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0,54 xi;87

* Lie minorai n? x provient de Neustadt , prés du RubenbcK^« Le n® a vient 4a Crorkshire; II renferoxe 3,67 parties de carbone; les 30,78 parties (septième cdjönne), se composent d^âi^e aâMeuiè« ï«en^ 3 ti^t 4e hvtiniitfi^ A^xa» fôrinatMOicalcaise; lès l7,0|Maties

3oa DEUXIÈME SECTION.

n résulte des ces analyses que les quantités de silice et d^alumine mélangées au protocarbonate de fer^ sont extrêmement variables. Le protoxide de manganèse^ la chaux et la magnésie sont toujours combinés avec Facide carbo-« nique. Les minerais sont d^autant plus réfractaires que le contenu d^alumine est plus grand par rapport au contenu

(septième ooloime) se oomposeat de la parties desâice et de 5 parties d^aluoime.

Le n° 4 TÎc&t de Martîgues, d^an terrain calcaÎEe; les 9,0 parties (septième colonne) sont de Targue sQîceose.

Le n° 5 , qui est magnétique, provient d^une formation calcaire ti^is— récente^ les 8,7 pmrties sont de Targile süicense. Ce minerai contient, pair smte dWe décomposition spontanée , de Voxidum/errosty^erricum libre.

Itfe n* 6 vient du Vieux-Gondè, d?ane formation houillère \ il contient 4)8 parties d^ean et de bitume (neayième colomie).

Le n® 7 vient de la formation houillère d^Anzin \ il renferme 4i4 P^*" ties-d^ean et de bitume«

Le n® 8 qui vient du même lieu, renferme zi,a parties d^eau.

Le n® 9 vient de Megescôte ^ dWe formation houillère \ il renferme 6,3 parties d^eau*

Le n® 10 vient de Brassac, département de la Haute-Loire ; il contient 4)3 parties d^eau.

Le n® II vient da dèpartem« de PAUier \ il renferme 9,00 parties d^ean.

Len° 19 m/. id» id. . 1, 3 parties d^ea«.

Len® i3 id* id,. . id* a, i parties d^eau.

Les n^' i4i i5, 16, viennent de la formation homllère de Rives-de- Gier ; ils renferment 1 1,5 , 9,3 et 8,3 parties d''ean : ce sont des espèces de |;rès Uerrifères.

Le n" 17 vient du même lieu; il est anhydre et renferme o,3 p. % d?acide phosphorique.

Len® 18, deRives^de-Gier; il contient 3,i parties d^eau.

Len° 19 id. id, 7,3 id.

Lesn^' aoetai iV/. - iVf. 16,6 d^eau et de houille.

Le n" 33 iVf. il est anhydre et ü renferme 9,6 pour cent

de houille à Tètat de mélange.

Le n^ a3 vient du même lieu \ mais il a subi une première décomposition; il renferme 6,1 pour cent diacide phosphorique.

L«ii« a4 vient de la HaateSiUsie , des hôuiUèies de Babkovrskj.

DES MATIË&ES PREMIÈRES. 3o3

dé silice. Ceux qui renferment peu de silice exigent un fondant siliceux et calcaire^ ceux^ au contraire ^ qui sont' riches en silice^ se traitent par une addition de carbonate de chaux pure.

Plusieurs prôtocarbonates argileux qui avaient éprouvé une décomposition spontanée ^ ont donné ^ étant analysés par M. Berthier^ les mêmes résultats que les fers ai^leux bruns.

, Les carbonates argileux compactes qu'on trouve avec le lignite de Liedberg dans un terrain argileux^ ont donné à M. Bischof 52^1 ü8 parties de protoxide de fer^ 5ß'j6 de silice^ 9^9^^ d'alumine^ de magnésie et de chaux ^ 32^23 1 d'acide carbonique ^ et en outre dés débris de végétaux.

386. Les composés de fer oxidé et diacide phosphorîque ne se présentent que trop fréquemment^ au préjudice des maîtres de forges^ dans les fers argileux^ les fers siliceux^ les carbonates ai^leux et surtout dans les fers limoneux^ de plus les phosphates de fer exiistent aussi purs ^ compactes ou cristalisés et non mélangés avec le fer oxidé. On les a très -peu étudiés^ bien qu'ils offrent beaucoup d'intérêt pour la pratique^ vu l'influence nuisible qu'ils exercent sur la qualité du fer.

Le protophosphate a une couleur blanche ^ qui passe ra-^ pidement au bleu par l'action de l'air atmosphérique. C'est en cet état qu'ion le voit fréquemment dans les terrains des dernières formations^ dans la tourbe et les fers limoneux« On l'appelle alors bleu de Prusse naturel ou fer terreux bleu ^ le métal s'y trouve oxidé au degré du fer magnétique : mais il n'est pas toujours à ce degré d'oxidation dans les phosphates bleus ^ il en existe qui ne renferme point de peroxide. Ces composés contiennent toujours de l'eau ^ en sorte que le degré d'oxidation du fer peut changer par l'analyse^ et qu'il devient difiicile de déterminer les proportions de protoxide et de peroxide.

.3ti4 UEUXIJÈatfE SECTION.

