FER
Du minerai.
l£). On donne le nom de minerai aux roches, jûerres, ou terres qui contiennent du fer. Ce métal , dans le miuerai, est à l’état d’oxidule, ou d’oxide mélangé de terres , de combustibles , ou d’autres métaux.
1 1 . La manière d’être du minerai, dans la terre, se nomme son gisement, et le lieu où on le trouve est le gîte.
l8- Dans les gisemens on distingue les couches, les filons, les masses , les amas et les rognons.
On nomme guangue, ou plutôtgangue, la substance qui accompagne , ou qui enveloppe le minerai. Cette gangue est de pierres ou de terres différentes de celles où le gîte est placé.
10. Le minerai de fer oxidulé se trouve en couches", en filons et en masses.
On l’exploite dans les montagnes composées de serpentine, de talc, de jade, de ste'atite, d’asbeste , de schiste micacé , de gneiss , de hornblend , de calcaire, de grenat et de strahl-stein.
20. Le fer oxidulé s’exploite abondamment en Sibirie, en Russie proprement dite, en Suède, Dalécarlie, en Silésie, Hongrie, Bohême , Piémont , Italie, île d’Elbe, France, Chine, Siam, et dans beaucoup d’autres lieux.
21. Le minerai de fer spathique se trouve ordinairement en couches, en filons, ou en masse. Il gîte dans les roches compose'es de gneiss , de schistes micacés , et de calcaire primitif. On l’exploite en Sibirie, Hongrie, Styrie, Allemagne, Tyrol, dans les Pyrénées, en Piémont, France, Mont-Blanc , etc.; c’est un des minerais qu’on recherche le plus, à cause de la bonté du fer qu’il produit, à cause de l’acier supérieur qu’on en retire , et enfin à cause de la facilité avec laquelle on peut le traiter.
Essai de la mine.
2 2 • Essayer un minerai , c’est reconnaître ce qu’il contient, et dans quelle proportion. On essaie par la voie humide , et par la voie sèche.
20- On essaie par la voie humide en employant des acides et autres agens chimiques qui dissolvent , précipitent, et séparent toutes les substances qui entrent dans la composition du minerai. Cette manière d’essayer est la plus exacte, mais la plus difficile: il faut être bon chimiste pour l’employer.
24. On opère par la voie sèche, en exposant dans un creuset à l’action du feu , avec ou sans fondant, le minerai qu’on veut essayer, afin de le fondre, et d’en séparer le fer qu’il contient.
25- L’analyse du minerai de fer, y a jusqu’à présent trouvé les substances suivantes: Fer, manganèse, cuivre, plomb , zinc , arsenic, chrome , titane, silice, chaux, alumine, magnésie, barite , soufre, phosphore , oxigène, acide carbonique, et de l’eau.
26. Dans le fer spathique, quand il est pur, on trouve une combinaison d’oxidule de fer, d’oxide de manganèse, de magnésie , d’eau et d’acide carbonique.
2 ÿ. Les détails de ces essais 6ont inutiles au but de cet ouvrage ; à peine s’ils sont indispensables pour le maître de forges en grand.
28- Pour fabriquer le fer avec le minerai , la première opération est de le dégager, à l’aide du marteau , de sa gangue ; c’est le triage : après quoi on le débarrasse des terres par le lavage. On le grille ensuite
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pour vaporiser les substances nuisibles et augmenter la porosité des fragmens. Quand ces fragmens sont trop gros, il convient de les briser en petites parties. Il y a donc quatre opérations principales que doit subir le minerai , avant d’être porté au fourneau de fonte : ce sont le triage , le lavage, le grillage et le bocardage : cette dernière opération est celle qui le concasse.
Triage.
2Q. L’opération du triage a lieu quand le minerai dans le gîte est mêlé avec des pierres de différentes natures ; le triage s’exécute communément sur le feroxidulé, sur le spathique, sur le fer oxidé, sur les oxides concrétionnés et compactes. Quand on peut distinguer, à la couleur, les pierres, de l’oxide de fer, on les sépare à la main , ensuite on casse le minerai avec des masses prismatiques ou en forme de coin, pour le diviser et le séparer facilement de sa gangue.
Lavage.
5o- Après le triage, le minerai doit être lavé pour le nettoyer de la terre et de la boue dont il peut être souillé. Cette opération se fait dans deux ou trois bassins creusés dans un cours d’eau. On y jette le minerai et on le remue avec un rabot; l’eau entraîne toutes les parties qui y restent suspendues. Le minerai plus lourd, composé de plus gros grains, de parties moins ténues que la terre, se précipite, et l’eau entraîne le reste. Cependant il arrive souvent que le lavage est insuffisant ; alors on a recours au tamisage. On emploie pour tamiser, des chaudrons percés, des paniers, des tamis de fil de fer, et souvent l’égrapoir. Toute cette opération a pour but de nettoyer le minerai, afin de le mettre en état d’être porté au fourneau de grillage.
