par du fer et des laitiers durcis me** lés avec le bouchage, qu’on a beaucoup de peine à l’ouvrir. Quelquefois même ces matières résistent au ringard et aux coups de masse appliqués à l’extrémité de cette barre de fer. Dans ce cas , on est obligé de les couper avec une hache. Ce travail est à la fois pénible pour l’ouvrier et préjudiciable au fourneau : il endommage la sole et refroidit Pavant-creuset.
Il est donc essentiel que le trou de la coulée soit entretenu net et en bon état; que le fondeur enlève le fer et les laitiers figés contre la dame et la costière avec le plus grand soin; qu’il ne ferme jamais cette ouverture avec de l’argile ou du sable seulement, mais qu’il se serve pour cet effet de terre mêlée de fraisil. Placé avec négligence , le bouchage est entraîné souvent par la fonte, qui, lorsqu’elle est très-chaude, parvient à se frayer un passage et à se répandre dans l’usine.
Dès que le creuset est vide et qu’on a fini de reboucher le trou de la coulée, on doit fermer aussi Pavant-creuset, après l’avoir rempli de charbons incandescens tirés de l’intérieur du foyer, et après avoir donné quelques coups de ringard sous la tympe pour empêcher le tassement des matières. Il est nécessaire qu’on ferme le creuset avec soin; après avoir terminé cette opération , on débouche la tuyère et l’on remet la machine soufflante en activité.
65g. Lorsque le fer cru est destiné à l’affinage, on coule la gueuse régulièrement toutes les 12, 18 ou 24 heures , selon la rapidité de la descente des charges, la capacité du creuset et la richesse du minerai. Mais on 11e peut rien statuer à cet égard , lorsque la fonte doit être convertie en fer coulé, parce qu’on dépend
DU FER CRU
ordinairement du travail des mouleurs *. Cette manière irrégulière de procéder dérange la marche des petits fourneaux; et comme beaucoup de moules ne peuvent être remplis avec de la fonte dirigée à l’aide de rigoles, ou la puise dans l’avant-creuset avec des poches de fer couvertes d’argile **. Pour retenir alors la couche de laitier qui , se renouvelant toujours , viendrait recouvrir le bain , le fondeur fait avec les scories les plus liquides , un tampon cylindrique dont la longueur mesure l’écartement des deux costières et dont le diamètre est presqu’égal à la hauteur du creuset. Dès que ce tampon est refroidi , l’ouvrier le place sur la fonte, l’enfonce dans le bain et le pousse sous la tympe de manière que la communication de l’intérieur de l’ouvrage à l’avant- creuset, interrompue dans la partie supérieure, reste libre dans le bas, et laisse un passage à la fonte , qui d’ailleurs tend à soulever le bouchon et le presse contre la tympe. Après avoir exécuté ces préparatifs, on nettoie la surface du bain et l’on commence à puiser le fer cru.
Il est évident qu’une partie de la fonte doit rester dans le creuset, parce qu’il est impossible de retenir les scories assez bien pour pouvoir l’épuiser jusqu’à la dernière goutte. Lorsqu’on a fini, on enlève le tampon , on retire , au moyen de ringards , le laitier visqueux qui s’est amoncelé dans l’ouvrage, on nettoie la tuyère, on remplit l’avant-creuset de char-
* On oblige ces ouvriers de tenir leurs moules prêts à des heures détermine'es. Le T.
** Les poches ou cuillers sont moitié enfer et moitié en argile; chaque mouleur prépare la sienne avant la coulée, et la fait sécher sur le laitier. Le T.
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bons ineandescens , on le ferme avec du fraisil et l’on remet les soufflets en mouvement.
Si le fourneau avait de grandes dimensions et que la matière liquide exerçât une très- forte pression contre levant- creuset , cette méthode de puiser la fonte présenterait des inconvéniens , parce qu’on serait obligé d’arrêter le mouvement des soufflets trop longtemps , ce qui pourrait occasionner des engorgemens, sur-tout si l’ouvrage s’était élargi déjà : on perdrait d’ailleurs une grande partie de métal qui serait mêlée avec les laitiers visqueux dont l’intérieur du creuset se remplit, et une autre partie qui ne serait qu’à demifondue.
660. Lorsque le travail du moulage le permet , on ne manque point de fixer l’heure de la coulée. Dans ce cas , le creuset se trouve à peu près rempli de fonte , quand on commence à puiser. La quantité de métal qu’il contient peut varier selon sa capacité, entre 600 et 25oo kil. On peut, sans danger, retenir la fonte long -temps dans les fourneaux à charbon de bois pour en rassembler une grande masse, parce que le vent n’a pas assez de force pour dépouiller le bain de la couche de scories qui le couvre, ce qui arriverait dans les fourneaux à coke activés toujours par de fortes machines soufflantes. Cependant il ne faut jamais retarder l’heure de la coulée, jusqu’au moment où les scories menacent d’entrer dans la tuyère, si le vent est faible, ou jusqu’à ce qu’elles puissent être i-efroidies par le courant d’air, s’il est animé d’une grande vitesse.
On peut admettre, en général, que dans les fourneaux à coke la fonte ne doit jamais s’élever au-dessus des trois quarts de la hauteur totale du creuset, afin
DU FER CRU
qu’elle ne soit pas refroidie par lo went ni chassée avec violence par-dessus la dame. D’un autre côté, on aurait tort de couler trop fréquemment et de ne laisser remplir le creuset qu’à moitié , puisque la fonte qu’il contient contribue à l’écliiaufïèê, à augmenter la liquidité du laitier, et que d’ailleurs elle favorise la descente des charges et la réduction du minérai.
Quant au moment où se fait la première coulée après la mise en feu, il dépend ordinairement de la qualité de la matière qui est dans le creuset. Si par suite d’une mauvaise dessication du fourneau , la fonte est épaisse, on doit craindre qu’elle ne se fige 5 et dans ce cas on la fait ecouler lors meme que le creuset n’est rempli qu’à moitié, afin que celle qui descend plus tard ne participe pas au même refroidissement.
661. Conservée long-temps dans le creuset , la fonte s’épaissit , se décolore et augmente en ténacité , ce qui annonce un commencement de décarburation ; mais on doit craindre alors que dans les fourneaux a coke, le laitier, en vertu de sa viscosité, ne parvienne à engorger l’ouvrage. Refroidi par le vent, ce laitier n’est plus aussi propre à s’imprégner de fraisil et à favoriser la séparation du fer d’avec les substances étrangères. Le fourneau paraît alors surchargé en minerai , et la fonte devient impure, en se combinant avec le soufre et les métaux terreux.
Dans 1 Eiffel , on dirige à dessein le courant d’air sur le bain, lorsque le creuset est rempli, afin de préparer la fonte àPalïinage; tandis que pendant la fusion on donne au vent une direction ascensionnelle pour hâter la descente des charges. Cette méthode n est praticable que dans les fourneaux alimentés avec
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du charbon de bois et des minerais de bonne espèce donnant des laitiers très-liquides, mais elle entraîne dans tous les cas une grande consommation de charbon et fournit de mauvais produits.
662. Si la température du fourneau ne s’élève pas au degré convenable , on ne peut obtenir de la fonte grise raffinée, quel que soit d’ailleurs le dosage. Il faut donc que la proportion de minérai l’este au-dessous du maximum que le charbon peut porter, afin que le fourneau ne soit point dérangé par quelque circonstance accidentelle, par des miuérais humides, par des charbons légers, par l’effet de quelque négligence des ouvriers, par une plus ou moins grande quantité de fraisil contenue dans les cokes , par la chute de quelques pierres de l’ouvrage, etc., etc.
Un fourneau qui a été refroidi et qu’on remet en bonne allure, ne peut donner tout de suite de la fonte grise, lors même que le laitier parait déjà très-pur: il se passe quelquefois plusieurs jours avant que la température soit assez élevée pour opérer la conversion de la fonte blanche en fonte grise ; tandis qu’un fourneau animé d’une chaleur intense , peut donner encore de la fonte grise plusieurs heures apres l’apparition des différens signes qui indiquent une surcharge de minérai.
On obtient de la fonte blanche aux premières coulées, parce que les régions supérieures du fourneau manquent de chaleur et que le minérai descendu dans le foyer n’est pas assez préparé. On en obtient aussi lorsque la sole est refroidie , ou lorsque le vent ne peut pas s’élever avec assez de force pour déterminer la combustion du charbon dans la partie supérieure de la cuve , ce qui peut avoir lieu si les.
DU FER CRU
étalages ont une pente très - rapide , si le charbon est petit, si le minerai est friable et susceptible de se tasser. Cet accident, très -grave alors, arrive fréquemment lorsque le coke se divise au feu et donne beaucoup de fraisil.
Pour traiter du minerai ocreux et friable, il faut réduire le fondant presqu’en poussière, employer de fortes charges, afin d’empêcher le minerai de traverser le combustible , et se servir de gros charbons pour prévenir le tassement des matières.
663. La fonte blanche qui est due à un défaut de chaleur et à une proportion convenable de charbon, se distingue essentiellement de la fonte blanche produite par une surchage de minerais, en ce que la première est bien plus tenace, qu’elle se trouve accompagnée de laitier pur, et que dans le creuset elle est d’une liquidité moyenne. Cette fonte est produite assez rarement dans les fourneaux à charbon de bois, parce que le combustible étant très-inflammable, peut, en ne brûlant que dans l’ouvrage, donner assez de chaleur pour réduire le minérai et changer la nature du fer cru. Mais on obtient dans les fourneaux à charbon de bois comme dans les fourneaux à coke, une fonte pareille à celle-ci, lorsque le vent est fort et que le point où s’effectue la réduction est très- élevé ; il arrive alors que le courant d’air animé d’uiie trop grande vitesse par rapport à la densité du charbon, refroidit l’ouvrage, et que la température ne suit plus une progression croissante assez rapide, depuis le point de la fusion jusqu’à la tuyère. Si en même temps le foyer se trouve élargi déjà, il descend dans le creuset du minérai non réduit, ce qui peut produire des éboulemens. On cor-
rige cette allure en employant des buses plus larges: moyeu dangereux cependant, lorsque l’ouvrage est fortement dégradé ; dans ce cas , on est presque toujours forcé de mettre hors. Du reste, cet accident arrive plus souvent si l’ouvrage est étroit et le charbon léger; mais on peut y remédier alors d’une manière avantageuse , en augmentant le diamètre des buses , ce qui augmente aussi la production journalière.
664. Des fourneaux à coke qui reçoivent un vent trop faible, par rapport aux dimensions de la cuve, donnent souvent de la fonte blanche, quoique la réduction du minérai puisse être parfaite; ce qui devient dangereux lorsque l’ouvrage commence à s’élargir, parce que les matières descendent alors non fondues devant la tuyère et qu’il en résulte des engorgemens dans le creuset , si l’on ne peut augmenter l’effet des machines soufflantes et lancer le vent avec une plus grande vitesse dans le foyer. Pour les fourneaux qui ne sont pas encore très- dégradés , il suffit quelquefois de rétrécir la tuyère (non la buse) , afin que l’air ne puisse pas se dilater si fortement en arrivant dans l’ouvrage.
