Dans quelques usines de la Suède, on est

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dans l’usage d’arroser la lonte, au sortir du haut four— neau ou de la jeter dans l’eau, lorsqu’elle est encore rouge de feu, pour la blanchir , afin que l’acheteur et les affineurs puissent juger par l’inspection de sa cassure, delà manière dont elle se comporte pendant l’affinage. Mais ce procédé n’est pratiquable que dans les pays où l’on ne traite que de bons minérais : on ne pourrait l’imiter dans d’autres usines, parce que l’acheteur serait exposé alors à prendre de la fonte devenue blanche par une surcharge du fourneau, pour de la fonte blanchie.

982. Dans l’Eiffel on suit un procédé tout particulier pour blanchir la fonte : on fait sortir du fourneau les scories immédiatement avant la coulée; 011 place sur la tuyère un nez artificiel , pour empêcher le vent de se répandre vers la partie supérieure du fourneau et pour le diriger sur la fonte contenue dans le creuset; on fait agir les machines soufflantes durant quatre à cinq heures , jusqu’à ce que le fer cru lance des étincelles; ce n’est qu’alors qu’on le fait écouler, en l’arrosant fortement avec de l’eau. Pour empêcher que les scories ne se durcissent pendant cette opération , on jette de temps à autre du bois sec dans l’ouvrage.

Les charges descendent lentement pendant cette \ épuration de la fonte, ce qui diminue la quantité des produits obtenus dans un temps donné. Il est évident du reste que le fourneau ne peut avoir une grande élévation, et que les minérais qu’on y traite doivent être très-fusibles.

983. Toutes les méthodes qu’on emploie pour obtenir de la fonte blanche dans le haut fourneau même, sont vicieuses; on n’y parvient qu’en le dérangeant. Il est permis de le faire aller en fonte mêlée, si les

minerais sont très-purs et très -fusibles ; mais la fonte blanche rayonnante ne peut jamais être obtenue avec avantage, bien que dans plusieurs endroits on cherche a se la procurer toujours, pour fournir aux affineurs un fer cru qu’ils puissent traiter avec plus de facilité. Le vice de ce procédé deviendrait bien sensible et serait suivi de graves inconvéniens , dans les usines où 1 on est obligé de fondre des minérais non exempts de défauts ou d’alimenter les hauts fourneaux avec du coke.

On ne peut contester que la fonte blanche , lorsqu’elle est pure , ne se traite dans le feu d’afïinerie avec plus d’avantage que la fonte grise , puisqu’elle se change plus facilement en fer ductile ; mais il ne faut pas qu’elle contienne des matières étrangères et nuisibles, parce qu’on serait obligé alors de combattre sa tendance à se figer promptement 5 on ne pourrait du moins favoriser son passage à l’état de fer ductile, en y ajoutant des laitiers riches.

Les additions de batlitures et d’autres matières de cette espèce, sont les moyens les plus efficaces de hâter l’affinage du fer cru. Toutefois, il est nécessaire que la masse soit très -liquide , pour que ces additions puissent produire leur effet. Il s’ensuit que la fonte grise mêlée dans le feu d’affinerie , avec ces substances, devrait passer plus promptement à l’état de fer ductile que ne le ferait la fonte blanche , attendu que la première est plus liquide que l’autre, mais cette conjecture n’est pas entièrement d’accord avec l’expérience. Il paraît que le graphite ne se détruit pas facilement par l’oxigène contenu dans les oxides ; on le décompose mieux et d’une manière instantanée par un refroidissement subit ou bien par la fusion

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du fer cru exposé au contact de Pair et à une température médiocrement èlevee *. La fonte blanche obtenue de cette façon se conduit en tous points comme la fonte blanche naturelle et comme celle qui provient d’une surcharge de minerai , mais elle joint a cet avantage la pureté de la fonte grise. Lorsque le minérai se trouve souillé de matières nuisibles à la qualité du fer , il faut donc le traiter pour fonte grise et faire blanchir ensuite ce fer cru **.

* Ce raisonnement doit être changé, puisque M. Karsten a prouvé , par ses nouvelles expériences , que le graphite contenu à l’état de mélange dans la fonte grise ne renferme point de fer.