Yoid les résuluts de huit «tialys^ de fer phosphaté:

i"" Le vivianite ou le fer bleu kmelleiax de S^-Âgnë^^

dans le Comouialles^ est composé^ dVprès M, Stromeyer,

de ^1^11^66 parties de protoxide de fer^ de 3i^i825 dWde

phosphotique et'de 2'y^4^4^ d^eau«

2** Le 1er résimte de Limoges contiemf ,^ diaprés M« Beiv zélius ^ 3ii^9 parties de protoxide de fer^ 32^6 de protoxide de manganèse^ 32^8 d acide phospfaorique et 32^2 de pho^ phatede chaux2)

. 3° Le miuérai phosphaté d^Aeglar prés de Compre^iae^ département de la Haute- Vienne ^ renferme^ diaprés M. Berthier ^ 56 parties dé protoxide de fer ^ a^^S dWde phosphoriqtie et i6^5 d^eau^

. 4** Le fer bleu spathique de Bodeumais^ se compose^ d^aprè^ M« Vogel ^ de 4^^o parties cle protoxide de fer^ 26^4 d\fccide phosj^biorique et de 3 1.^0 dWu^

5"" Le fer ferreujL Ueu d^ÂUegras contient^ diaprés M. Berthier^4^ parties de protioxidede fer ^ 23^ i dVcide pho^ phoriqtie y 0,3 de protoxide de manganèse , 0^6 d^alumine et 32,4 dWu^

» G"- Le fer terreux bleu de Tlsle de France se compose, diaprés M. Laugier, de 4i^25 parties de protoxide de fet., ^9,2S décida phosphori.que) 3i-,25 dleau, 5 dWuinine et H de silice^

7° Le fer terreux bleu d''Eckartsberga contient, d'^après M. Klaproth,.47^5 parties de protoxide de fer^ 32 dVçidç phosphoril:p2e) et 20 d^eaui;

SVLe fer terreux bleu de Hillentrup se compose, diaprés M. Brandes, de 4^777^ parties de prôt,ôxide de fer, 3o,3a d'acide pKosphörique, »5 'd'ieau , ^,7 d alumine et de 0,0 25 ndd silice*

Les composés des n**' 5, 6, 7 et 8 uWr/ent. point de proportions déterminées. Il serait donc possible que ces fers terreux bleus continssent aussi du peroxide«

DES MATIÈRES PREMIÈRES. 3o5

n existe en outre des phosphates de peroxide caractérisés par une couleur verte, brune ou jaunâtre. Ils paraissent contenir encore une certaine partie de protoxide^ le rapport entre Facide et la base est variable. Voici les résultats des analyses de plusieurs échantillons de ce minéral :

I* L'hétépozit de Bureaux , département de la Haute- Vienne, se compose , diaprés M. Vauquelin, de 35,5 parties d^oxide de fer, de i6,5 dWide de manganèse, de 48 d^'àcide phosphorique ( à Tétat naturel , il renferme 5 p. y^ d^eau).

2^ L^huraulite, du même lieu, analysé aussi par M. Vauquelin, contient i5 parties de peroxide de fer, ^^ d'^oxide de manganèse et 4 1 d'acide phosphorique ( à Tétat naturel, il contient 20 p. */, d'eau).

3" Le phosphate de peroxide du département de la Haute-Vienne, est composé, d'après M. Vauquelin, de 52,2 parties de peroxide de fer, de 6^'j6 d'oxide de manganèse^ de 2^,85 d'acide phosphorique et de 9,19 d'eau.

4° Un minéral rayonnant, jaune -pale, provenant de Zbirow en Bohème, analysé par M. Steinmann, donna 36,32 parties de peroxide de fer, 17,86 d'acide phosphorique, 10,01 d'alumine, 8,9 de silice, 0,1 5 de chaux et 25,95 d'eau.

5° Un minerai vert, de Sayner^ contient, d'après mes propres expériences, 63,45 parties de peroxide de fer avec un peu de protoxide, 27,717 d'acide phosphorique et 8,56 d'eau.

387. Les composés de fer oxidé et X acide arsénique offrent peu d'intérêt pour la pratique, parce qu'ils sont extrêmement rares. On a trouvé , en Saxe et en Bohème , des arséniates de protoxide, sous forme de petits cristaux .bleus, verdatres, parfaitement clairs et contenant de l'eau de cristalisation. Ce sel fut appelle skorodite.

On ne connaît pas encore de perarséniate naturel. Les TOM. I. 39

3o6 DEUXIÈME SECTION.

minerais ^ que Ton supposait être des sels de cette espèce ^ contiennent ^ d'^après M. Berzélius ^ du protoxide de fer^ et c^est probablement à ce dernier qu^ils doivent leur couleur verte. On les appelle mines de fer cubique. M. Berzélius a trouvé^ dans Tarséniate de Villa-Rica^ en Brésil^ 34^85 parties de peroxide et de protoxide ^ 5o^^8 diacide arsénique ^ 0^6^ d^arseniate d^alumine et 1 5^55 dVau. La mine de fer cubique du Comouailles se compose de 39^20 parties de peroxide avec du protoxide ^ de 3^,82 diacide arsénique ^ de 2^53 d'acide phosphorique^ de o^65 d'^oxide de cuivre^ de 18,61 dWu et de 1,^6 p. y, d\in résidu insoluble.