665. Il résulte de tous les phénomènes qui accompagnent la formation de la fonte blanche, non due à une disproportion de minérai et de charbon , ainsi que des propriétés de cette fonte , qu’elle a manqué de chaleur pour se convertir en fonte grise, et qu’elle a subi dans l’ouvrage un commencement de décarburation. Les deux espèces de fonte blanche se ressemblent d’autant plus que cette décarburation est moins avancée. Plus le point où s’opère la fusion sera élevé, plus la fonte sera dépouillée de son carbone avant de tomber dans le creuset; sa cassure qui sera grenue et d’une
DU FER CRU. 119
couleur cendrée, ressemblera à celle de la fonte grise et n’en différera que par le manque d’éclat *.
La fonte blanche matte et grenue est traitée avantageusement dans les feux d’affinerie, lorsqu’elle provient d’un minerai pur; mais on ne peut s’en servir pour la moulerie , parce qu’elle n’est pas assez liquide et qu elle se refroidit trop vite. Participant presqu’à tous les vices de la fonte blanche ordinaire, elle possède encore le défaut de se convertir trop promptement en fer ductile, de n’être jamais assez liquide en tombant dans le foyer d’affinerie et d’y subir un déchet considérable.
666. La fonte blanche dont il s’agit ici provient donc d un vent trop fort ou trop faible. Le fourneau qui la donne ne peut être remis en bonne allure par une diminution de la dose de minérai. Il faut connaître la cause qui l’a dérangé, augmenter ensuite ou diminuer la vitesse du vent et porter presque toujours dans le foyer un plus grand volume d’air, afin qu’en brûlant a la fois plus de charbon , on parvienne à elever la température.
On n’a pas assez observé jusqu’ici les hauts fourneaux , au moment où ils produisent cette espèce de fonte blanche; on l’a confondue même avec la fonte blanche ordinaire provenant d’une surcharge de minerai, parce que l’une et l’autre ne doivent leur existence qu’à un manque de chaleur. I.a première subit une decarburation quoiqu’entourée de charbons parce que la réduction se fait au-dessus de la tuyère mais sa conversion en fonte grise ne peut avoir lieu ’
* Ce fer cru est réellement un produit intermédiaire entre les deux espèces de fonte. Le T.
puisque la chaleur du foyer n’est pas assez intense : le vent étant d’ailleurs trop fort ou bien trop comprimé dans l’ouvrage , lorsqu’il n’a pas la force necessaite poui s’élever à travers les matières, brûle une partie du carbone de la fonte blanche, qui peut recevoir alors une texture grenue et une couleur grise cendrée. C’est en raison de cette grainure et de cette couleur, jointes à la pureté des scories, que ce fer cru a été confondu quelquefois aussi avec la fonte grise , quoiqu’il ne soit réellement qu’une fonte blanche dépouillée d une partie de son carbone. Grillée en contact avec 1 ah , la fonte blanche ordinaire présente le même aspect .
Lorsque le fourneau est surchargé en minérais , la séparation des matières se fait devant la tuyère, la fonte obtenue ne peut donc éprouver aucune perte de carbone , puisqu’elle se trouve tout de suite à l’abri du courant d’air sous une couche de scoiiesj souvent même la température est si basse , que les minérais au lieu de se réduire entrent seulement eu vitrification.
La fonte blanche matte, lorsqu’elle n’éprouve dans l’ouvrage qu’un faible degré de chaleur, se rapproche de la fonte blanche ordinaire obtenue par une surcharge de minérai. Ce degré de chaleur va toujours en descendant , à mesure que , dans un ouvrage rétréci , le
* Ce n’est pas précisément parce que la fonte blanche a perdu une partie de son carbone qu’elle est devenue grise cendrée 5 car elle prendrait la même couleur, si elle était exposée quelque temps à la chaleur blanche hors du contact de l’air. Le changement dont il s’agit ici doit être attribué à l’abandon d’une partie du carbone combiné avec toute la masse du fer ; ce carbone s unit a une petite quantité de métal , reste disséminé ensuite a l’état de mélange dans la fonte, et lui donne une apparence grisâtre. Voyez le mémoire annexé au premier volume. Le T.
DU FER CRU
courant d’air est plus fort et le charbon plus léger; ou bien a mesure que, dans un ouvrage large, le vent est plus faible et le charbon plus compacte. Si le foyer se trouve élargi, la ressemblance entre les deux fontes peut devenir parfaite; elle est en général d’autant plus
frappante que la fonte blanche matte conserve plus de carbone. *
Si le coke donne beaucoup de cendres et de fraisil on obtient souvent cette fonte blanche matte , qui ’ maigre la diminution de la dose de minerai, ne prend jamais un éclat vif ni une véritable texture grenue • elle conserve toujours, lors même que les scories soni d une grande pureté, une texture écailleuse ou à facettes plates. Une surcharge de minerai, dangereuse alors, serait toujours suivie d’un engorgement du creuset , a cause de la viscosité des scories. Si d’ailleurs l’ouvrage est large , le vent faible et le coke compacte une partie de ce combustible brûlera trop lentel ment et dégagera peu de chaleur; de sorte que l’effet sera le même que si le fourneau était surchargé • des masses solides descendront dans le creuset Le même accident peut arriver, lorsque la vitesse du vent est trop considérable, parce que le combustible se trouve déplacé par le courant d’air, ce qui peut occasionner des éboulemens.
667. C’est parce qu’une trop forte dose de minerai diminue la chaleur du fourneau, et que les matières arrivent alors dans le foyer sans être suffisamment Préparées, qu’on obtient de la fonte blanche
ta séparation du fer d’avec les substances' étrangères est d’autant plus complète et la fonte est d’autant plus grise, que la chaleur est plus considérable et que le minerai a été mieux préparé avant " 16
12a QUATRIEME SECTION.
d’entrer dans le foyer de la fusion. La réduction est donc plus imparfaite , et la fonte est moins grise à mesure que les fourneaux activés par de fortes machines soufflantes , sont plus petits et que les charges se succèdent avec plus de rapidité.
Si la chaleur est faible , on perd une grande quantité de fer qui se vitrifie et la fonte devient blanche, suite nécessaire de cette vitrification.
668. La fonte blanche qu’on obtient dans les fourneaux à charbon de bois qui ont peu d’élévation, provient presque toujours d’une surchargé de minerai 3 elle occasionne une plus grande consommation de matières premières , donne de très- mauvais fer, si le mi itérai n’est pas de la meilleure espèce, et se ' trouve accompagnée d’un laitier corrosif, qui attaque l’ouvrage et qui, promptement refroidi par le vent, peut obstruer la tuyère et engorger le creuset. Il faut donc craindre de charger le minérai en trop forte dose. Dans le cas opposé, lorsqu’on l’introduit en trop faible proportion dans le fourneau, on obtient un degré de chaleur très- élevé , qui dégrade la cuve et l’ouvrage, et l’on consomme une trop grande quantité de charbon, puisqu’on n’utilise pas tout Met qu’il peut produire 3 ce qui serait déjà une raison suffisante d’éviter une semblable allure, si meme elle n’agissait pas d’une manière préjudiciable sur la suite du travail, comme nous allons le faire voir. Fondues à une grande hauteur au-dessus du creuset , les matières arrivent au milieu du courant d’air dans un état de liquidité parfaite 3 une partie de la fonte et du laitier refroidie sur la tuyère s’y attache , une autre partie de fer se vitrifie. Le laitier, qui est tresliquide, qui bouillonne devant la tuyère et qui res-
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semble au laitier corrosif obtenu par une surcharge de minerais , devient épais et gluant , malgré sa liquidité première ; des masses de scories durcies descendent de temps à autre dans le creuset; ces masses se dissolvent très-difficilement et obstruent quelquefois la tuyère à tel point que le fourneau en est étouffé.
669. Il suit, de ce que nous venons de dire, qu’un dosage faible , outre qu’il occasionne une grande consommation de charbon, peut avoir des suites fâcheuses pour le travail, la cuve et l’ouvrage. Cependant, si l’on traite un minerai souillé de matières nuisibles, il faut toujours employer des charges au-dessous de celles que le charbon peut porter , afin d’obtenir toujours de la fonte grise et d’entretenir la température à un très-haut degré. Ce n’est qu’en fondant un minéral d’une grande pureté qu’il est permis de donner au charbon le maximum de la charge , et alors le fer cru doit nécessairement incliner à l’état de fonte blanche. Mais aussitôt qu’on dépasse une certaine limite, et que la gueuse au lieu d’être mêlée se change en fonte blanche lamelleuse , qui est épaisse en sortant du creuset, on perd tout l’avantage qu’on veut obtenir , parce qu’il reste une trop grande quantité de fer dans le laitier.
Pour activer un fourneau à charbon de bois, de la manière la plus lucrative, on doit donc lui imprimer une allure telle qu’il soit disposé à donner de la fonte mêlée, si toutefois la nature du minérai le permet. En employant des fourneaux à coke, ou bien en traitant des minérais souillés de matières nuisibles à la qualité du fer, on ne peut jouir d’aussi grands bénéfices, parce qu’il faut nécessairement obtenir de la fonte grise et raffinée.
670. Des minerais très-fusibles, ou rendus tels par une trop forte addition de fondant, donnent souvent de la fonte blanche , lorsque la proportion de charbon est trop grande, parce que la fusion a Heu trop tôt, et que la fonte, en vertu de sa liquidité, traverse l’ouvrage avec une trop grande vitesse. Le laitier, qui est alors chaud et corrosif comme celui qu’on obtient par une surcharge de minerai, absorbe beaucoup d’oxide de fer. La réduction ne se fait donc que d’une manière imparfaite. Ce laitier se boursoufïle et bouillonne devant la tuyère dont la surface supérieure se charge de fer demi-affiné ; ce qui arrive sur -tout lorsque les minérais sont pauvres et faciles à fondre. Si au contraire ces minérais fusibles étaient aussi trèsriches , il ne se formerait pas assez de scories , on perdrait une plus grande quantité de métal entraîné en vitrification , et il s’attacherait aux parfois du creuset de plus fortes masses de fer demi-affiné. Dans ce cas on doit abaisser le point où s’effectue la fusion, en diminuant le vent, ce qui fait diminuer aussi la température qui règne dans la cuve du fourneau. Une augmentation de minerai serait dangereuse, parce qu’elle pourrait favoriser les engorgemens.