* ( Voyez le mémoire joint au premier volume, $. 28). Le graphite ne peut donc pas se décomposer, mais il peut s’unir à toute la masse du métal ou se changer en polycarbure , et il paraît que dans l’un et dans l’autre cas, le carbone est alors plus susceptible d’entrer en combinaison avec l’oxigène, qu’il ne l’était à l’état de graphite. Le T.

** Le blanchiment de la fonte, par un refroidissement subit , au sortir du haut fourneau, serait le moyen le plus économique de la préparer pour l’affinage, si l’efficacité de cette préparation était bien constatée, si toutes les fontes pouvaient devenir entièrement blanches par cette opération, enfin si ce procédé pouvait s’exécuter en grand sans occasionner trop d’embarras. Mais la fonte des fourneaux à coke blanchit si difficilement par le refroidissement subit, que même, après la granulation, elle peut encore conserver du graphite. Il en est de même de la fonte grise obtenue au charbon de bois , lorsqu’elle n’est pas extrêmement chaude et liquide.

Pour épargner les tâtounemens à nos propriétaires de forges, nous allons leur faire connaître les résultats des essais qui ont été faits sur le blanchiment de la fonte grise dans les usines royales de Rybnik (Prusse); nous extrairons cette relation du Journal allemand, u4.rchiv Jur Berghau uni Hilttenraesen , tome 3, cahier 2, pages 122 et suivantes.

Essais pour convertir la Joute grise en Junte blanche et facile à traiter dans les Jeux d’ ajfnerie.

u Après qu’on a été convaincu que la fonte blanche ne pou-

984. Si la fonte grise était chargée de métaux terreux , de phosphore et de soufre , que dans le feu d’affinerie, elle donnât par conséquent une grande quan-

vait être obtenue dans les hauts fourneaux ordinaires , qu’en occasionnant de grands inconvêniens , et qu'elle contenait alors autant de carbone que la fonte grise et beaucoup plus de métaux terreux , on a essayé de blanchir le fer cru au sortir du haut fourneau, ou de le convertir en blettes, d’après la méthode suivie dans l’Allemagne méridionale. On a traité de cette manière 200 quintaux de fonte : les plaques ou feuilles avaient tout au plus 3 lignes d’épaisseur et 16 à 20 pouces de diamètre. On les a grillées d’abord dans un fourneau de grillage ordinaire , et ensuite dans un four à réverbère, chauffés l’un et l’autre avec de la houille.

w L’affinage de ces blettes s’exécutait plus promptement que celui de la fonte ordinaire ; on ne brûlait que 17 à 18 pieds cubes de charbon de sapin par 100 liv. de fer , et l’on gagnait un quart de temps; mais le déchet dépassait beaucoup les 2/7 es., parce que la matière ne s’affaissait pas dans le creuset, à cause de la décarburation préparatoire que le métal avait éprouvée , et l’on ne pouvait empêcher le gonflement en fondant le fer cru de manière à retarder l’affinage , puisqu’on aurait occasionné une trop grande consommation de charbon : c’est pour cette raison que la loupe manquait de compacité ; on perdait d’ailleurs 0,04 de fonte par le grillage. Ces inconvêniens, quoique très -graves, n’auraient cependant pas fait rejeter cette méthode, car 011 espérait l’tméliorer sous tous les rapports , en la pratiquant. Mais il paraissait presqu’impossible de préparer et de griller la quantité de blettes nécessaire pour activer dix feux d’affinerie. C’est principalement d’après cette considération qu’on a écarté ce procédé qui, dans une fabrication moins étendue , pourrait présenter des avantages marqués.

r> On a essayé ensuite d’affiner la fonte non grillée transformée en plaques minces : pour obtenir ces plaques, on a fait passer le fer cru à l’état liquide, entre deux cylindres, mis en mouvement autour de leur axe. On a fabriqué, par ce procédé, des feuilles très-longues qui n’avaient qu’une ligne d’épaisseur, et qui étaient douées d’une ténacité surprenante , bien qu’elles fussent parfaitement blanches dans leur cassure. Quarante quintaux de fer ont été préparés de cette manière. Mais la fonte mise sous cette forme , entrait si rapidement en fusion dans le feu d’affinerie, qu’elle n’é-

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lité de scories pauvres , on perdrait presque tout l’avantage qu’il y aurait à la changer en fonte blanche, parce qu’on ne pourrait en hâter la coagulation , sans

prouvait aucun changement par l’action du courant d’air ; étant en contact avec le charbon sur une grande surface, elle devenait même plus crue qu’elle ne l’était avant la liquéfaction.