388. Ce n''est que pour rendre plus complet le sujet que nous traitons , qu^il sera fait mention du minéral appelé fer piciforme^ il n'offre aucun intérêt pour la pratique. On Fa trouvé pour la première fois dans les mines de Freibei^^ il donna à M. Stromeyer 33,0960 parties de peroxide , 0,64 1 7 d'oxide de manganèse, 26,0591 d'acide arsénique, io,o38i dVclde phosphorique et 29,2656 d'eau. L'auteur fait ob^ server que les proportions d'acide et d'oxide ne sont pas constantes. Il parait que ce minerai se forme par la décomposition spontanée des pyrites arsenicales. Il en existe de semblables, dans les mines de houille. Le plus souvent , ils ne contiennent que de l'oxide de fer , de l'eau et de l'acide sulfurique.

389. Uoxalate de fer appelé aussi Vhumboldite ^ ne présente pas plus d'intérêt au sidérurgiste praticien que le fer piciforme , bien que sa formation soit très-remarquable. On le trouve^ dans les gîtes de lignite, accompagné de gypse, n a donné à M. Mariano de Rivero 46^^4 parties d'acide oxalique et 53,86 de peroxide de fer.

GÉNÉRALITÉS SUR LES OPÉRATIONS QU^ON FAIT ÉPROUVER AUX BUNÉRAIS AVANT DE LES FONDRE..

3go. On réduit les minerais àe fer en grand comme dans les essais-^ on les fond^^ en contact avec le charbon qui sert de réactif. Il s^ensnivrait que le résultat de Topération serait toujours de la fonte ^ du fer combiné avec le carbone et les* métaux terreux^ si quelquefois le fer cru ne se trou-** vait converti^ par Kaction du courant d^air^ en une espèce d^acier^ etméme^dVprès certains procédés^ en fer ductile i^ lorsque ces sortes de procédés sont portés à leur dernier d^ré de perfection^

Sgi. Il est un fait d^^xpérience^qui ^ au>premier aspect^ semble opposera ces principes ^ c^est que certains minerais fondus au creuset ^ enveloppés de poussière de= charbon et garantis àa. contact de Tair^ donnent du fer aciéreux au lieu de fer cru-^ mais -en examinant ce phénomène de plus près ^ on voit qu^il n'^arrive quWec des minerais pauvres^ contenant beaucoup« de terres et fournissant une scorie épaisse et réfractaire^

Un degré de chaleur susceptible de réduire des minéraiâ . riches ^ ne produit ^ avec les minerais pauvres et réfractaires f quWe vitrification générale^ parce que tout le contenu do protoxide est nécessaire pour rendre liquide la masse de laitier: si Ton élève la température^ la réduction s^èflectue^ mais ^ au lieu de former un culot ^ le fer désoxidése trouve disséminé dans ces scories visqueuses ^ soit en globules^ soit en veines très-^nes ^ dont une partie est de la fonte et une autre du fer aciéreux. En réunissant ces faits ^ on en peut conclure que la viscosité des scories protégeait Foxide contre Taction du carbone; que les parties réduites^ et qui avaient absorbé une assez grande quantité de ce réactif pour être changées en'&nte^ le cédaient ensuite à celles

âo8 DEUXIÈME SECTION.

ijai se trouvaient encore oxidées ^ et passaient par conséquent^ elle-mèmes ^ à Fétat de fer aciéreux. Les minéiais qui ne donnent point de scories épaisses^ ne peu— "Vent ^ dans les essais en petit ^ produire du fer ductile.

39a. On doit attribuer la possibilité d'*extraire le fer de ses minerais^ à la propriété des terres de se vitrifier en contact même avec le charbon^ lorsque^ mêlées en proportions convenables à la silice ^ elles sont soumises à Faction dWe forte chaleur. Une petite portion seule* ment se trouve réduite et se combine avec le fer cru ^ surtout quand elles sont très «"fusibles^ tandis que Fatitre passe à un état de vitrification plus ou moins avancée ^ et entraine une quantité de protoxide de fer d^autant plus considérable que la température est plus basse ^ ou que ces terres sont elles-mêmes plus réfractaires.

393. Ce n'*est que plus tard que nous pourrons entrer dans tous les détails de la formation dès scories ou laitiers. Re^ marquons seulement qu''ils sont toujours composés d^oxides métalliques ou d^oxides terreux, combinés avec la silice^ car il existe très-peu d^oxides, et il n^ a point de terre , qui soient fusibles pris isolément : la fusion ne serait guère pius facile , si les oxides étaient mêlés entre eux sans addition de silice^ ceux qui sont réductibles par le charbon, comme par ejcemple les oxides de fer, se désoxideraient, mab le métal resterait mélangé avec les autres corps. Cest seulement par la liquéfaction de toutes les matières que les grains métalliques peuvent se séparer dès autres substances, et se réunir alors en un seul régule.

3g4. On savait depuis long-temps que c'^était la silice qui , dans les températures élevées , entraînait les terres et les oxides métalliques en vitrification. M. Berzélius a donné de ce fait une explication satisfaisante, qui est devenue la base d^une théorie claire et lumineuse sur la fîisibn des scories et la réduction des métaux.