Lorsque le minérai est réfractaire, ou lorsqu’il l’est devenu par une trop faible ou' par une trop forte addition de fondant, on doit craindre, avant toutes choses, qu’il ne soit introduit en trop grande proportion dans le fourneau, parce qu’il occasionnerait des engorgemens qu’on ne détruirait qu’avec beaucoup de peine. Un dosage qui est un peu au-dessous du maximum de minérai que le charbon peut porter, procure alors une bonne fonte grise, mais le laitier 11e cesse d’être visqueux et de salir la tuyère ; il faut
DU FER CRU
par conséquent employer un vent assez fort pour le rendre plus liquide, en élevant le point de la fusion. Si donc on disposait d’une forte machine soufflante, on ferait Lien de rendre le mélange de minérais et de fondant un peu difficile à fondre *; mais il ne faudrait pas dépasser certaines bornes, parce que la consommation du charbon augmenterait, que les scories obscurciraient la tuyère et qu’enfin le fourneau pourrait se déranger par le moindre refroidissement.
La fonte blanche matte , forme ordinairement la transition de la fonte grise à la fonte blanche rayon nante et de celle-ci à celle-là; ou, ce qui revient au même, le fourneau, en passant d’une bonne allure à une marche déréglée par une surcharge de minérai , donne , avant d’arriver à ce terme extrême , de la fonte blanche matte, et il présente plus tard le même produit lorsqu’il se réchauffe de nouveau.
671. L allure du fourneau dépend donc essentiellement du degré de chaleur, de la nature du laitier et de sa quantité. Trop fusible ou en trop faible dose , il ne peut protéger le fer contre l’action du cornant dair; et, dans ce cas, la fonte elle-même étant trop liquide, ne peut séjourner le temps convenable dans une température élevée , pour se chan— gei en fonte grise. Les minérais qui donnent ces lai— tieis demandent un vent faible et ne peuvent être traités de maniéré que tout l’effet du charbon soit utilisé- S ils sont aussi très -riches, les engorgemens deviennent fréquens à cause de la faiblesse du courant d’air.
Des minerais difficiles a fondre occasionnent une
Ceci ne doit toutefois avoir lieu cjue dans le cas où il s’agit d’obtenir de la fonte grise. Le T.
ia6 QUATRIEME SECTION.
grande consommation de charbon et donnent des scories visqueuises qui absorbent beaucoup d’oxide de fer pour devenir liquides, et qui sont disposées à engorger le fourneau.
Si la cuve est privée du degré de chaleur nécessaire, soit par la compression des matières due à la rapidité de la pente des étalages, soit par l’humidité du minérai, soit par de nombreux repos de la machine soufflante, etc., etc., on obtiendra de la fonte blanche matte et quelquefois aussi de la fonte blanche ordinaire , comme lorsqu’il y a surcharge de minérai. Si dans ce cas l’ouvrage n’est pas assez échauffé, l’allure du fourneau se dérange complètement ; son état est d’autant, plus dangereux que la proportion de charbon est plus faible.
Une trop haute température dans la cuve d,u fourneau , fait entrer une partie du fer en vitrification et produit un déchet qui va croissant avec la richesse du minérai.
67a. La connaissance exacte des signes, d’après lesquels on juge de l’allure d’un fourneau, est de la plus haute importance; car c’est à l’aide de ces signes qu’on prévient les accidens et qu’on règle la marche du travail.
Si la flamme du gueulard est faible , le vent retenu dans l’ouvrage ne peut s’élever avec assez de vitesse à travers les matières , la cuve reste froide et les minérais ne sont pas suffisamment préparés à la fusion. On peut en attribuer la cause soit à la rapidité de la pente des étalages, soit à la qualité du charbon, lorsqu’il est trop menu, soit à la nature du minérai lorsqu'il se tasse trop fortement , soit enfin à la faiblesse du courant d’air. Si dans ce cas , le vent a la vitesse qui convient à la densité du combustible , on doit aug-
DU FER CRU. T27
menter la masse d’air en employant des buses plus larges.
Lorsque la flamme du gueulard se porte vers un côté, on peut en conclure que la cuve est engorgée ou que les étalages sont inégalement inclinés, ce qui occasionne des descentes précipitées et des éboulemens. Il faut aussi que la flamme sorte du gueulard avec une certaine vivacité, en faisant entendre un léger bruissement; si elle s’élève avec lenteur, les charbons se consument sans développer beaucoup de chaleur.
Une flamme sombre ou pâle, accompagnée d’une fumée visible, indique un manque de chaleur et une surcharge de minérai , si l’on traite des minérais mêlés de zinc. Une flamme claire et vive annonce un degré de température convenable. Un fourneau alimenté avec ces minérais dégage une plus grande quantité de vapeurs quand il est surchargé que lorsqu’il se trouve en bonne allure , parce que ces vapeurs sont moins dilatées; elles se déposent aussi en plus grande quantité dans la partie supérieure de la cuve.
On est obligé d’enlever la cadmie de temps à autre, parce qu’elle rétrécit la cuve au point de gêner le passage du vent, d’occasionner un déplacement du charbon et quelquefois aussi des descentes obliques , lorsque le dépôt se trouve sur un côté de la cuve ; le minérai répandu alors sur des surfaces inclinées descend le premier en vertu de sa pesanteur spécifique , ce qui produit des éboulemens et des chutes de matières.
En détachant la cadmie , il faut avoir soin de la faire sortir par le gueulard. Des morceaux qui tomberaient dans la cuve, absorberaient une grande quantité de calorique pour se volatiliser de nouveau , ou se pré-
senteraient quelquefois en masses dans l’ouvrage, feraient bouillonner les scories et pourraient occasionner des engorgemens.
La poussière qui sort du fourneau et qui tombe sur la plate-forme du gueulard, indique aussi par sa plus ou moins grande abondance, le degré de force avec lequel le vent s’élève à travers les matières. Il s’ensuit que lorsque le courant d’air est rapide , on ne doit pas employer un minérai friable à l’état de siccité, parce qu’on en perdrait la partie la plus fusible. Il faut donc examiner cette poussière de temps à autre et charger en minérai plus humide , si les cas l’exigent. On ne peut d’ailleurs la traiter dans les fourneaux : fondue seule , elle parait très-réfractaire , parce qu’elle empêche la circulation de l’air , et , mêlée de fondans , elle devient trop pauvre.
675. Un autre signe auquel on reconnaît l’allure du fourneau, c’est la flamme de la tympe : lorsqu’elle est très-forte , d’une couleur bleuâtre et accompagnée de vapeurs , le minérai se trouve chargé en trop forte dose , ou bien la chaleur se concentre dans l’ouvrage sans pouvoir s’élever. On ne peut avoir aucun doute sur le refroidissement de la cuve, si, en traitant des minérais mêlés de zinc , la flamme ressemble à celle que dégage ce métal. Lorsque l’allure du fourneau est bonne, on n’aperçoit point de flamme devant la tympe , parce que tout le vent s’élève dans la cuve : ce n’est qu’ après avoir travaillé dans l’ouvrage et retiré tout le laitier qu’il contenait, qu’on est forcé de fermer le passage à l’air, en bouchant ravant-creuset. Si alors on veut réchauffer, en y laissant passer la flamme , on ne doit apercevoir aucune trace de fumée , et il ne doit se déposer sur la plaque de la tympe qu’une matière légère et blanchâtre.
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674. L’aspect de la tuyère et celui du laitier offrent au fondeur les signes les plus certains auxquels il reconnaît la marche du fourneau. Elle est bonne , lorsque la tuyère est claire et tellement brillante , ’qu’au premier abord on ne puisse distinguer les matières qui sont dans l’intérieur du foyer. Si la tuyère est trèsclaire et que cependant il s’y attache des masses durcies, qu’on soit obligé d’enlever de temps à autre, afin qu’elle ne puisse pas s’obstruer, il ne reste point de doute que les minérais ne soient difficiles à fondre ; il faut donc augmenter le vent ou charger un mélange dp minérais et de fonidans qui soit plus fusible. Dans ce cas , le laitier se trouve plus visqueux qu’il ne devrait l’être.
Si la tuyere cesse d’être claire et brillante, si sa couleur est rougeâtre, et si l’on distingue au premier coup d’oeil les matières contenues dans le foyer, le fourneau est surchargé de minérai. Le laitier devient avide et corrosif, bouillonne devant la tuyère, la salit et l’obstrue continuellement, malgré tous les soins qu’on prend pour la déboucher. Ce laitier, qui est très-liquide au moment où il sort du foyer, a peu de chaleur, se durcit promptement, se fige même en partie dans l’intérieur du foyer, et finit par arrêter la descente des matières; la fonte se refroidit alors et forme des masses de fer demi-affiné dont il faut se débarrasser à force de travail dans l’ouvrage.
O11 se hâte dans ces circonstances de diminuer considérablement la charge de minérai pour réchauffer le fourneau : ce n’est que dans le cas où l’ouvrage est encore très -étroit et que le charbon est léger, qu on peut aussi diminuer la vitesse du courant d’air ; mais si le charbon est compacte, on ne doit pas la h ,
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changer, puisqu’on abaisserait encore la tempéra-
lure.
Il peut arriver aussi que les scories bouillonnent devant la tuyère, parce qu’elles sont amoncelées ea trop grande quantité dans le creuset; il est facile alors d’y remédier. Si le bouillonnement est une suite de la fusibilité des minerais, la tuyère se salit encore et se recouvre d’un nez, mais elle reste assez brillante, et les engorgemens ne sont pas à craindre , puisque la température du fourneau est assez élevée. Il faut dans ce cas enlever le nez à mesure qu’il se forme, nettoyer 1 ouvrage ralentir le mouvement des machines soufflantes et rendre le mélange des minérais et du fondant plus réfractaire. Quoique le laitier soit alors court, qu il se rompe et se refroidisse très-facilement, il est cependant moins nuisible à la régularité du travail , et il ne s’oppose pas aussi fortement à la descente des charges , que le laitier qui résulte d’une surcharge de minéral.
Si la tuyère manque de clarté , si elle est sombre et salie de temps à autre par un laitier très- visqueux , sans que le fourneau soit du reste dérangé , on ne peut l’attribuer qu’à des fragmens de minéral mal o-rillé ou mal bocardé , ou bien au fondant charge en trop gros morceaux. Si la tuyère est un peu sombre et que le laitier présente tous les signes d’une bonne allure, da température de la cuve est trop basse. I faut alor s se servir de buses plus larges pour augmenter la masse' d’air lancée dans le fourneau ; ou bien conserver les mêmes buses et accélérer le mouvement des machines soufflantes Le premier moyen doit s employer, lorsque la vitesse du vent est déjà proportionnée a la densité du combustible ; on se sert du deuxieme, lorsque a pression de 111 air est trop faible. Les scories sont dans ce
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cas, non-seulement très-pures, mais quelquefois aussi très chaudes , parce que toute la chaleur est concentrée dans l’ouvrage ; mais la fonte qui est d’abord blanche et matte, se rapproche de plus en plus de la fonte blanche due à une surcharge de minerai.