« Grillées dans les fours à réverbère , ces plaques subissaient un déchet de 10 pour cent, quoiqu’on tâchât de les garantir du courant d’air le plus possible; et même dans les feux d’affinerie la perte dépassait les 2/7e\ La grandeur du déchet et l’embarras du transport de ces feuilles minces , courbées en tout sens et d’une forme très-irrégulière, fit. rejeter l’emploi de la fonte laminée, quoiqu’elle soit du reste très-facile à confectionner.

” Des gueuses entières jetées dans l’eau, lorsqu’elles étaient solidifiées extérieurement , devenaient blanches au centre , et conservaient une enveloppe grise. Mais ce demi-blanchiment ne pouvait abréger l’affinage d’une manière sensible. Le maniement de ces grosses masses de fonte à demi-figées, présentait d’ailleurs de grandes difficultés.

” On a fait usage encore, dans ces expériences, d’autres moyens de blanchir la fonte grise, afin d’épuiser ce sujet. En la répandant sur des plaques métalliques , on ne parvenait au but proposé que dans le cas où ces plaques étaient très-froides.

m La fonte grise qui a séjourné quelques instans dans les poches, ne peut plus se blanchir par le refroidissement subit.

» Le coulage de la fonte dans des moules de fer, et l’arrosage avec de l’eau, ont toujours donné des résultats imparfaits.

» La granulation paraît offrir le moyen de blanchiment le plus certain et le moins embarrassant : mais il est essentiel, pour le succès de l’opération, que le bassin ou l’auge qui doit recevoir la fonte , soit profond et qu’on y dirige un courant d’eau froide, afin que le liquide conserve toujours une basse température ; il faut d’ailleurs laisser tomber le métal par petites gouttes, et étendre la fonte granulée sur une large surface. Le fer cru versé en grande quantité dans l’eau chaude ou bouillante n’éprouve aucun changement; dans ce cas, il reste souvent liquide au fond du bassin pendant quelques instans.

” L’emploi de l’eau de chaux qui absorberait l’acide carbonique , ne pourrait avoir aucune influence sur la décarburation du métal.

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obtenir de mauvais fer. Mais si la fonte grise était très-pure , le blanchiment en serait extrêmement avantageux et l’on pourrait alors favoriser l’affinage par l’emploi des laitiers riches.

n L’affinage de la fonte granulée ne paraissait très-avantageux, que dans le cas où. elle provenait d’une seconde fusion opérée dans un four à réverbère. On a fait à Rybnik un essai d’affinage avec 28 quintaux de fonte obtenue dans un fourneau à coke, refondue dans un four à réverbère et soumise ensuite à la granulation. Le feu avait 10 pouces de profondeur et 27 pouces de largeur; la plaque de fond était horizontale : la tuyère, dont la bouche était haute d’un pouce et large d’un pouce 6/8 es., avançait dans le feu de 3 pouces et demi, plongeait de 8 degrés, et se trouvait éloignée de la haire de 9 pouces 3/4 J on versait et l’on entassait la fonte granulée près du contrevent ; le fond était couvert de scories placées sur une couche de fraisil. Le pourtour du creuset était garni de fraisil comme de coutume ; on brûlait du charbon de pin et de sapin ; le vent était faible durant la fusion (on étirait pendant cette période le fer obtenu précédemment) ; la buse qui avait un ppuce et 1/4 de diamètre était éloignée de la bouche de la tuyère de 4 pouces. On fondait à la fois trois quintaux et demi de fer cru, qu’on approchait de la tuyère peu à peu au moyen de ringards ; il présentait alors la forme d’un croissant : il était entièrement fondn et pris en masse au bout de trois heures et un quart. On faisait écouler trois fois les scories; elles étaient d’abord assez douces, et eusuite un peu plus crues. On était obligé de soulever une fois le gâteau pour le refondre en accélérant le mouvement des soufflets. Dès que le métal soulevé commençait à entrer en fusion , on présentait au vent la petite quantité de fer qui était tombée au fond du creuset, afin de mieux épurer la partie inférieure de la loupe. Après que la fusion était terminée à moitié , il s’était formé un creux , où l’on pouvait placer une barre de fer , pour obtenir par attachement quelques lopins , qui étaient d’une qualité excellente ; on 11e faisait point de percée pendant le travail. L’opération entière durait trois heures et un quart, et l’on obtenait 290 livres de très-bon fer. La consommation de charbon était très-faible ; elle ne s’élevait qu’à 9 pieds cubes par quintal de fer en barres.