DES MATIÈRES PREMIÈRES- 3o9

n existe de grandes différences dans la lisibilité des silicates. Ces différences sont dues ^ soit à la nature des bases j soit à leurs degrés de saturation. La plupart des oxides des métaux anciens donnent des silicates très-fusibles :^ les sili-^ ^ cates d^alumine se distinguent au contraire par leur infu-** . sibililé^ les silicates de chaux et les silicates de magnésie paraissent moins réfractaires et ne di£ßrent guère entre eux sous ce rapport. Les süicates à bases multiples^ sont ordi«* nairement plus fusibles que les silicates à bases simples. Au reste les terres qui se présentent le plus fréquemment avec les minerais^ et qui doivent être Titrifiées par la silice^ sont Talumine ^ la chaux et la magnésie.

Les sous-sUicaies sont ordinairement plus réfractaires que les silicates^ et ceux-ci paraissent aussi plus fusibles que les b:bilicates^ ces derniers^ plus que les trisilicates et ainsi de suite.

Dans la réduction des minerais de fer ^ il s^agit surtout de former des silicates fusibles au degré de température «nplôyée ^ et sans que cette fusibilité soit déterminée par une trop forte chaleur ou par la Titrification du protoxider de fer ^ ce qui occasionnerait une perte considérable.

3^. n paraîtrait <, dVprès cela ^ que les miaérai&les plu^ Êiciles à fondre et à traiter pour fer cru ^ seraient ceux qui* contiendraient le moins de terres ^ connue le fer magné-» tique^ le fer spéculaire^ Toxide rouge et Toxide brun^ parce qu^ik ne donnent presque point de scories^ et que leur réduo* tion n'^éprouve en ce cas aucun obstacle. Cest aussi ce qui a lieu dans les essais ^ mais dans les opérations en grand ^ il en aTrive autrement. Si le fer n^est pas protégé par le lai<tier^ une partie^ en passant devant la tuyère^ se combine de nouveau avec Foxigène et se convertit en scories^ Tautre^ perdant de son carbone ^ passe à Tétat aciéreux. Au reste on traite souvent ces minerais par des procédés par— tictdiers ^ pour en obtenir immédiatement du fer ductile.

3lO DEUXIÈME SECTION.

On peut même ajouter qu'ails conviennent seuls à ces sortes de procédés^ attendu qu^on opère à une température peu élevée^ et qyCon ne pourrait se débarrasser de la masse de terres renfermées dans les minerais pauvres qu^aux dépens dWe grande partie du métal.

396. Ainsi la difficulté ne provient que du fer acîéreux et réfractaire qui s^attache aux parois du haut fourneau ^ forme des engorgemens et finit par arrêter Fopération. On peut obvier à ces inconvéniens par des additions de laitiers ou de terres faciles à vitrifier. Il s^ensuit que les minérais riches doivent être mêlés avec des minerais pauvres ^ et à leur défaut avec des matières stériles. Il ne s^agit en efiet que de former des laitiers qui puissent protéger la fonte contre Taction du courant d'^air : dans cecas on ne peut avoir pour but^ comme il arrive quelquefois ^ de diminuer la fusibilité du minerai.

n existe des minerais qui entrent en fiision avant d^être réduits : les silicates en général^ et par conséquent les scories de forges qui sont des silicates arti^ciels ^ se trouvent dans ce cas. On leur ajoute des terres pour présensenter une autre base à la silice^ les rendre moins fusibles et faciliter leur réduction ^ la chaux mMée d^alumine convient ordinairement. Les fers limoneux doivent être traités de la même manière^ et pour les mêmes causes^ ainsi qu''un grand nombre de fers carbonates argileux ^ bien que les silicates terreux qu^ils renferment soient niélangés seu^ lement et non combinés avec les autres substances^

897. En Suède , on distingue les minerais d'après leurs richesses ^ leur fusibilité et la quantité de laitiers qu^ils. donnent pendant leur réduction. Les uns sont qualifiés de minerais secs ^ lorsqu''ils sont riches et qu ils donnent peu de laitiers^ les autres de minerais fusibles par eux-^ mêmes ^ les troisièmes enfin de minerais à mélanges : ceuxci sont composés de manière qu'ails donnent soit par

DES MATIÈRES PREMIÈRES. 3x1

eux*^mèmes ^ soit par leur gangue^ une assez grande quantié de laitiers pour qu^ils puissent servir de fondant aux minerais riches^ dont on, retire alors d^excellent fer.

3o8. Il est évident que la classificatioq. suédoise^ dont nous venons de parler^ ne fait aucune distinction entre les oxides de fer souillés par la présence accidentelle de certains corps^ et les oxides combinés avec ces mêmes substances. Une même espèce de minerai peut appartenir tantôt à Tune tantôt à Tautre classe. Du fer spathique ^ par exemple^ qui ne contiendrait que du carbonate de magnésie ^ et qui ne serait point souillé de gangue ^ serait compté parmi les minerais secs^ s'*il était en outre accompagné d''une gangue quartzeuse qui donnât avec la magnésie un laitier fusi-> ble ^ il faudrait le ranger parmi les minerais fusibles par eiix-mèmes^ enfin on le classerait parmi les minerais à mélanges^ sll renfermait plus de silice quHl ne serait nécessaire pour saturer les bases et former avec elles des bisilicates ou trisilicates ^ car c'^est ainsi que les laitiers des fourneaux à charbons de bois sont ordinairement composés.