Si le laitier est très-pur, la fonte très -grise et la température très -élevée, et qu’il se forme pourtant un nez devant la tuyère, on doit ralentir le mouvement des soufflets et travailler à force dans le foyer, parce que le fourneau menacé d’un engorgement du creuset, se trouve dans une situation dangereuse : le laitier s’épaissit, la fonte ne pouvant le traverser, s’affine par l’action du courant d’air, et encombre l’ouvrage à tel point qu’on est forcé de mettre hors.
675. Nous devons faire observer comme règle générale, qu’on doit diminuer d’un quart ou d’un tiers la dose de minerai, quand on est obligé de travailler souvent dans le creuset, lors même que le fourneau a été dérangé par un excès de chaleur. Ces sortes d’opérations le refroidissent considérablement, parce qu’on est obligé d’arrêter les machines soufflantes et de tenir l’avant- creuset ouvert. Il faut donc le réchauffer d’abord et augmenter ensuite la charge avec beaucoup de ménagement.
Lorsqu’on s’aperçoit que l’ouvrage s’élargit et que le charbon ne peut plus porter autant de minérai qu’au commencement de la campagne, on doit en diminuer la dosé avant que le fourneau ne se trouve surcharge, afin de ne pas le refroidir et de ne pas oc casionner des engorgemens.
Le durcissement des matières et la voûte ou le nez qui recouvre latuyere , ne sont donc pas toujours le résultat d un echauffement du fourneau 3 ils proviennent aussi
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d'une surcharge de minerai. Dans tous les cas, il s’ensuit une décarburation de la fonte qui s’affine et se fige au-dessus de la tuyère.
Il est probable que dans l’un et dans l’autre cas , le laitier refroidi par le vent, forme vis-à-vis et audessus de la tuyère , des espaces creux dans lesquels la réduction et la carburation du métal ne peuvent s’opérer que très- imparfaitement ? s’il y a surcharge de minerais; et dans lesquels la fonte est décarburée , si le point où s’opère la réduction est trèsélevé. Ce n’est que dans le cas où la voûte provient, d’un mélange trop fusible de fondans et de minerais, qu’il n’y a point de danger; pourvu? toutefois , qu’on apporte les corrections voulues et qu’on empêche les scories de se figer dans le creuset.
Il est très- difficile de se débarrasser du fer demiaffiné et de le détacher, à coups de ringard, des environs de la tuyère. Ce travail qui est pénible , refroidit le fourneau; mais on ne peut s’en dispenser , parce qu’il se formerait toujours un plus grand nombre de voûtes qui finiraient par obstruer l’ouvrage en entier : le danger s’accroît avec l’élargissement du foyer.
Pour empêcher qu’une tuyère nouvelle ne se fonde, on tâche de la couvrir de fer demi-affiné; pour cet effet , on la refroidit le plus possible , lorsque le fourneau est en bonne allure.
676. I.a couleur du laitier , variant avec les minerais, ne peut pas donner de renseignement posilil sur la marche du fourneau : cependant le bleu et le vert se rencontrent le plus fréquemment. Les minérais plombifères fondus avec du coke donnent des laitiers jaunes, et avec du charbon de bois, des
laitiers gris-clairs. Ces couleurs nuancées d’une manière infinie , sont d’autant plus claires que le fourneau est plus échauffé, deviennent plus sombres à mesure que la chaleur diminue, et passent au noir lorsqu'il y a dérangement complet par surcharge de minerai : elles servent donc à faire connaître la marche du travail.
Un laitier de différentes couleurs annonce une allure un peu irrégulière, ou bien un mélange imparfait de minerai et de fondant. Il faut donc recourir à l’observation des autres signes , et voir sur- tout si des pierres tombées dans le creuset font craindre un engorgement, ou bien si le fondant est mal bocardé.
Du laitier obtenu à une très-haute température , se boursoufle , étant arrosé d’eau, et se présente alors sous la forme d’une substance blanche caverneuse, semblable à la pierre ponce. Frappé par l’haleine, il fait entendre un léger craquement et dégage du gaz hydrogène sulfuré ou phosphuré. Les scories des fourneaux à coke ne présentent jamais cet aspect, parce qu’elles ne contiennent point d’alkali et qu’elles sont plus réfractaires.
Le laitier des fourneaux à charbon de bois est toujours à l’état vitreux, à moins qu’il n’ait été soumis à une chaleur trop forte ou trop faible. Tant qu’il est vitrifié , on n’a rien à craindre de la marche du travail; l’intensité de sa couleur donne alors un renseignement suffisant sur la proportion de minérais et de charbon ou sur la fusibilité du mélange des matières. Mais lorsque le laitier se rembrunit, que son éclat vitreux disparaît, qu’il prend un éclat faible, qu’il devient caverneux et terreux, on peut être certain que le point où s’effectue la fusion est descendu
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trop bas et que le fourneau se dérange entièrement. Il faut donc travailler à force dans l’ouvrage et charger le minerai en faible dose pour élever la température. On introduit quelquefois par la tuyère, dans l’ouvrage, du spath fluor ou du cuivre, pour former un laitier chaud qui puisse dissoudre les masses agglutinées et demi-fondues ; rqais on ne doit recourir à ce moyen qu’à la dernière extrémité. Ces laitiers corrosifs attaquant les pierres du creuset , occasionnent de fortes dégradations ; ils ne peuvent d’ailleurs dissoudre les matières figées au-dessus de la tuyère, et celles qui se trouvent au-dessous peuvent être détachées facilement à coups de ringard.
Si les matières agglutinées ont fermé l’ouvrage de manière à ne plus laisser de passage à flair, on est obligé de mettre hors. Quelquefois on essaie d’enlever la ty mpe pour faire sortir les massaux ; si l’on réussit , on place une nouvelle tympe et l’on recommence le fondage : mais le succès de cette opération devient très-incertain quand l’engorgement est avancé et que le fourneau a de grandes dimensions, ce qui augmente le danger des éboulemens *. Lorsque l’ouvrage n’est pas très-élargi, cet accident ne peut arriver sans la plus grande négligence de la part des ouvriers , parce qu’on est toujours à même de le prévenir à temps, en diminuant la xlose de minérai.
* On peut aussi sauver le fourneau en y pratiquant une ouverture au-dessus de la tuyère ou au-dessus des masses agglutinées qui occasionnent l’engorgement, et en donnant le vent par cette ouverture jusqu’à ce que toutes ces matières soient mises en fusion. Cette opération peut présenter quelques difficultés , mais elle n’est pas impraticable, sur-tout pour les fourneaux de petites dimensions. Le T.
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677. Si lè laitier, quoique peu coloré, n’est ni vitreux ni lithoïde, qu’il ait l’air terreux demi- fondu et très- caverneux ou boursoufflé, le fourneau manque de chaleur sans être dérangé , et la séparation des matières est incomplète. Si en même temps la fonte est blanche et matte , il faut augmenter le courant d’air pour élever le point de la fusion et pour échauffer davantage la partie supérieure de la cuve, afin que les minérais soient mieux préparés en arrivant dans l’ouvrage. Cette espèce d’allure a lieu plus fréquemment lorsque le foyer se trouve élargi , qu’au commencement de la campagne.
Un laitier peu coloré et d’un aspect lithoïde , annonce une très-haute température ; on doit donc augmenter la charge de minérai , pour ménager les parois de la cuve et pour empêcher que par un excès de chaleur, il ne se produise des scories épaisses. Cependant il ne faut procéder à cette augmentation que dans le cas où la fonte est parfaitement grise.
678. Les laitiers des fourneaux à coke n’ont jamais le degré de transparence de ceux des fourneaux à charbon de bois. Celui qui , dans les fourneaux à charbon de bois , accompagne la fonte grise , est au moins demi- transparent, et celui de la fonte mêlée est translucide sur les bords ; tandis que les laitiers des fourneaux à coke sont presque toujours opaques , du moins la translucidité n’est pas une condition essentielle de leur bonne qualité : malgré leur opacité , ils sont peu colorés, ont un éclat vitreux parfait et une cassure conchoïde. Quelquefois aussi leur couleur est foncée, mais ce n’est que dans le cas où elle passe au brun qu’il y a surcharge de minérai. A mesure qu’elle se rembrunit, l’éclat vitreux va en diminuant et la sur-
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face des scories devient moins lisse ; enfin , lorsqu’elles sont poreuses, mattes et que leur couleur passe au noir, le fourneau est en danger.
Un laitier vitreux , et dont le noyau est lithoïde , annonce une bonne température ; mais si toute la cassure est pierreuse et que la fonte soit grise , on doit augmenter la dose de minerai avec précaution.
Un laitier porcelanisé , qui ressemble au verre dé Réaumur, qui n’est ni vitreux ni litlioïde, indique une marche uniforme; mais il est la preuve d’une réduction imparfaite et d’un défaut de chaleur.
679. Le laitier qui provient d’un mélange de matières trop difficiles à fondre , se présente dans un état de vitrification imparfaite; quoiqu’il puisse avoir une couleur claire , il est caverneux , percé de nombreuses soufflures et ressemble presque toujours à la porcelaine.
La consistance des laitiers, pendant qu’ils sont dans le foyer et au moment où ils s’écoulent sur la dame , doit être soigneusement observée. Un laitier très-liquide et qui se refroidit promptement, est toujours riche en fer; il doit son origine soit à la fusibilité des matières qui composent la charge , soit à une trop grande dose de minérai , soit aussi à une trop grande vitesse du vent , qui accélère la descente du minérai et l’empêche d’être suffisamment préparé en arrivant au centre delà chaleur : dans tous ces cas on obtient de la fonte blanche.
Si le laitier devient trop visqueux, les matières manquent de fusibilité , la chaleur n’est pas assez intense pour en opérer la liquéfaction , ou bien la température est trop élevée ; dans ce dernier cas , les scories ne contenant point d’oxide de fer , ont la consistance d'une pâte épaisse et tenace, sont très - réfractaires
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et se refroidissent aussi très- promptement, lorsqu’elles sont exposées à l’action du courant d’air. Il faut donc approfondir la cause de la viscosité de ces laitiers qui ne s’écoulent pas et qui s’attaclient si fortement aux outils.
68 0. Le laitier d’un fourneau dont la marche est hien réglée , doit avoir une consistance pâteuse, telle qu’il puisse s’écouler lentement et sans se rompre, qu’il ait assez de cohérence pour se tirer en fil , et assez de liquidité pour remplir des moules. Plus liquide, il écume, bouillonne devant la tuyère et ne peut défendre le fer contre l’action de l’oxigène; plus visqueux , il se durcit dans le creuset , empêche la descente des charges et occasionne des engorgemens. Le laitier qui provient d’une trop forte proportion de fondant ou d’une surcharge de minérai , présente les mêmes incônvéniens, parce qu’il se refroidit très- vite, malgré sa liquidité, et qu’il est aussi très-disposé à engorger l’ouvrage.