« Il s’agissait encore d’examiner les résultats qu’on pouvait ob-

La fonte blanche impure subit un plus fort déchet dans les feux d’affinerie que la fonte grise , lors même qu’elles renferment toutes les deux une même quantité de matières étrangères et nuisibles, si toutefois on suppose qu’on veut obtenir de bon fer.

980. Pour achever la décarburation du métal, l’oxigène de l’air atmosphérique agit avec plus d’énergie sur le carbone, que l’oxigène qui dans les laitiers est à l’état de combinaison *. C’est pour cette

tenir avec le fer cru de première fusion. On a granule' pour cet effet 5o quintaux de fonte grise provenant d’un haut fourneau à coke: les grains e'taient petits et blancs dans leur cassure. Cette fonte s’affinait bien moins vite que la pre'ce'dente , elle donnait beaucoup de scories crues et restait long-temps à l’état liquide dans le creuset d’affinerie. On ne pouvait faire la loupe qu’après avoir soulevé la masse trois fois. D’autres essais faits ensuite avec des additions de laitiers riches n’ont guère été plus satisfaisans.

y> Malgré le peu de succès obtenu, nous sommes loin de vouloir nier que la fonte granulée de première fusion , provenant des hauts fourneaux à charbon de bois , ne s’ailine très-facilement et avec beaucoup d’avantage.

v> On avait donc essayé tous les moyens de blanchir la fonte et de la préparer pour l’affinage. Les expériences ont été répétées plusieurs fois et exécutées sur de grandes masses ; on a employé les meilleurs affineurs pour éviter les causes d’erreurs le plus possible. Il est résulté de ces essais que le blanchiment par lui-même produit peu d’effet , s’il n’est pas accompagné d’une décarburation du métal, et que le grillage entraîne un déchet considérable joint à beaucoup d’embarras, dans les grandes fabrications, n

Nous faisons observer que tous les essais que nous venons de rapporter ne sont concluans que pour la fonte grise obtenue dans les hauts fourneaux à coke ; il est probable qu’on parviendrait à d’autres résultats, si l’on opérait sur une fonte provenant d’un fourneau à charbon de bois. Le T.

* Non-seulement parce que l’oxigène , pour brûler le carbone , doit vaincre la force d’affinité qui le fixe dans les scories, mais sur-tout parce que le métal à mesure qu’il s’affine, s’épaissit, se coagule et se dérobe ainsi à l’action des oxides. Le T.

4oz CINQUIEME SECTION.

taison que le fei obtenu, par attachement , exposé au. plus 'violent coup d’air, est toujours très -pur et très - doux ; c est encore pour cette raison que l’on obtient toujours d’excellens produits par toutes les méthodes qui ne donnent que de petits lopins. Pour épurer le fer complètement , on doit employer une très- haute température et empêcher aussi qu’il ne se combine une deuxième fois avec le carbone, ce qui arrive souvent lorsque l’attachement est forcé *.

Si l’on fond le fer cru très-rapidement, en employant un vent fort et un foyer rétréci, en un mot, si on le soustrait trop tôt à l’action de l’air, il reste long-temps liquide ; mais lorsqu’il est parvenu à un certain degré d’affinage, il peut supporter un vent plus fort, parce que, devenu alors moins fusible, il reste exposé plus long- temps à l’influence de l’oxigène.

