EXTRACTION DU FER

On donne le nom de minerai de fer à toute substance contenant assez de fer pour que son exploitation puisse être faite industriellement. Comme de petites quantités de phosphore , de soufre ou d’arsenic , êtenl au fer toute sa ténacité , on rejette les minerais dans lesquels le fer est uni à l’un ou à l’autre de ces corps.

Les seuls minerais exploités sont :

L’oxyde de fer magnétique ;

Le peroxyde de fer anhydre ou hydraté ;

Le carbonate de protoxyde de fer (fer spalhique ou fer carbonaté des houillères).

Tous ces corps soumis à la calcination en présence de l’air, sont ramenés à l’état de sesqui-oxy de de fer : aussi peut-on dire que c’est en général du sesqui-oxyde de fer que l’on retire le fer. . . *

MÉTAUX

Le métallurgiste divise les minerais de fer en deux espèces principales : en mines terreuses et en mines en roches. Les premières sont formées par de l'hydrate de peroxyde de fer; les secondes comprennent toutes les autres espèces.

On emploie le charbon pour réduire le peroxyde de fer.

Le principe de la métallurgie de fer est le suivant. Le corps (jue l'on se propose de réduire est toujours une combinaison de fer et d’oxygène. Lorsqu'on le chauffe avec du charbon , il est décomposé; son oxygène se combine avec le charbon, tandis que le fer est mis en liberté. Si le charbon est en excès, le fer réduit se combine avec une petite quantité de carbone pour former un corps, plus fusible que le fer, et que l’on nomme fonte.

Les procédés d'extraction varient suivant l’état de pureté du minerai que l’on se propose d’exploiter.

Supposons, en effet, quel’on ait à traiter un minerai riche et très pur ; en le chauffant, même à une température peu élevée, avec un excès de charbon, on devra le réduire en fer. C’est le procédé qui est encore en usage dans les forges catalanes.

Si le minerai n’est pas pur, et qu’il contienne du carbonate de chaux, de la silice, et d’autres matières étrangères, le fer qu’il donnerait, si on le chauffait avec du charbon dans une forge catalane, se trouverait disséminé dans la masse sans que l’ouvrier pût le rassembler. On a recours alors à une réduction suivie d’un fondage général; on détermine la fusion de la gangue et celle du métal, qui passe à l’étal de fonte en s’unissant au carbone.

Le procédé dans lequel toutes les parties du minerai entrent en fusion porte le nom de procédé des hauts fourneaux.

Avant de traiter un minerai par la méthode catalane ou par celle des hauts fourneaux, on doit le soumettre à une série d’opérations qui constituent la préparation des minerais.

EXTRACTION l)i: FER.

Prépnrnllon des minerais. — Les mines terreusesnc sont pas soumises au grillage ; on se contente de les laver à la pelle, dans un courant d’eau, ou au palouillet.

Le palouillet se compose d’une caisse de bois ou de fonte, dont le fond est demi-cylindrique. Un arbre mis en mouvement par une roue hydraulique, cl garnie d’anses de fer, agite le minerai au milieu de l’eau qui se renouvelle continuellement; quand le lavage est terminé, on ouvre un des eûtes de la caisse : l’eau qui a servi au lavage s’écoule aussitôt.

Les mines en roches sont souvent grillées. Cette opération a pour but de rendre le minerai moins dur, plus poreux, plus facile à réduire, et d’expulser l'eau et l’acide carbonique qu’il renferme.

On peut exécuter le grillage en tas à l’air libre, ou dans des enceintes de maçonnerie, ou bien dans des fours continus semblables au four à chaux.

méthode catalane. — La méthode catalane a pour résultat de donner immédiatement le fer, sans passer par la fonte.

Le minerai n’est soumis à la réduction qu’après avoir été préalablement grillé.

Les fourneaux dans lesquels s’opère la réduction sont des creusets rectangulaires, revêtus de plaques de fonte épaisses, dont le fond est formé d’une pierre de grès réfractaire.

Pour rendre la combustion énergique, on fait arriver, au moyen d’une tuyère de cuivre, un courant d’air dans le creuset.

La machine souillante que l’on emploie se compose d’une conduite percée de trous, dans laquelle l’eau tombe avec rapidité et entraîne dans sa chute une certaine quantité d’air, qui est ensuite repoussée par l’eau dans l’intérieur du creuset. Le combustible est généralement le charbon de bois.

MÉTAUX

On commence par introduire dnns le creuset du charbon incandescent, jusqu’au-dessus de la tuyère, et l’on divise le creuset en deux parties au moyen d'une plaque de fonte. D’un cêté on place le minerai , et de l’autre le charbon. Le combustible est toujours mis du côté de la tuyère. Lorsque le creuset est chargé, on retire la plaque de fonte, qui avait pour but d’empêcher le mélange du minerai et du charbon.

Lorsque le chargement est fait , on donne le vent d’abord avec précaution, et ensuite aussi fort que possible.

L’ouvrier doit alors remuer la masse avec un crochet ; à un certain moment de l’opération, il laisse écouler les scories, et lorsqu'il juge que la réduction est complète, il ramasse les grumeaux de fer dissémines dans la matière agglutinée, en forme une masse appelée loupe, qu’il enlève et qu’il porte sous un lourd marteau que l’on nomme marteau frontal. Là le fer est battu à coups de marteau, puis divisé, au moyen de forts couteaux, en lopins qui sont forgés et étirés en barres.

Le procédé des forges catalanes donne du fer nerveux de bonne qualité, mais il ne peut s’appliquer qu’aux minerais purs et très riches. Le fer que l’on obtient ainsi est souvent mélangé de petits grains d'acier qui l’empêchent d’être laminé facilement.

Nous décrirons maintenant le procédé des hauts fourneaux dans lequel le fer est réduit en fonte, et qui permet l’exploitation des minerais même très pauvres.