11 faut donc que le fondeur porte beaucoup d’attention à l’état des scories qui sont dans le creuset et qu’il tâche de leur conserver toujours le degré de consistance voulu. Lorsqu’il veut hâter leur écoule ment, en les ramenant de l'intérieur dans l’avantcreuset , il finit par les épaissir et par refroidir le foyer , et s’il en retarde la sortie, elles deviennent trop liquides et peuvent produire ensuite des engorgemens.
68 1. Au commencement de la campagne, quand l'ouvrage est encore assez étroit pour que le vent puisse chasser les scories dans l’avant-creuset, il n’est pas nécessaire de les haler (638} 5 il suffit qu’une heure avant de travailler dans l’ouvrage, on charge l’avantcreuset de poids , après l’avoir rempli de fraisil et de
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terre damée, afin que le laitier retenu plus longtemps , devienne plus liquide et dissolve les matières durcies. Quelquefois on place aussi des poids dans l’avant- creuset, lorsque le laitier se gonfle et qu’il menace de passer sur la dame, ce qui peut arriver par suite d’une trop forte pression de la colonne des matières ou d’un engorgement de l’ouvrage.
Si le foyer s’est élargi de manière que le vent n’ait plus le degré de force nécessaire pour déplacer le laitier, on le fait sortir avec des ringards. Ce laitier de lialage ressemble toujours au laitier obtenu par une trop forte proportion de minérai , lors même que celui qui s’écoule librement sur la dame est d’une pureté parfaite.
On est souvent obligé , s’il existe une grande quantité de fraisil dans le foyer , de sonder la partie postérieure de l’ouvrage immédiatement après la coulée, et d’enlever les matières durcies avec le plus grand soin .
Un laitier qui refuse de s’écouler, indique un engorgement du côté de la rustine ; il faut donc le baler le plus tôt possible , parce qu’il se figerait devant la tuyère. Ce laitier qui est très-avide a un air de crudité ou une couleur rouge , parce qu’il est chargé de fraisil. Quelques soins que le fondeur doive prendre pour retenir les scories dans le creuset, il doit craindre qu’elles ne se portent et ne s’amoncellent du côté de la rustine , et que ce ne soit à la fin le métal qui s’écoule au lieu des scories. Dans ce cas, l’avant-foyer se dessèche ; il faut donc y ramener les laitiers. Après avoir introduit le ringard dans l’ouvrage, on doit le retirer avec lenteur, en le tournant continuellement 5 le laitier arrive alors à grands flots et bouillonne dans l’avant-
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creuset, ce qu’on doit cependant empêcher , en y jetant du fraisil mêlé de terre. En général, si le laitier, sans être retenu dans le fourneau par un moyen forcé, refuse de s’écouler , on doit le haler , fermer l’avant— creuset, donner un vent plus fort, pour augmenter la liquidité des matières , et travailler fréquemment dans l’ouvrage.
68 a. Un laitier trop visqueux qui s’amoncelle du côté de la rustine, parce qu’il ne peut pas être retiré entièrement , lorsqu’on travaille dans l’ouvrage (638) , s’écoule et se mêle avec la fonte , ce qui est sur * tout fâcheux dans la fabrication des objets moulés. Un inconvénient plus grave encore, c’est que ce laitier ne peut absorber le fraisil qui , tombant alors sur la sole , encombre et refroidit le creuset j on ne peut y remédier qu’en produisant un laitier avide et corrosif.
Si par le tassement des matières ou par une trop forte pente des étalages , le vent ne peut s’élever , la flamme s’échappe sous la tympe et ne peut être retenue qu’avec beaucoup de peine. Dans ce cas on jette de l’argile sur la couche de scories qui est dans l’avant-creuset , et l’on dame cette terre pour opposer une résistance suffisante au courant d’air.
Le fondeur peut donc retarder ou favoriser l’écoulement des scories. Un laitier pur et liquide paraît augmenter la température du fourneau , accélère la descente du métal , facilite la fusion des minérais qui sont encore à l’état solide en arrivant devant la tuyère , empêche le contact immédiat du fer avec le coke , et s’imbibe de fraisil sans se durcir. Il ne faut donc pas haler le laitier tant qu’il est assez liquide pour s’écouler librement sur la dame.
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683. La descente des charges offre aussi un signe auquel on reconnaît l’allure du fourneau. Si les charges descendent uniformément; si dans des temps égaux on en introduit le même nombre dans le gueulard, le fourneau suit une marche uniforme, et il n’existe point d’engorgement ni dans la cuve ni dans l’ouvrage. Mais lorsque les descentes sont rapides, après avoir été lentes; ou bien lorsque les charges tombent tout d’un coup , après avoir été arrêtées, on doit craindre les engorgemens; il est alors nécessaire de bien surveiller le fourneau pour remédier au mal aussitôt qu’il sera connu.
Cette inégalité des descentes fait varier la quantité de fer que les minérais produisent : on obtient au commencement plus de fonte, mais elle est toujours blanche; ensuite le produit diminue, parce qu’il se forme des voûtes , ou espaces creux dans lesquels la réduction se fait imparfaitement (675); bientôt on voit paraître les signes ordinaires qui accompagnent une surcharge de minérai; la flamme du gueulard devient faible, la tuyère s’obscurcit, et il sort une épaisse fumée de l’avant-creuset.
Dès qu’on voit que les ébouleinens se répètent plusieurs fois, on doit diminuer la dose de minérai afin de soutenir la température au même degré , parce qu’on sera forcé bientôt de travailler dans l’ouvrage pour détacher et enlever les matières durcies qui s’y forment. Le fourneau se refroidit alors et ne peut plus recevoir la charge ordinaire. On doit dans ce cas, différer la coulée le plus possible, à moins que la fonte ne se fige dans le creuset.
684. Si, après qu’on a travaillé dans l’ouvrage , le laitier bouillonne encore devant la tuyère, et que celle-
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ei continue à rester sombre, le fourneau se trouve dans une situation des plus dangereuses ; il peut arriver alors que les scories, au lieu de s’abaisser, montent avec la fonte dans la tuyère, parce que le creuset encombré de cbarbonnaille ou de fraisil fortement tassé, n’a plus assez de capacité ni assez de chaleur pour recevoir les matières et les conserver à l’état liquide. On doit dans ce cas, ne faire écouler la fonte que le plus tard possible, d’autant plus que les charbons empâtés de scories brûlent difficilement. On ne peut donc faire autre chose que de fermer l’avant-creuset solidement avec de la terre, pour rendre le laitier plus liquide et pour le disposer à descendre. Le mouvement des machines souillantes ne doit pas changer de vitesse.
685. Les engorgemens du creuset ne proviennent pas toujours des éboulemens ou descentes irrégulières; mais ces dernières sont toujours suivies d’engorgemens, parce que les couches de matières prennent une direction inclinée, de sorte que les minérais, en vertu de leur plus grande pesanteur spécifique, déplacent les charbons et les poussent vers un des côtés de la cuve. Au reste, quelle que soit la cause des engorgemens, elle n’influe en rien sur la manière dont on doit conduire le fourneau pour le remettre en bonne allure.
Si le produit est ou trop faible ou trop fort, eu égard au nombre des charges, on doit s’attendre à des accidens : quelque bonne que paraisse l’allure du fourneau, il se manifestera bientôt des signes de dérangement. Si la fonte n’était pas entièrement grise , les suites de l’engorgement, sur- tout s’il était accompagné de descentes obliques, n’en seraient que plus
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dangereuses. Voici quelles sont les causes ordinaires de ces obstructions de l’ouvrage qui s’annoncent presque toujours par des chutes et des descentes obliques :
i°. Des minerais humides et friables souillés d’argile. Si le foyer se trouve déjà élargi par la suite du fondage et si la cuve est refroidie par l’humidité des minérais , ces derniers arrivent dans l’ouvrage en masses solides mêlées d’argile et de fraisil, et occasionnent des engorgemens augmentés ensuite par le vent, qui refroidit le laitier et le rend de plus en plus épais. La meilleure correction que l’on puisse apporter à ces accidens, c’est de diminuer la dose de minérai , d’employer un vent fort et de travailler dans le creuset avec la plus grande célérité.
2°. Du coke impur, donnant beaucoup de fraisil, qui , en se mêlant avec les scories de minérai réfractaire , produit des massaux dans le creuset. Il arrive quelquefois que les scories, la fonte, le minérai et le coke sont tellement enveloppés de fraisil , que la réduction devient impossible et qu’il ne se forme que des agglomérations de matières, qu’on est obligé de faire sortir du foyer.
3°. Un ouvrage trop large que le vent ne peut traverser avec le degré de force convenable. On ne peut augmenter la vitesse du courant d’air que jusqu’à un certain point ; on est donc obligé de diminuer la dose de minérai , d’où il résulte ensuite une forte consommation de charbon; il vaut donc mieux mettre hors.
4°. Un vent trop fort et un foyer trop large. Le courant d’air déplace alors le charbon, le consume trop rapidement du côté de la tuyère et produit des descentes obliques suivies toujours d’une réduction imparfaite.
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5°. De trop petites charges de charbon. Le minerai les traverse, et il en résulte des éboulemens.
6°. Un vent irrégulier, de fréquens repos de la machine soufflante, ce qui fait varier le point où s’effectue la fusion. Si l’on augmente le courant d’air trop brusquement dans un ouvrage qui est élargi, on peut occasionner des éboulemens ; mais , dans un ouvrage étroit, on fait entrer en liquéfaction les massaux qui sont déjà formés. Si l’on diminue le vent, la température s’abaisse et une partie des matières liquides se fige, ce qui peut causer des engorgemens et des descentes obliques. Les repos de la machine soufflante, lorsqu’on la répare , sont très-préjudiciables, parce que les minérais demi-fondus qui se trouvent dans la partie supérieure des étalages, se durcissent et font ralentir du moins pour quelque temps la descente des charges , lors même qu’ils ne produisent point d’éboulemens.
7°. Des étalages dont la pente est trop douce. Les matières demi-fondues ont alors trop de facilité à s’y attacher et à produire des agglomérations qui sont toujours suivies de chutes, sur -tout lorsque les cokes donnent beaucoup de fraisil.
8°. Des étalages inégalement inclinés. Les matières éprouvent alors une compression inégale, elles sont resserrées davantage à l’endroit où la pente est plus roide , et le vent se cherche un passage du côté opposé ou la résistance est moins forte , ce qui produit des descentes obliques. Cette cause de dérangement et celle que nous avons signalée n°. 7 , proviennent donc de la construction du fourneau.
9°. Des pierres demi fondues qui restent attachées aux parois de la cuve des étalages ou de l’ouvrage.