Lorsqu’on veut blanchir la fonte grise par une fusion , il ne faut ni trop resserrer le foyer ni employer un vent trop rapide , pour ne pas concentrer la chaleur sur un seul point; bien que ce fût le moyen de hâter l’aflinage et d’épurer le métal , si la fonte se trouvait près de se convertir en fer ductile.

986. Le courant d’air fait bouillonner la fonte qui fait entendre un bruit semblable à celui du lard qu’on grille, comme si elle était en fermentation. Cet effet, qui augmente avec la force du vent, n’est pas aussi sensible, si l’on enlève le carbone à la fonte par l’oxigène contenu dans le laitier; de là le nom d’affinage par bouillonnement donné à la méthode allemande , parce qu’elle fait un usage moins fréquent

* Lorsqu on soulève encore une fois le fer épuré qui est tombé au fond du creuset.

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des laitiers riches. Mais c’est une désignation assez impropre ; carie bouillonnement a lieu quelle que soit la manière d’opérer, quoiqu’il devienne plus fort, lorsqu’on soulève la masse demi- affinée : il l’est moins, lorsqu’on donne à la fonte son degré d’affinage par la première fusion.

Les scories pauvres produisent l’effet opposé à celui des scories riches : elles n’agissent pas sur le carbone de la fonte; elles ne peuvent céder leur oxigène aussi facilemeut, parce qu’elles se trouvent déjà dans un état vitreux avancé. Comme elles sont très - fluides , elles entourent le fer de tout côté, le garantissent du contact de l’air et lui conservent par conséquent toute sa liquidité ; c’est pour cette raison qu’on s’en débarrasse toujours et que la fonte qui produit beaucoup de scories de cette espèce, devient difficile à traiter dans les feux d’affinerie.

Une grande partie des matières hétérogènes contenues dans le fer cru, s’oxident par une simple fusion , qui , tout en blanchissant la fonte , fournit donc un moyen de l’épurer. Ce blanchiment , s’il était adopté , hâterait le travail de manière , que , pour ne pas subir une perte de temps et de matières, on serait obligé de chauffer les pièces dans des foyers particuliers *.

987. Les essais nombreux qu’on a faits pour se servir du coke dans les feux d’affinerie ont toujours donné un fer rouverin. O11 a été réduit à employer le coke conjointement avec le charbon de bois, en suivant un procédé semblable à la méthode décrite au paragraphe 979. On faisait fondre le fer cru avec

* Et de les e'tirer au moyen de cylindres.

Le T.

le coke, on soulevait la masse une seule fois, oit bien, on lui enlevait son carbone par une addition d’oxide; on retirait ensuite des morceaux demi-affinés du foyer, pour les traiter au charbon de bois, dans un autre feu d’affinerie, ainsi qu’on le pratique par la méthode suédoise ou norvégienne relatée au même paragraphe. Le fer devenait assez bon, mais le travail était long et dispendieux. Il faut d’ailleurs beaucoup d’adresse et d’expérience, pour traiter la fonte avec le coke, parce qu’elle reste trop liquide, qu’elle change difficilement de nature et qu’elle finit même par s’oxider ou se convertir entièrement en scories. Un vent fort ne fait que hâter la fusion : on doit donner beaucoup de vent sous une faible pression.

988. On peut blanchir la fonte par une fusion de quatre manières différentes :

1 °. Dans des fours à réverbère dont la sole est peu inclinée ;

2°. Dans des creusets placés dans des fours à réverbère ;

3°. Dans des feux de forge pour la convertir en mazelles ou en blettes;

4°. Dans des bas fourneaux avec ou sans addition de battitures.

Par la première de ces méthodes, dispendieuse sous le rapport du déchet et de la consommation du charbon, les produits ne deviennent pas assez homogènes. Si le coup de feu est un peu trop fort, le graphite 11e se détruit pas entièrement et Ton retrouve dans la masse des parties de fonte grise.

Lorsqu’on suivait la deuxième méthode, qui est encore plus dispendieuse, on avait soin de granuler d’abord la fonte, et de la mêler avec du laitier riche

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en la mettant dans le creuset. Non-seulement elle changeait de couleur, mais elle acquérait aussi un certain degré d’affinage qu’on pouvait pousser assez loin, pour donner à la masse la malléabilité nécessaire a l’étirage sous le marteau. Ce procédé est entièrement abandonné .