Il existe cependant des minerais de fer qu''on peut qualifier^ avec raison^ de fusibles par eux-mêmes^ ce sont les &rs siliceux composés de manière que la silice quHls renferment suffit exactement pour former avec les bases terreuses des bisilicates : les grenats sont dans ce cas. Le minerai ^ constituant un bisilicate de fer^ pourrait encore être fusible sans addition ^ s^il était extrêmement pauvre ^ dans le cas contraire^ ü faudrait le ranger parmi les minerais à mélanges.

39g. Le degré de consistance des laitiers est un point essentiel dans le traitement des minerais pour fonte: trop visqueux, ils enveloppent le fer entièrement ^ trop liquides, ils Fabandonnent avant d'arriver au creuset : nous revien- ^ons sur cet objet. Notre but était seulement d'observer

3ia DEUXIÈME SECTION.

que le sidérui^te a beaucoup de précaution^ à prendre^ pour traiter chaque minerai de la manière la plus avantageuse.

4oo. Les minerais riches^ non souillés de pyrites ^ de fer arséni'cal^ de spath pesant^ d^'apatit^^ ou d^autres phosphates^ produisent ordinairement de bons fers. Os sont d^autant plus disposés à donner de la fonte grise ^ que les laitiers sont plus épais et plus réfractaires. Composés de manière que les laitiers soient très-fusibles^ ces minerais donnent de la fonte blanche et ne pourraient être traités convenablement pour fonte grise. Ceux qui contiennent beaucoup de manganèse se trouvent dans ce cas. Ils se réduisent facilement^ possèdent une grande Aisibilité^ sont faciles à traiter et fournissent un fer de bonne qualité^ sans qu^il soit nécessaire qu^on en obtienne de la fonte grise ^ à moins qu^ils ne soient souillés de soufre ou d''acide phosphorique : s^il en était ainsi ^ on changerait la composition des laitiers pour les rendre plus réfractaires,

4oi. Il est constaté depuis long-temps par Texperience, que les minerais fraîchement tirés du sein de la terre, quoique plus Visibles ^ se réduisent plus di£Scilement et donnent souvent de plus mauvais produits ^ que ceux qui ont séjourné long-temps à Tair^ ou ceux qui ont d^abord subi une calcination à une chaleur modérée. On a cherché bien loin la raison de ce fait singulier. La plupart des métallurgistes pensent que ces préparations portent le fer à un plus haut degré d'oxidation , et qu'*alors on le réduit avec plus de facilité ^ mais les essais en petit ^ ne viennent point à Fappui de cette assertion^ car si de ce côté il y avait un avantage, il serait plutôt en faveur du protoxide. D^ailleurs les minerais riches ne sont réduits 'que trop promptement, à tel point quW ne peut même les fondre avec avantage

* Qianx phosphatée.

DES MATimSS HIQMIÈILES. 3l3

dans les hauts fourneaux^ et les peroiôdes ne pourraient absorber de To^^igine ^ x^peadant^ il est certain qu'on laci-«> lite leur traitement par un grillage préalable ou par un long séjour à Pair atmosphérique.

402. Le grillage et un séjour prolongé à Tair^ ont pour but principal de diminuer la force de cohésion et dVugr menter par conséquent les effets de FauSnité^ de disposer les ipinéraîs à jormer de nouvelles^ combins^isons et de faciliter ainsi Finfluence que le carbone doit exercer sur ces matières^ dans les températures qui précèdent la fusion*

Les minerais durs^ tels que le fer spéculaire et le magnétique^ ne subissent point d^altération spontanée: la di-<* vision intérieure dont il s^agit ici^ ne peut être pi:oyoquée que par le grillage. Le fer spathique ^ Toxide rouge et Toxide hrun^ exigent un temps très-*long pour éprouver ce change<« ment ^ on doit donc le hâter par le feu. Il existe des fers argileux qui demanderaient pour cet effet un certain nom»« bre d^'anpées : il faudrait les accun^uler en masses considérables ^ et conuue on ne p^ut avoir de pareils approvision«^ nemeus^ on est encore obligé de les calciner^ mais les minerais friables et pcreu^ n'ien ont aucun besoin* Les feri limoneux peuvent s^en passer égalepient^ parce qu^ils sout très-fragiles en sortant de la terre^ et qu'ails se divisent fadr« lement en petits morceaux.

403. LMtération à Tair est accompagnée dWe oxida-^* tion plus forte que celle qui résulte du grillage^ si toutefois le métal est en partie à Tétat de protoxide ^ la division qu^on a en vue d^opérer devient donc.plüs complète« Dans le cas même où Ton traiterait un peroxide ^ Pattération spontanée produirait un effet plus fort que la calcination : les minerais qui Font éprouvée sont plus cassans et plus friables qua ceux qui put subi setdement Faction de la chaleur.