Elles font d’abord courber les lits des matières et occasionnent ensuite des descentes obliques. Il serait bon que ces pierres pussent tomber tout de suite , on les retirerait du creuset j cependant lorsque plusieurs se succèdent, elles peuvent engorger l’ouvrage au point qu’on soit obligé de mettre hors. Il faut donc employer les matériaux les plus réfractaires et donner les plus grands soins à la construction de la cuve.
io°. Un élargissement irrégulier de la cuve des étalages et de l’ouvrage. Les charges forcées alors de s’étendre inégalement finissent par s’incliner à l’horizon ; le même inconvénient a lieu , si l’axe de l’ouvrage ne se confond pas exactement avec celui de la cuve. La compression des matières ne peut alors être uniforme. Le vent se cherche un passage à l’endroit où il trouve le moins de x’esistance , et les charbons sont consumés plus vite d’un côté que de l’autre, ce qui occasionne des descentes obliques. ^
ii°. Enfin le peu de chaleur de la cuve et de l’ouvrage, par suite d’un refroidissement antérieur. Ce n’est donc que la répétition du même mal -, un dérangement est suivi d’un autre et le fourneau ne peut reprendre le degré de chaleur voulu, si les charges qui se présentent plus tard dans le foyer , ne sont pas plus légères en minérais.
On ne peut apporter de remède radical aux engoi- ^emens dont la cause est inhérente à la construction de la cuve. On fait donc bien de cesser le londage et
de reconstruire le fourneau.
686. La nature de la fonte présente aussi un moyen de reconnaître l’allure du fourneau, mais pour mieux juger de sa situation et pour savoir quelles correc- ;ons elle nécessite, on doit réunir toutes les indica-
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tions fournies par la flamme du gueulard, celles du creuset, l’aspect delà tuyère, du laitier et du fer cru La fonte grise obtenue à une haute température coule tranquillement, en sortant du foyer; elle est d’une couleur blanche éclatante sans être nuancée de jaune, et d’une liquidité parfaite qu’elle conserve trèslong-temps. Après le refroidissement, ses arêtes sont vives, sa surface est plane*. Si la fonte est très-grise il s’en sépare du graphite, qui s’y attache sous forme de poussière. Convertie en objets minces, elle montre encore une couleur grise dans sa cassure, remplit les moules parfaitement, présente en coulant une surface homogène d’un éclat faible et non métallique A. mesure que la chaleur du fourneau diminue’ la couleur de la fonte liquide passe du blanc au rougâtre * son éclat au moment où elle s’écoule, devient plus brillant. Sa surface présente de grandes taches mattes qui sont d’autant plus considérables que la fonte se rapproche davantage de la grise. La fonte mêlée coule encore tranquillement sans lancer d’étincelles, mais elle se refroidit assez promptement et présente alors
une surface concave, qui commence à se couvrir de soufflures .
La fonte blanche, extrêmement vive en sortant du. loyer, jette beaucoup d’étincelles et paraît surpasser
* La fonte grise, en sortant du foyer, a dans nos forges une couleur rouge d autant plus intense que le fourneau est moûJchaud Refroidie, sa surface est concave : ce n’est que dans le cas où elle* est tres-peu liquide que la surface de la gueuse peut devenir plane
^ CSt « — - arêtes^sont
** La surface de la fonte mêlée est ordinairement plane • il en existe cependaut qui prend une surface concave. Le T
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la fonte grise en liquidité; mais elle devient bientôt épaisse , monlre en coulant un reflet rouge , brille de l’éclat métallique, se refroidit promptement et présente ensuite des arêtes arrondies et une surface concave ; elle adhère bien plus fortement au ringard que la fonte grise : cette seule différence servirait à les distinguer l’une de l’autre * *.
Le fer cru qui contient du soufre , se reconnaît à la coulée par son odeur. Cette fonte disposée souvent à prendre une couleur jaunâtre, étant liquide, doit toujours être très- grise et très- chaude. En se figeant, elle Se dilate au lieu de se retirer, jette beaucoup d’étin^ celles et se refroidit promptement **.
Le fer cru que donnent les minerais phosphoreux ressemble en tout point à la bonne fonte, lorsqu’il est liquide et pendant le refroidissement ; mais il prend un retrait plus consideiable.
687. La fonte des fourneaux alimentés avec du coke, doit être obtenue à un haut degré de chaleur, à cause de la grande quantité de cendres et de soufre
* La fonte blanche a une couleur blanche éclatante en sortant du creuset; refroidie, ses arêtes sont arrondies et sa surface devient convexe. Il s’en trouve toutefois qui, étant très-liquide , prend une surface plane ou même concave.
Il me semble que dans la description de ces trois espèces de fontes , donnée par M. Karsten , il s’est glissé une erreur ou quelque faute d’impression qui n’a pas été rectifiée. Le T.
* * Toutes les fontes se dilatent d’une quantité plus ou moins grande en se figeant. Une observation journalière le prouve . les globes qui servent au moulage, ont presque les dimensions que les projectiles doivent avoir, après être refroidis; il faut donc que le diamètre de ces derniers , lorsqu’ils étaient à la chaleur blanche , c’est-à-dire immédiatement après avoir passé à l’état solide, ait été plus grand que celui du moule , puisqu ils subissent un retrait
considérable en se refroidissant. Le T.
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même contenue encore dans ce combustible. Les métaux terreux et le soufre, qui entrent toujours dans sa composition, quelle que soit la température du fourneau, la disposent à se figer et à s’oxider plus vite que le fer cru obtenu au charbon de bois. Trèsgrise et très-chaude, elle a une couleur blanche éclatante avec un léger reflet rougeâtre ; sa surface est brillante d’étincelles qui se meuvent avec une grande rapidité, jusqu’à ce qu’elle ait passé à l’état solide. Cette fonte , qui est très-liquide , coule avec beaucoup de vivacité et remplit les moules parfaitement. Elle devient plus épaisse, se refroidit plus promptement et forme des arêtes moins vives à mesure que le reflet rougeâtre diminue et que la couleur blanche se nuance de jaune.
lia fonte très -blanche est tellement épaisse qu’elle peut à peine couler et qu’elle se fige à l’instant. On n’aperçoit qu’un léger mouvement à sa surface ; elle jette une lumière faible et rouge.
Si les cokes donnent beaucoup de fraisil , une grande quantité de cendres et peu de chaleur, il est presqu’impossible d’obtenir de la fonte réellement grise et grenue. En coulant , elle est toujours épaisse , s’oxide facilement et dégage un peu de flamme ; elle montre dans sa cassure une couleur grise claire, une texture a facettes et un éclat métallique plus faible que celui de la fonte grise foncée dont la texture est grenue. Si l’on refond ce fer cru dans les fours à réverbere , il abandonne une partie des métaux terreux qu’il contient.
La fonte blanche, grenue et d’un éclat mat, se présente rarement dans les fourneaux alimentés avec le charbon de Lois; mais elle se forme bien souvent dans
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les fourneaux à coke, sur- tout en été, lorsque les machines soufflantes ne donnent pas assez d’air, ou bien lorsque les foyers sont trop élargis.
De la fin du travail des hauts fourneaux .
688. Lorsque l’ouvrage s’est tellement élargi , que la fonte grise ne peut s’obtenir qu’à l’aide d’une forte dépense en combustible, et qu’il arrive de fréquens éboulemens , on est obligé d’interrompre le fondage et de mettre hors. On cesse alors de charger, et on laisse descendre toutes les matières. A mesure qu’elles s’affaissent , les charges arrivent avec plus de lenteur dans l’ouvrage, probablement parce que la pression exercée sur les couches inférieures est diminuée. Après l’écoulement de la fonte , il reste d’autant moins de métal sur la sole du fourneau, que la température a été plus élevée. Ces masses attachées à la pierre de fond sont demi -affinées et s’appellent massaux / on les concasse pour les refondre dans les hauts fourneaux ou pour les traiter dans les feux d’affinerie.
L’ouvrage se reconstruit à neuf, ainsi que les étalages , du moins leur partie inférieure , lorsqu’on peut conserver le reste.
68g. Si l’on est obligé de suspendre le travail, soit par défaut de charbon ou de minérai , soit pour cause de réparations , on ferme le gueulard et l’avant-creuset hermétiquement , on ôte la tuyère et l’on bouche le trou de la pierre avec de l’argile. Le vide qui se forme par l’affaissement des charges est rempli de temps à autre avec du charbon. Un fourneau à charbon de bois peut rester plusieurs jours dans cette
DU FER CRU
situation qui aurait plus d’inconvéniens pour les fourneaux à coke.
6go. La durée d’une campagne est très-variable : elle dépend sur- tout, à moins de circonstances particulières, de la qualité des matériaux employés à la construction du foyer et des parois. L’ouvrage et la cuve ont d’autant moins à souffrir de la chaleur, que la marche du travail est plus uniforme. Un fondage peut donc être terminé en peu de semaines , tandis qu’un autre peut se prolonger pendant plusieurs années.
691. La fonte se convertit en objets coulés, ou bien elle est mise sous forme de plaques et de prismes ou parallélipipèdes de 6 à 8 p. de longueur, de 10 à 12 pouces de largeur et de a à 4 pouces d’épaisseur , destinés pour les feux d’affinerie. Les plaques s’appellent Jloss , les prismes portent le nom de gueuses. Quelque essentiel qu’il soit de ne faire produire que de la fonte très-grise aux minérais traités avec du coke, on 11e peut nier cependant que ce fer cru n’exige le plus de temps et de matières pour être converti en fer ductile. La fonte blanche ne donnerait que de mauvais fer ; et pour l’améliorer , il faudrait faire encore une plus grande dépense en métal et en combustible. Pour réunir l’un et l’autre avantage, pour avoir une fonte pure et facile à traiter dans les feux d’aiïinerie, on cherche à n’obtenir dans certains pays , comme en Suède, que de la fonte grise, qu’on blanchit au sortir du fourneau, en l’arrosant avec de l’eau.
11 est hors de doute qu’il ne soit avantageux , sous le rapport de l’économie, de refroidir la fonte grise subitement, de la mettre sous forme de blettes et de la griller ensuite dans les fours à réverbère , avant de
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la soumettre à l’opération de l’affinage , afin de brûler une partie du carbone qu’elle contient. Les essais qui ont été faits en Silésie ont donné d’excellens résultats.
692. Quand on est obligé de puiser la fonte avec la poche et que le laitier ne peut s’écouler librement , il est toujours imprégné d’une grande quantité de globules de fer cru ; ce qui arrive du reste pour toutes les scories de halage qu’on obtient en nettoyant le creuset. Cette fonte , qui se trouve encore en plus grande abondance dans les laitiers des flussofen et des stuckofen, en est retirée par le bocardage : on l’appelle fonte de bocard.
Le laitier qui s’écoule spontanément n’est pas mêlé de grains de fonte et n’a pas besoin d’être bocardé.
693. La consommation du fourneau en matières premières et le poids des produits , doivent être enregistrés tous les jours avec la plus grande exactitude.