Nous avons fait mention, au paragraphe 97$, de la fusion du fer dans des foyers de forge et de sa conversion en mazelles ou blettes; ce procédé exige l’emploi d’un vent très-fort sous une pression considérable : coûteux, quant à la main-d’œuvre , il l’est plus encore, quant à la consommation de charbon, surtout parce qu’il n’admet pas un travail continu. On ferait bien mieux de convertir la fonte en blettes, immédiatement après la coulée du haut fourneau. On pourrait, dans les feux de mazerie, se servir de coke aussi bien que de charbon de bois, quoiqu’on ne l’ait pas encore essayé.

La méthode qu’on pratique le plus généralement pour blanchir le fer cru, consiste à le liquéfier dans de moyens fourneaux et à le faire couler en plaques. On doit la préférer au mazéage , parce que le travail marche sans interruption; ce qui produit une économie de main-d’œuvre et de combustible. Les charbons de bois n’ont pas encore été employés à ce genre de fusion : ils exigeraient des feux larges, profonds et beaucoup de vent sous une faible pression. Les avantages de cette méthode sont incontestables : il faut espérer qu’elle remplacera le mazéage entièrement.

989. La fonte blanchie dans des bas fourneaux s’appelle en Angleterre, fine métal , parce qu’elle a subi réellement une première épuration; mais l’objet essentiel, c’est qu’elle a éprouvé un changement dans

le mode de combinaison du carbone avec le fer. Les feux employés pour produire ce changement, sont larges et profonds, le vent pst fort sous une pression peu considérable, afin que la chaleur, au lieu de se concentrer sur un seul point, puisse s’élever et se répandre uniformément dans tout le foyer. Il est avantageux aussi de donner le vent par deux tuyères. Leur inclinaison sur l’horizon est seulement de cinq degrés , car le succès ne dépend que de la grande quantité d’air lancée et répandue dans tout le bas fourneau. On doit, pour cette raison, ne l’alimenter qu’avec des cokes légers, qui ne puissent s’opposer au passage du fluide élastique.

Chaque tuyère est ordinairement en fonte et à double enveloppe, afin qu’en dirigeant un filet d’eau dans la partie vide laissée entre les deux tuyaux, on puisse les empêcher d’entrer en fusion.

Les bas fourneaux où l’on refond le fer cru, appelés jineries , sont plus grands et plus profonds que les feux d’aflinerie. On les construit depuis peu de temps en argile réfractaire; la cuve se rétrécit audessus de la tuyère. Cette forme augmente l’effet du combustible, tandis que la grande quantité de vent, jointe à la largeur du foyer mesurée à la hauteur de la tuyère , opère le changement voulu dans la constitution de la fonte.

Pour charger les fineries, on les remplit d’abord de coke et l’on place sur le combustible des morceaux de saumons du poids de 20 à 25 kilog. On peut fondre par semaine 125 à i5o quintaux métriques de fer cru; le déchet est de 5 à 10 pour cent, et la consommation de charbon varie entre 0,264 et omèt cub-,33o par quintal métrique. On coule la matière liquide

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dans des espèces de lingotières en fer, dont la longueur est indifférente, mais qui doivent avoir io à i3centim. de largeur et seulement 5 à 7 de profondeur. Le refroidissement subit occasionné par ces moules en fer et par l’arrosage avec l’eau, achève de blanchir la fonte. On opère cet arrosage en ouvrant des robinets adaptés à des conduits placés au-dessus des moules.

La cassure du fine métal doit être blanche rayonnante. On ne peut trop recommander d’employer beaucoup de vent sous une pression médiocre; sans cela on ^atteindrait qu’imparfaitement le but proposé.

On ne jette point de laitier riche dans les fineries; ces additions rendraient la fonte trop épaisse et l’empêcheraient peut-être de couler. Les scories pauvres qui se forment pendant le travail, sont chassées en partie par le vent, ou bien elles s’écoulent avec la fonte dont on les détache ensuite, soit par l’arrosage , soit à coups de masse.