4o4« lie degré de chaleur du grillage doit être réglé suxi la lisibilité des miuéiais. Les carbonates ai;gileux, les fer»

3ri 4 DEUXIÈME SECTION-

spathiqaes mélangés avec une gangue quaitzeuse^ les fers bruns et les oxides rouges se vitrifient promptement. Il en résulte alors des scories <m 'silicates de fer qui ^ bien que très-fusiblek ^ sont difficiles à réduire. En produisant cet effet ^ 'le griUage ne servirait qu'^à atugmenter les difficultés de la réduction«

405. Des niinérais dont 'la force de cohésion a été déjà ébranlée par le feu ^ deviennent bien plus tendres étant exposés à Fair ^ leur oxide passe bien plus vite au maximum d^oxidatiouiT Si le prix du combustible le permettait ^ on devrait toujours les griller d^abord êl les soumettre ensuite^ le plus long-temps possible^ -à Vinfluence de Tadr atmosphérique.

406. Le :girillage est surtout très-essentiel^ lorsquW ne peut se -servir que de petits hauts fourneaux animés d^un faible degré de (Chaleur et soumis à de fréquentes variations de température. Si cette opération était négligée^ les mirnérais pourraient être fondus ou vitrifiés avant que la réduction n^eût 'lieu. La tuyère commence alors par s'^obscurcir^ lelditier qui la bouche à chaque instant devient sombre ^ le foumearu se refroidit ^ toute son allure annonce une surcharge de minerai ^ la fopte est blanche ^ le laitier noir^ pesant et chargé de protoxide de fer^ parce que le métal réduit et fondu imparfaitement^ s'^oxide de nouveau^ soit par son mélange avec le minerai^ soit par Faction directe du courant d''air. Mais les mêmes causes de dérangement n-exîstent point dans les fourneaux qui ont une certaine hauteur^ parce que les minerais sont préparés à la fosion dans la partie supérieure de la cuve.

407. LWet du grillage ne se borne pas seulement à rompre la force de cohésion des minerais ^ mais il sert encore à chasser Teau eu l'acide carbonique ^ ce <jui est beaucoup plus important qu'ion ne le croirait au premier abord. On sait qu'aune pression mécanique s^oppose à Févaporation

DES MATIÈRES PREMIÈRES. 3rS'

ie& fltddes : le combustible et les minerais entassés dans, la cuve du fourneau^ exercent une semblable pression et retardent en quelque &çon le dégagement de Teau et de Farcide carbonique.

Cet obstacle opposé à la réduction ^ acquiert plus d^é^ nergie encore par le refroidissement que produit la naissance des gaz^ et ce refroidissement est proportionnel à la quantité d^eau et décide carbonique introduits dans le foyer. Telles, sont les raisons qui rendent avantageuses et même nécessaires Faltération spontanée et la calcihation ^ sur-tout pour des hauts fourneaux qui nVnt qu^une- faible élévation»

4o8. Desjninérais crus ou récemment extraits de la mine^ peuvent^ quoiquüen« petite dose^ produire les mêmes phénomènes .qu'aime surchar^ de minerais grillés: la réduction arrive trop tard^ la séparatioa des matières est in^complète^ le fer absorbant moins de charbon et le cédant même en partie au minerai avec lequel il reste mélangé^ devient si réfractaire^ et le laitier augmente à tel point^ que k foumeau,finit par s7engprger. Lors donc qu'on emploie de petite fourneaux^ le griUagç améliore la qualité du for cru^ produit une économie de ^combustible et prévient 1^ . accidens. MM. de Pantz. et Atd ont fait à ce sujet des es^sais très-intéressans : H en est résulté que la dépense en^ charbon n'était que de i5 piedsxubes par quintal de fonte pour la mine douce. (.3(84) ^.et de ai pieds pour le fer sparthique non altéré à Tair^ quoique celui-ci contint un peu plus de métal quo les- autres.

4og. Si le séjour à raû^ atmosphérique, et le grillage sont utiles pour tous, les mmérais^ U dernière de ces préparations devient indispensable pourv ceux qui sont imprégnés de pyrites. Le soufre^ d'apjcès ce que nous avons vu ^ ne pourrait en être séparé dans leshauts fourneaux ^ hormis la partie dont le dégagement fait descendre les pyrites à

3l6 »EOÏIÉME SECTION.

Télat de sulftire magnétique^ ce n'^est que la ealdnàtion l IVir qui peut opérer une décomposition complète. On ^èst teéme obligé de faire supporter à ces minerais tin fêu plus fort et plus soutenu^ que si Ton voulait seulement les -diviser^ ou chasser i^eau et Pacide carbonique. Souvent on les couvre de poussière de charbon , vers la fin de Topération^ afin de décomposer Facide sulfurique formé par la présence de Feau, et dVn faire dégager le soufre à Tétat de gaz acide sulfureux^ ^ais Peffet produit ne compense ni les frais ^ ni la perte de temps.

Dams certaines usines^ on éteint dans Feau les minérds grillés^ on les lessive pour ainsi dire et on les expose aitisi en couches minces à Finfluence de lliuihîdité atmosphérique^ ce sont d^excdlens moyens de se débarrasser du reste de Facide sulfurique. H faudrait ensuite pouvoir les coÄtefrvet xm certain temps à couvert ou les sécher par tin tno^en économique.