Le charbon est reçu et chargé à la mesure , et comme la dose en est constante , il suffit pour en déterminer la consommation journalière, de prendre le total des charges notées par l’ouvrier qui les verse dans le gueulard.
Les minérais sont aussi reçus à la mesure et livrés de cette manière aux employés des fourneaux, par jour ou par semaine. Un autre moyen de connaître la consommation des minérais et qui sert de vérification au premier , résulte du poids des charges , qu’on peut réduire en mesures, d’après des rapports connus. Si dans les usines il existe des ouvriers particuliers pour composer les charges, ils doivent noter les poids et les mesures. Ce qu’on dit des minérais s’applique aussi aux fonda ns. Le nombre des charges , le poids des minérais , le poids et le numéro des gueuses , sont donc
inscrits sur un tableau qui est dans l’usine. C’est à l’aide de ces situations journalières, qu’on peut composer l’état général du fondage, qui doit contenir les colonnes suivantes :
i°. Le numéro de la semaine, compté depuis le premier jour de la mise en feu ;
2°. Le nombre des charges faites par jour ;
3°. La consommation journalière de minérais exprimée en poids et en mesures ;
4°. La consommation journalière de fondant ;
5°. La consommation journalière de charbon;
6°. Le produit journalier;
7°. La pression du vent ;
8°. Le nombre des coups de piston fournis par la machine soufflante , dans une minute ;
9°. Des observations sur la nature des matières premières , la hauteur du thermomètre , celle du baromètre et les accidens survenus pendant le travail.
Un semblable registre tenu avec l’exactitude nécessaire, peut donner au maître de forges, les renseignemens les plus positifs sur la marche de ses opérations et sur les moyens qu’il doit employer , pour réduire ses minérais avec le plus de bénéfice possible. Il faut donc enregistrer aussi les dimensions du fourneau, de la cuve, des étalages, de l’ouvrage, et joindre des dessins à ces notes pour en faciliter l’intelligence.
694. Dans plusieurs usines 011 a essayé de déterminer le déchet, en pesant les minérais, le charbon, le fondant, le produit et le laitier; mais il est évident que cette manière de procéder ne peut donner aucun éclaircissement sur la marche du fondage , parce qu’il faudrait connaître avec la plus grande précision les quantités deau, de cendres, d’acide carbonique et
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d’oxigène contenues dans les minerais, le combustible et le fondant ; voilà précisément ce qu’il est impossible de savoir.
Il serait de la plus grande utilité qu’on dressât pour les hauts fourneaux , les flussofen et les stuckofen, qui sont connus, des tableaux de la consommation du charbon ; mais il faudrait indiquer aussi avec exactitude les poids moyens des charbons séchés à l’air, donner les renseignemens les plus précis sur la nature de ces combustibles et sur la composition des minérais, sur les dimensions du fourneau, sur la quantité d’air qu’il reçoit , sur la vitesse du vent et sur le mode de travail suivi par le fondeur. M. de Marcher s’est livré à ces recherches pénibles ; mais les tableaux qu’il a dressés, ne renferment pas les données les plus essentielles. Ces tableaux seraient particulièrement instructifs , si les fourneaux de dimensions différentes étaient alimentés avec les mêmes minérais et les mêmes charbons ; mais il est peu d’usines où l’on puisse faire des observations comparatives avec une grande précision.
On ne devrait pas estimer la consommation de charbon au poids seulement; mais il faudrait l’évaluer sur-tout à la mesure , à cause de l’eau dont il est plus ou moins chargé. D’après les observations qu’on a faites , il paraîtrait que la quantité de charbon nécessaire pour obtenir une partie pondérée de fonte , varie entre i et 5 kilog.; prise à la mesure, la consommation de charbon serait de 0,79 à i,85 mètres cubes par 100 kilog. de fonte; mais il est très -probable que ces données sont loin de s’accorder avec les nouvelles observations.
DEUXIÈME DIVISION
GÉNÉRALITÉS SUR LA REFONTE DU FER CRU ET LA FA- BRICATION DES OBJETS COULÉS.
695. L’art de jeter en moule consiste en général à donner aux métaux liquides des formes -variées et déterminées par l’usage des objets que l’on veut fabriquer. Ces objets, lorsqu’ils sont en fonte, s’appellent fers coulés .
69b. La fabrication des fers coulés a été connue avant l’usage des hauts fourneaux; il est probable que, versée dans les moules , la fonte a reçu des formes appropriées à nos besoins , aussitôt qu’on est parvenu à l’obtenir à l’état liquide. Les minérais traités d’abord dans les stuckofen et dans les foyers dits à la catalane , ne pouvaient donner un produit liquide, à moins que l’opération ne fût manquée en partie. Il faut donc croire que la première fois qu’on a fait usage de la fonte pour en fabriquer certains objets, on l’avait obtenue accidentellement. Dans les pays où l’on réduisait des minérais peu disposés à produire du fer liquide, l’art de mouler, connu plus tard, a dû faire aussi peu de progrès ; c’est ce qui a eu lieu par-tout où l’on disposait de fers spathiques et d’oxides non mêlés de substances étrangères.
Après qu’on eut commencé à donner plus de hauteur aux stuckofen pour y traiter des minérais moins riches , quoique très-fusibles , il arriva souvent que le fei devint liquide; on essaya donc de le convertir en objets coulés, dont la fabrication fut perfectionnée depuis par suite de l’emploi des hauts fourneaux, n
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697. D’après les renseigne mens que l’histpire nous a transmis , il paraît que l’argent est le métal qui le premier a été converti en objets coulés. Peut-être a-ton commencé dans le même temps à confectionner des vases d’or. Mais l’emploi du bronze a été connu plus tard. Le degré de perfection où l’art de jeter en moule était parvenu dans l’antiquité , nous est prouvé par les statues. Le plomb et l’étain sont trop mous et trop fusibles pour être moulés. Quant au fer, on ne peut affirmer d’une manière positive que les anciens n’en aient jamais fabriqué des objets coulés, mais l’histoire ne fournit aucune preuve de l’opinion contraire.
698. A peine avait- on connu l’emploi du fer moulé dans la vie domestique , qu’on a senti l’avantage qui pouvait en résulter pour les arts. Ce sont particulièrement les anglais qui en ont étendu l’usage : on leur doit les progrès rapides que l’art de mouler la fonte a faits depuis une cinquantaine d’années. Le fer cru a sur le cuivre ou sur le bronze les avantages suivans :
i°. Il est d’un prix moins élevé. Son usage peut donc devenir plus général que celui du bronze ; au point que dans beaucoup de circonstances il peut remplacer le bois et la pierre ;
20 . Il est plus réfractaire. On peut donc l’employer pour des objets destinés à subir un degré de chaleur qui mettrait le bronze ou le cuivre en liquéfaction 5
3°. Il est plus dur que le cuivre, du moins dans certaines circonstances. On peut donc s’en servir pour des enclumes, des marteaux, des pilons, des cylindres de compression, des fers de charrue et pour beaucoup d’objets soumis à un frottement considérable ;
4°. Il est beaucoup plus liquide et prend moins de
retrait en se figeant. Il peut donc recevoir des impressions plus délicates que le bronze qui est plus épais et se retire davantage en passant à l’état solide *.
A ces avantages on peut opposer plusieurs inconvéniens : la fonte exige un degré de chaleur bien plus élevé , attaque les moules davantage et se fige plus vite que le bi'onze. C’est par ces deux dernières raisons qu’il est très-difficile de couler les statues colossales en fer, parce qu’on a besoin de ménagemens sans nombre pour confectionner les moules, pour y conduire le métal liquide, pour les remplir promptement et pour offrir des issues à la vapeur : l’ouvrage serait manqué , si une partie de la statue se figeait avant que le moule fût rempli en entier.
699. La fonte que l’on veut convertir en objets moulés doit avoir les qualités suivantes :
i°. Elle doit être très-liquide, se figer le moins vite possible, afin de remplir les moules parfaitement ;
2°. Refroidie, elle ne doit pas avoir de soufflures intérieurement ni présenter des inégalités à sa surface ;
3°. Lorsqu’elle est destinée à recevoir des impressions délicates , elle ne doit pas dégager beaucoup de graphite en se figeant, parce que la netteté des contours en souffrirait ;
40. Il faut qu’après le refroidissement elle soit le moins aigre possible ;
5°. Convertie en objets qui doivent être travaillés au foret et à la lime , elle ne doit pas avoir une trèsgrande dureté après le refroidissement ; mais elle doit posséder un peu de malléabilité ;
6°. Il ne faut pas que , douée d’un excès de chaleur,
* La fonte , sur-tout lorsqu’elle est grise , ne se retire point du tout 3 elle se dilate. Voyez la dernière note du paragraphe 686. Le T.
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elle puisse attaquer les moules , ce qui dégraderait la surface de l’objet;
70. Employée pour des objets durs, elle 11e doit pourtant pas devenir aigre : il faut qu’elle soit tenace malgré sa dureté ;
8°. Elle doit prendre peu de retrait, afin que les proportions entre les parties de l’objet ne soient point altérées ;
90 . Il ne faut pas qu’elle soit poreuse , sur-tout si dans les objets moulés on fait bouillir des liquides.
700. D’après ce qui vient d’être dit , on voit évidemment que c’est la fonte grise qui est la plus propre à la fabrication des objets moulés. La fonte blanche des minérais manganésifères , lors même qu’elle est très-raffinée, ne peut servir au moulage, parce qu’elle est épaisse, se fige vite et devient trop aigre après le refroidissement. La fonte blanche provenant d’une surcharge de minérai offre les mêmes inconvéniens , sur-tout lorsqu’elle est très crue; on ne peut l’employer, puisqu’elle ne remplit pas les moules, qu’elle est trop aigre et trop cassante. La fonte blanche matte et raffinée, à moins d’être trop froide, peut servir à la fabrication des objets qui demandent une grande dureté, comme les cylindres, les enclumes, les pilons des bocards, etc. , attendu qu’elle n’a pas l’aigreur de la fonte blanche ordinaire. On pourrait en couler aussi des cloches , mais on l’obtient rarement dans les fourneaux à charbon de bois, probablement parce que le passage d’une espèce de fer cru à l’autre , est trop rapide. C’est pour cette raison que la fonte provenant d’un refroidissement du fourneau , se compose ordinairement de fonte blanche et de fonte grise mêlées ensemble. Ce n’est point à dessein non plus qu’on
l’obtient dans les fourneaux à coke, parce qu’elle ne peut guères servir au moulage et qu elle donne de mauvais fer.