Grillage.
3l. Le grillage a pour but de vaporiser les sub-
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stances nuisibles au fer, et que le minerai contient, surtout le soufre et l’arsenic.
Il y a des minerais que l’on fond crus ; mais quand on les a bien grillés , ils produisent un fer plus pur et exigent moins de combustible pour se fondre.
On grille avec de gros bois, ou avec des fagots , ou avec du charbon de bois , même avec du charbon de terre.
On distingue quatre sortes de grillage: i°. à l’air libre ; 2°. dans une aire fermée ou couverte; 3°. sous des hangars; 4°- dans des fourneaux de réverbère.
02- Pour griller à l’air libre, on dresse une aire que l’on rend parfaitement sèche , et si le terrain s’y refuse, on le recouvre de gravier ou de résidus de précédens grillages. On place ensuite sur le terrain le combustible et le minerai par couches superposées. Si on emploie du charbon de bois, on en fait une couche de 5 ou 6 pouces d’épaisseur. On met par-dessus une couche de minerai de 7 à 8 pouces d’épaisseur, et ainsi successivement jusqu’à ce que le tas ait 6 ou 7 pieds de hauteur. On recouvre le tout de fraisier ou même de charbon.
53- Si l’on grille avec du bois, la première couche inférieure est du bois , elle a jusqu’à i5 pouces d’épaisseur, et la première couche de minerai a jusqu’à 20 pouces; les autres vont en diminuant.
34- Si l’on grille avec du charbon de terre , la première couche sur le terrain est de charbon , la deuxième est de minerai, etc. La première couche de charbon varie de 5 à 8 pouces, et celle du minerai de i5 à 20 pouces; les autres vont en diminuant. On allume le grillage par le bas, s’il est en bois ou en charbon de terre ; mais s’il est en charbon de bois , on met le feu à la couche du milieu avant de la couvrir de minerai.
55- Le grillage à l’air libre doit être conduit avec soin. 11 convient de profiter d’un temps calme, ou s’il vente un peu, il faut abriter le grillage par des paravents.
.)6- Pour griller dans une aire fermée ou cou-
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verte, on forme une sorte de fourneau dont le plus simple n’est composé que de deux murs parallèles. D’autres ont. un troisième mur qui les réunit à angles droits, ne laissant qu’une face ouverte. Quelques unes de ces aires sont quadrangulaires, d’autres sont rondes ou ovales. Il y en a dont les murs sont percés de petits trous pour laisser le courant d’air y pénétrer. Les plus recherchées ont le fond composé de plaques de fonte perforées , posées sur de petits murs d’appui d’un pied de hauteur. C’est sur ce fond qu’on place le minerai. En général, on cherche par des issues libres à donner passage à l’air. La grandeur de ces fourneaux varie selon la quantité de minerai et le combustible dont on fait usage.
5 y. Mais comme celte opération , telle qu’on vient de l’esquisser, est exposée aux intempéries de l’air, on prend dans les grandes usines la précaution de couvrir les fourneaux par un toit, un appentis, un hangar, qui n’a d’ailleurs aucune influence sur la forme de l’aire ou du fourneau , et dont le seul objet est de les mettre à l’abri de la pluie ou de la neige. L’élévation de ces couvertures est telle que la fumée puisse librement s’échapper sans qu’elles s’y opposent.
58. Enfin, on peut griller le minerai dans des fourneaux à réverbère propres à augmenter l’intensité de la chaleur.
Dans cette construction, la flamme, en partant dufoyer pour arrivera la cheminée, parcourt un espace qu’elle échauffe, et qui par sa forme réfléchit une chaleur rayonnante sur les matières en combustion. Mais les avantages de ce fourneau ont à peine compensé les frais de sa construction.
5t). Tous les minerais ne doivent pas recevoir le même degré de grillage, cet objet est du ressort du maître de forge et non de celui du serrurier ; il suffit à ce dernier de savoir que le minerai trop grillé, lui donne de très mauvais fer , c’est-à-dire produit une fonte inégale, très blanche et très oxigénée , qu’il est très difficile d’affiner.
Bocarclage ou cassage.
410- Il est nécessaire, pour accélérer la fusion du minerai , qu’il soit réduit en petits fragmens de la grosseur d’une noix ou à peu près ; en conséquence , on le casse après le grillage, soit à la main ou avec des marteaux, même avec une machine qu’on nomme bocard, composée de plusieurs pilons : cette machine est, autant qu’on le peut , mise en mouvement par des moyens hydrauliques.