4ïo. Quelque soin que Fon pjrenne à préparer les minerais sulfureux^ on ne parvient pas toujours à chasser le soufre entièrement. Cependant nous avons vu quWe trèspetite qualité de ce corps produit sur le fer un effet trèsimisible. On est donc obKgé de traiter ces minerais pour fonte grise ^ par les raisons que nous avons déjà fait entfevcSr (807) ç d^autalit plus qu^il se combine plus de soufre avec les laitiers^ jsila chaleur dufouineau est très-élevée ^ ce qui ii*a pas lieu quand il donne de la fonte blanche.

4i !• Le grillage avec ou sans poussière de charbon ^ ne peut améliorer les minerais phosphatés ;j il ne sert donc qu^à les diviser, à leur enlever Feau dont ils sont tellement chargés que la dose s'élève souvent de 20 à aS pour cent. L'acide se décompose eu entier et cède le phosphore au fer cru, quelle que soit Fallure du fourneau^ car la fonte grise ne contient pas moins de phosphote que la fonte blanche. L'effet serait à peu de chose près le même, si Facide phos-

DES SfATIÊHES PREMIÈRES. 3 17

pli0ri({aeti''étaît pas cotnbiné avec Toxide de fer^€ftqiie ce

' dernier fût seulement mélaiigé àyec du phosphate de dmuSL«

Le plomb ^ le cuivre el le zinc témstent également k la

ealcînation^ ils sont réduits dans le fourneau^ se <^mbi-

Hent entre eux et 4ivec le fer ^ ou ils restent dans le creuset

-sflte formeî* d'alliage^ ou enfin ils se volatilisent. Le fer âjN-

i^enical se décompose par k calcination^ la majeure partie de Faraênic s^échappe^ mais le reste se portant sur le métal ^ peut le détériorer.

4 1 2« Il ne suffît pas de préparer les minerais pàt le gril-« lagè ou le séjour à Tair^ on doit encore les concasser^ les bocarder. La fusion et la réductie«i deviennent plus fadl^ et plus compièiesy lorsque les fragment que le barbone doit atta<^r ^ sont réduits à ube oertaine gi^osseur^ cW ainsi

-qu''on accâère la dissolution des corps dans les liquides ^ en multipliant les srutfaces. Ces fragmeiis doivent être d^àli-

"tant {Jus petits que les fourneaux sont plus bas^ cepeu-* dant il ne faut pas leä -convertir en poussive : oe -serait ÎEhi moyeu Ae fermer le passage à Tair^ et dVngdrger Ih eUvë.

*La poussière (l''ailleurs ^ dont une partie est chassée par le vent^ accroît le déchet^ s'^agglutine promptement et entre en vitrification« La grosseur des miorceeittx peut vam^. entre üo et 80 centim. cubes^ On doit éviter sur-tout de lès réduire en trop petits fràgmens^ lorsqu'^avee de gros étiAt^

*bons on fait de faible chài^«

4i3. Maigre tous les soins apportés à ces opérations préparatoires^ les minerais ainsi que nous IWons vu (892 et miv.)^ ne peuvent être trail^ avec avantage^ lorsqu''ils sont trop riches ^ ou lôrsqu^îls donnent un laitier trop

-épais ou trop liqidde« Gamey pose ^en principe quHls doivent contenir au plus de 4^ ^ ^^ pour cent de métal. Passé ce point ^ ils ne fournissent pas asses de laitiers^ d^iprès cet auteuk-i, à moitts f|u^on ne kur »joute des m»tières stériles.

3l8 DEUXIÈME SECTION«

Duhamd prétend que la quantité de scories^ prïse aa volume ^ doit être quatre ou cinq fois plus forte que celle de la fonte ^ mais ces données sont exagérées. Sous ce rapport, on ne peut établir une loi générale et positive^

4i4« B ^^ assez facile de régler la marche du fourneau^ si Ton traite des minerais pauvres ^ mais une grande quanrtité de métal reste alors incrustée dans les laitiers^ qui sont très-abondans et trés*-visqueux« On ne peut y remédier qu'yen rendant les laitiers plus liquides qvLon ne devrait le Êdre ^ eu égard à la qualité du produit qu^on veut obtenir K

4 1 5. n existe peu de minerais qui ^ sans aucune addition^ puissent être fondus avec avantage.

Les matières stériles quWleur ^onte^ pour &ciliter la fiision des terres et empêcher la vitrification du protoxide de fer^ portent le nom A» flux ou de fondant ^ leur narture et leur dosage sont r^és par la nature des minerais et le degré de chaleur du foyer. Si le fourneau est très^ élevé ^ s'^il peut acquérir une très-haute température^ il faut une plus faible quantité de fondant pour donner aux laitiers la fluidité convenable^ et pour opérer une réduo-^ ,tion parfaite.