La fonte très-grise dégage beaucoup de graphite pendant le refroidissement, ce qui la rend poreuse ; on ne peut donc l’employer pour la confection des objets délicats. Le fer cru des fourneaux a coke ne peut servir non plus à la fabrication des pièces qui exigent une grande compacité : chargé de métaux terreux dont une partie, combinée probablement avec du carbone, est mise à nu par le refroidissement , il se crevasse par le contact de l’air. Lorsque cette fonte se refroidit hors du contact de l’air , il se forme dans son intérieur des cristallisations qui produisent des solutions de continuité. Ce phénomène , suite d’un refroidissement inégal, a lieu rarement dans les objets qui sont trèsgros ou très- minces : dans le pi’emier cas , la fonte est très-liquide , échauffe le moule suffisamment et se refroidit alors à la fois dans toute l’épaisseur de sa masse ; dans le deuxième , sa congélation est pour ainsi dire instantanée.
701. La fonte raffinée ne contenant pas une grande dose de métaux terreux, n’est pas disposée à prendre une texture cristalline ; ce qui ressemble à cette forme au premier abord, ce sont des lames de graphite qui s’accumulent par le refroidissement dans l’intérieur de la masse*. Les cristallisations se rencontrent fré-
* Ces formes cristallines très-fréquentes dans les bombes, sont rares dans les obus et dans les flasques. Parmi 38 bombes de 10 et de 12 pouces que j’ai fait briser, et qui se trouvaient rebutées pour d’autres raisons, j’en ai trouvé un tiers qui présentaient dans leur cassure des cristallisations colorées en jaune, en cramoisi, etc. Celles des obus, si toutefois ce sont des cristallisations, ont rarement une couleur particulière. Le T.
quemment dans la cassure de la fonte blanche qui provient d une surcharge de minerai , lors même qu’elle est assez pure, ainsi que dans toutes les fontes chargées de métaux terreux. Mais la matière cristalline ne renferme jamais du graphite; elle se compose de fonte blanche qui contient toujours une forte dose de métaux tei'reux , quand bien même la masse du métal est très-pure.
Ces métaux peuvent donner au fer cru des propriétés toutes particulières ; ils en favorisent l’oxi— dation lorsqu il est liquide , lui donnent une couleur plus claire dans sa cassure et changent la texture grenue en un tissu a facettes. Il ne faut donc jamais employer une semblable fonte pour la fabrication des objets coulés.
Les formes cristallines qu’on voit dans l’intérieur des bouches à feu s’appellent taches de cristallisation. Ces taches peuvent se rencontrer aussi dans la meilleure fonte , sur-tout lorsqu’elle se rapproche du fer malléable.
70 a. La fonte du fer rouverin est la moins convenable pour la fabrication des objets coulés, quoiqu’elle se dilate en se refroidissant : mais elle est trop disposée à prendre des soufflures et à devenir caverneuse; elle se refroidit promptement et ne possède jamais une grande liquidité.
La fonte du fer tendre , douée d’une liquidité parfaite qu’elle conserve long- temps, convient particulièrement pour objets moulés: elle peut recevoir les impressions les plus fines , coule tranquillement et ne corrode pas les moules, si on la laisse reposer un instant avant de la verser. Du reste, elle a le défaut d etre cassante; il ne faut donc pas l’employer pour
des pièces qui doivent offrir une grande résistance. Cette fonte, lorsqu’elle est blanche, est encore assez liquide pour remplir les moules ; mais on ne doit pas la convertir en fer coulé à cause de son extrême fragilité. Il est arrivé souvent que des projectiles confectionnés avec du fer cru de cette espèce , ont éclaté en sortant de la bouche à feu. La fonte grise du fer tendre peut servir pour la fabrication des boulets. Pour ce qui est des projectiles creux, il serait possible qu’ils n’offrissent pas assez de résistance à l’explosion de la poudre , si la fonte était très cassante. Cette espèce de fer cru est convertie avec avantage en poterie, en poêles, en objets d’ornemens; mais on ne doit pas en couler des machines *.
7o3. Il est évident qu’une fonderie se trouve placée le plus avantageusement auprès de hauts fourneaux, parce que la fonte est alors toute préparée pour être versée dans les moules (65g , 660). Mais si l’on était réduit à n’employer que la fonte de première fusion , les objets confectionnés n’auraient pas tous les qualités requises. En ne traitant que des minérais de fer tendre, on ne pourrait couler des bouches à feu ni des parties de machines exposées à des secousses. En fondant des minérais pyriteux ou de qualité médiocre, on serait obligé de maintenir le fourneau à un haut degré de chaleur, afin d’obtenir de bons résultats dans les feux d’affinerie; mais alors la fonte serait très - grise , poreuse , douce et deviendrait impropre à la confection des choses qui demandent une
* La plus mauvaise fonte du fer tendre peut servir pour la fabrication des obus et des bombes. Quant aux boulets , on ne doit les confectionner qu’en bonne fonte grise , à cause du rebattagc : mais nous reviendrons sur cet objet. Le T.
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certaine dureté , ou des objets qui doivent être minces et délicats, parce que leurs angles ne seraient pas assez vifs. Si dans ce cas on voulait rendre la fonte moins grise, elle perdrait de sa ténacité, deviendrait dure et ne se laisserait plus entamer par la lime ou le foret , chose indispensable pour une foule de pièces. Il est d’ailleurs dangereux et peu économique de refroidir le fourneau et de le maintenir en cet état.
704. Une fonderie doit avoir à sa disposition les diverses espèces de fontes propres à tous les articles qui sont demandés par le commerce. On ne peut obtenir cet avantage qu’en refondant le fer cru, afin de ne pas troubler l’allure du fourneau , qui doit être réglée d’après d’autres considérations.
Si l’on se trouve dans une situation assez avantageuse , pour pouvoir convertir la fonte en un certain nombre d’objets dont le débit est assuré, comme par exemple , en poêles et poterie , on n’a pas besoin de se pourvoir de fonte de seconde fusion, nécessaire dans les usines où l’on veut fabriquer toutes les pièces demandées. Comme on ne peut vider le creuset du haut fourneau que deux fois ou tout au plus trois fois dans les vingt-quatre heures, et comme tous les moules doivent être préparés pour le moment de la coulée, on serait obligé de se procurer un matériel immense et très- dispendieux, et une grande quantité de mouleurs, tantôt surchargés de travail et tantôt oisifs , si l’on voulait fabriquer un grand nombre d’objets; une semblable disposition serait donc pleine d’incouvéniens. Si la fabrication 11e roulait que sur peu d’articles , il serait facile d’occuper les mouleurs d’une coulée à l’autre , et de se procurer le matériel nécessaire pour employer toute la fonte du haut fourneau ;
DU FER. CRU
mais quels que soient les bénéfices qu’on retire de ce genre de travail , on ne peut nier qu’il ne soit extrêmement imparfait sous le rapport technologique.
705. Les hauts fourneaux qui sont grands, qui d’ailleurs ont une forme appropriée à la nature des minérais et des combustibles , et qui sont pourvus d’une forte machine soufflante, méritent la préférence sur ceux qui ont de faibles dimensions, tant pour l’économie en charbon que pour la qualité et la quantité des fontes qu’ils produisent j mais on est obligé d’entretenir les premiers constamment à un haut degré de chaleur , parce qu’un refroidissement est bien plus dangereux pour ceux-ci que pour ceux-là. Les dérangemens ne peuvent arriver du reste , dans les fourneaux d’une élévation considérable, que par une grande négligence des ouvriers , ou par une construction trèsvicieuse, tandis qu’ils sont très-fréquens dans les fourneaux qui ont une petite capacité.
Lorsque les hauts fourneaux sont alimentés avec du coke et qu’ils ont la hauteur convenable, la fonte qu’ils donnent est ordinairement trop grise , ou , selon l’expression des ouvriers, tî'op limailleuse , pour être convertie en petits objets moulés , parce que le graphite qui se sépare du métal par le refroidissement, reste mélangé dans la masse et la rend trop poreuse. On ne peut donc employer cette fonte ni pour des pièces qui doivent être dures, ni pour des objets délicats dont les contours exigent une grande netteté*
On pourrait fondre avec cette espèce de fer cru des bouches à feu, ce qui a lieu dans plusieurs usines, mais la porosité jointe à l’impureté de cette fonte, qui contient toujours beauœup de mélaux terreux, si la réduction se fait avec le coke, lui fait préférer ordin 21
naireinent la fonte de seconde fusion, qui est plus compacte , plus pure et plus tenace.
706. Il existe donc plusieurs raisons qui forcent de refondre le fer cru, lorsqu’on veut le convertir en objets coulés :
i°. Pour avoir continuellement de la fonte liquide à sa disposition, afin de ne pas être forcé d’augmenter outre mesure le matériel et le nombre des ouvriers ;
20. Pour pouvoir se procurer la fonte qui convient le plus à chaque espèce d’objet qu’011 veut mettre en fabrication ;
3°. Pour pouvoir couler de fortes pièces , qui demandent plus de fonte que le creuset du haut fourneau n’en contient ordinairement. Si dans ce cas on n’a point de foyer pour refondre le fer cru, on est obligé de retenir la fonte dans l’ouvrage ; ce qui peut avoir de graves inconvéniens pour les fourneaux à coke. En Suède, où l’on coule souvent des bouches à feu avec de la fonte de première fusion, on accolle deux fourneaux l’un à l’autre ; mais ce moyen n’est pas toujours praticable : et si l’on augmente la capacité du creuset , on dérange toujours la régularité du travail et l’on consomme une plus grande quantité de charbon;
40. Pour construire des fonderies dans le voisinage des villes, des rivières navigables et dans les lieux où l’on ne pourrait établir des hauts fourneaux, quoiqu’il y existe beaucoup de manufactures qui assurent
le débit des marchandises.
707. Les fonderies présentent beaucoup d’avantages lorsqu’on peut les joindre aux hauts fourneaux. On est alors à même de se procurer toujours de bonne fonte et d’économiser les frais d’une autre fusion, pour une
DU FER CRU
foule d’objets qu’on peut couler en fonte de haut fourneau sans nuire à leur qualité. U existe d’ailleurs des marchandises dont le prix est si bas, qu’elles ne pourraient se confectionner avec la fonte de seconde fusion.
Les moyens qu’on emploie pour former et remplir les moules sont les mêmes , soit que le fer cru sorte immédiatement des hauts fourneaux , soit qu’il ait subi une seconde fusion. On les remplit en y dirigeant la fonte liquide par des rigoles , ou bien en la versant avec des poches. Les moules des gros objets doivent être enterrés dans le sable , qui est ensuite damé à l’entour, afin qu’ils puissent offrir plus de résistance à l’effort de la fonte qui tend à les rompre. Ces moules sont donc placés plus bas que le trou de la coulée, qui d’ailleurs est toujours à une certaine hauteur au-dessus du sol de l’usine , pour que les rigoles puissent recevoir une pente convenable.
708. Si d’après cela nous supposons que le fer cru ne soit pas employé en sortant du haut fourneau, nous pourrons diviser l’art de la fonderie en deux parties : l’une traitera des procédés qu’on doit suivre pour refondre le métal , et l’autre enseignera les moyens de lui donner les formes voulues.