4i6. Depuis que Fou connaît le rôle que joue la silice dans la formation des laitiers^ il est Êicile de se rendre compte deFe&t produit par les fondans. Des minerais^ pair exemple^ qui ne contiendraient pas de silice^ se réduiraient^ mais ils n^entreraient pas en liquéfaction sans ime addition de ce corps ^ proportionnée à la masse des bases terreuses et à la température du fourneau. Des minerais qui contiennent beaucoup d^alumine^ doivent ètre> traités de manière que les laitiers forment un silicate plutôt quW bi-

* On bocarde les laitier» pour en retirer les grains de fonte , mais on« en perd \ et cette fonte en grenaille n^est pas, à beaucoup prés , sous Ja« forme la plus avantageuse. Le T«

DES MATIÈRES PREMIÈRES. SlQ

^silicate. Lé contraire aurait lieu ayec des minerais renfermant plus de chaux et de magnésie que d^alumine. Ceux enfin dans lesquels Foxide de manganèse prédomine ^ reçoivent un fondant tel que les laitiers se rapprochent des trisilicates^ afin que^ par une trop grande fusibilité^ ils ne diminuent pas le produit.

Les minerais qui contiennent un excès de silice ^ soit combinée^ soit mélangée avec Foxide de fer^ doivent re— cevoir-des fondans -calcaires^ dont la dose sera proportionnée au contenu de silice. Si avec cette dernière ils renferment aussi 'de Falumine^ on fera bien dVmployer la pierre calcaire pure. Si au-contraire ils ne contenaient que de la silice^ on emploierait de préférence une substance calcaire ai^leuse.

On peut conclure de ce qui précède^ que les matières sttériles ajoutées aux minerais ne constituent de véritables flux^ qu^autant quelles renferment de la silice. Dans tous les autres cas elles s'^opposent à la trop grande fusibilité du minerai ^ c^est-à-dii^e à la formation des laitiers riches en silicate de protoxîde de fer : elles rendent alors le mélange plus réfractaire et favorisent par suite la réduction.

417* ^11 mêle ensemble les minerais de différentes espèces (897 et suiv.), non-seulement pour donner à la masse une teneur convenable ^ mais aussi pour augmenter la fusibilité de la gangue. Ce moyen ^ lorsqu^il est praticable^ sans addition de matières stériles ^ offre dVutant plus d^avantage qu^il existe des minerais qui sont réfractaires pris isolément ^ et fusibles étant mêlés. En général les mélanges favorisenS; la vitrification et conduisent à des résultats économiques.

4i8. GVst du choix et du juste dosage des fondans^ que dépendent en grande partie les bénéfices du fabricant. Employés en trop forte dose^ ils manquent leur but ^ celui âe donner aux scories une consistance moyenne^ il est assez

3aa DEuxiÈiifE section.

difficile d^en ûner les proportions avec exactitude. A la rigueur^ il faudrait même les régler selon la marche du fourneau ;j mais on adopte ordinairement un dosage fourni par Tob^arvation ^ lorsque la température du foyer n'^est ni trèSibasse ni très-élevée*

419. Des chimistes et des métallurgistes ont cherché à déterminer le degré de fusibilité des terres mêlées entre elles ^ mais leurs recherches n^ont pu répandre beaucoup de lumières sur la conduite des hauts fourneaux. Cest encore à rexpéri^nce quHl &ut recourir. Loin de moi cepenrdant^ ridée de vouloir jeter une délaveur sur les essais qui ont été (àiX9 par Achard ^ Bei^man ^ Chaptal, Cramer^ Ehp* mann^ Gerhard^ Gilbert^ Guyton^-Morveau^ Hombeig^ Kirwan ^ Klaproth ^ Lampadius ^ Lavoisier ^ Lelièvre ^ Marggraf^ Poërner^ Tiemann^ Wie^eb et surtout par Staiv haßck (3 1 a)^ etc. ^ ils indiquent du moins le chemin à suivre dans les tàtonnemens.

Il résulte eu général de ces expériences ^ que la chaux^ la silice^ Talumine et la magnésie sont infusibles prises sépa« rément^ quVucuu. mélange de lierre n^est fusible sans la présence de la silice ^ qud la fusion de Toxide de fer j^e peut avoir lieu par Faddition dWe seule terre ^ la silice exceptée;; que les mélanges ternaires sont plus faciles à fondre que les mélanges binaires;; que les mélanges quaternaires se vitrifient encore plus facilement^ et que Toxide de manganèse enfin détermine promptement la liquéfaction de toutes les terres.

420. La théorie de la vitrification des oxides^ aidée par les essais en petit ^ indique bien le genre de mélange terreux qu^il faut employer^ mais elle ne peut faire fixer les proportions des terres dont il doit être composé^ ni faire connaître les moyens de remplacer une terre p^r son. équi-^ valent chimique ^ comme par exemple la chaux ^ par la magnésie^ etc. La solution de la question dépen^f^t plutôt

des propriétés des siUcates de chaux ^ et des dlicates de magnésie dans les températures élevées^ que de Faction chimique de ces silicates sur le fer ^ pmsqu^elle est n^lle diaprés les faits connus jusquHci. Il est peu vraisemblable que le fer obtenu de tous les minerais serait également hon^ si Ton pouvait ajouter à ces minerais des fondans convenables. Les personnes qui ont manifesté cette opinion^ supposaient à tort que la réduction du métal se ferait dans les mêmes circonstances^ ce qui n^aurait pas lieu^lors même que ces fondans seraient trouvés et employés.