FABRICATION CF, LA FONTE

On pratique en général , à la partie inférieure du haut fourneau, des ranaux destinés à réunir les eaux.

La chemise du fourneau est construite en pierres ou en briques très réfractaires ; elle est séparée du muraillement extérieur par une couche de sable ou de scories qui empêche les pertes de chaleur, et permet aux parois de se dilater sans se fendre , parce qu’alors le sable se déplace.

Cette disposition donne aussi la facilité de réparer la chemise du fourneau sans toucher au muraillement.

La hauteur des fourneaux varie avec la nature des combustibles que l’on emploie. Elle est de 6 à 12 mètres pour les fourneaux au charbon de bois, et peut aller jusqu’à 18 ou 20 mètres, et souvent plus, pour les fourneaux qui sont alimentés par du coke.

Les combustibles généralement employés dans les hauts fourneaux sont le charbon de bois, le coke et le bois. On donne la préférence au coke dans toutes les localités où la houille peut être obtenue à un prix peu élevé.

On a remplacé il y a quelques années, dans quelques hauts fourneaux, l’air froid par de l’air chauffe de 150 à 300". L’emploi de l’air chaud permet d'atteindre une température beaucoup plus élevée que celle qu’il serait possible de produire avec de l’air froid, et cette circonstance modilie souvent de la manière la plus heureuse la marche du hautfourneau. On conçoit, en effet, qu’une différence notable dans l’intensité de la chaleur puisse déterminer une fusion ou une réduction plus facile des silicates et augmenter le rendement.

L'avantage que l’on peut retirer de l'emploi de l’air chaud dans les hauts fourneaux est dù surtout à la quantité de chaleur que l'air apporte avec lui. L'air peut être chauffé dans des foyers particuliers , ou bien par la chaleur perdue des hauts fourneaux.

M ÉTALA

Lorsque le fourneau est construit, on procède à la mise en feu.

Pour le dessécher, on met d'abord du feu dans la chambre qui précède la dame. Il s’établit alors par le gueulard un tirage qui enlève une partie de l’humidité; on attend quelques jours avant de mettre du charbon dans le creuset; lorsqu’on pense que toute l’humidité s’est dégagée, on introduit du charbon dans le creuset, on l’allume, on emplit peu à peu l’ouvrage, et l’on charge entièrement le fourneau de charbon, sans ajouter de minerai.

La dessiccation du fourneau peut durer douze à quinze jours.

Quand le fourneau est en plein feu, on ajoute à chaque charge une petite quantité de minerai que l’on augmente successivement.

Lorsque le métal parait dans l’ouvrage, on donne le vent d’abord avec lenteur, et le courant d’air n’a toute sa vitesse qu’au bout de deux ou trois jours.

La fonte obtenue dans les premières coulées est toujours de la fonte blanche , parce que la température n’est pas encore assez élevée ; ce n’est que lorsque le fourneau prend une allure régulière, qu’il se forme de la fonte grise, si toutefois la nature des minerais le permet.

La fonte est affinée dans des usines qui portent le nom de forges.

Le but de l’affinage est de décarburer la fonte et de transformer son silicium en acide silieique, qui forme ensuite avec l’oxyde de fer du silicate de fer.

On affine la fonte par deux procédés différents. Le premier se fait au charbon de bois dans de petits foyers, ou feux d’affinerie: on le nomme souvent pro-id • comtois. Le second

s’exécute dans des fours kpuddlcr chauffés à !a houille. Nous décrirons d’abord le premier procédé.

Avant de soumettre la fonte à l’allinage, on commence dans quelques usines par la faire fondre , on la coule dans des rigoles piales, et on la brise en morceaux. Celte opération préliminaire porte le nom de mazéage.

Un foyer ou feu d'offînerie comtois est une cavité prismatique à base rectangulaire horizontale, limitée par quatre parois verticales de fonte, dans lesquelles on brûle du charbon de bois, afin de produire, sous l’influence de la chaleur, la décarburation delà fonte, et un échauffement de fer suffisant pour souder toutes les partiesdu métal, le forger et l’étirer en barres.

L’air qui doit déterminer la combustion du charbon est introduit dans le foyer au moyen d’une ou de deux tuyères qui traversent une des parois verticales du creuset appelée varme.

Lorsque le foyer est rempli de charbon incandescent, on fait avancer la fonte sur des rouleaux au-dessus du creuset ; elle entre en fusion et tombe au fond du feu. La fonte est ordinairement mélangée à une certaine quantité de scories et d’oxyde de fer.

On peut diviser l’affinage en deux périodes. Dans la première , la fonte se trouve en présence de l’oxyde de fer qui la décarbure par son oxygène en se réduisant lui-même. Tous les efforts de l’ouvrier tendent donc à multiplier les contacts de la fonte et de l'oxyde de fer.

Dans la seconde période, la fonte est soulevée, afin de la désorner, c’est-à-dire de la séparer des sorties ou scories qui sont adhérentes au fond ou aux angles du foyer. La fonte désornée est présentée au vent de la tuyère, qui oxyde le silicium et forme du silicate de fer. Lorsqu’elle est en partie affinée, elle retombe au fond du feu où la décarburalion s’achève.

Alors l’ouvrier avale la loupe, c’est-à-dire qu'il réunit toutes les parties de fer affiné, pour en former upc loupe, qu’il

MÉTAUX

porte ensuite sous le marteau (pl. XXII, lig. A8 bit). C’est ce que l’on appelle cingler la loupe.

La loupe est partagée en deux lopins , qui sont réchauflés au blanc soudant et étirés ensuite sous le marteau en deux chauffes. L’étirage au martinet ne se fait que pour le petit fer.

Affinage à la houille par le procédé anglais. — L’emploi du coke dans les hauts fourneaux a dù faire penser à tirer parti de ce combustible ou môme de la bouille, dans l'affinage de la fonte. .Mais cette opération ne pouvait se faire dans les foyers ordinaires d’alïînage, parce que le métal en contact avec du coke se sulfure rapidement et devient cassant.

On a remplacé alors les fours d’allinage par des fours dans lesquels la fonte est chauffée par la flamme seule du combustible.

Dans ce procédé, l'affinage comprend trois opérations. La première se fait dans les f inertes , qui ressemblent beaucoup au foyer d’affinage ; la deuxième, dans un four à réverbère qui porte le nom de four à puddler; la troisième, dans un autre four à réverbère que l’on nomme four à réchauffer.

Les fineries se composent d’un creuset revêtu intérieurement de plaques de fonte recouvertes d’argile, et portent un trou par lequel on fait couler les scories et la fonte.

Le creuset est surmonté d’une cheminée. Deux tuyères placées en face l’une de l’autre amènent le vent à la surface du bain.

On introduit du coke dans le creuset sur lequel on pose 1000 à 1200 kilogrammes de fonte, et l’on porte le creuset à une température assez élevée pour que la fonte devienne très liquide.

Au bout de deux heures , on la coule duns une fosse, et on la refroidit avec de l’eau pour qu’elle devienne cassante. On obtient ainsi le fine métal.

Dans cette première opération la fonte s’est débarrassée

en grande partie des corps étrangers qu’elle contenait.

Pour décarburer complètement la fonte , on la chauffe ensuite dans le four à puddler, en la brassant continuellement avec des scories riches en fer et des batlitures : cette opération a pour but de faire réagir l’oxyde de fer sur la fonte, afin de brûler complètement son carbone.

La sole du four à puddler est légèrement inclinée ; elle est faite de briques très réfractaires; on la recouvre ordinairement de scories et de sable pilés.

A mesure que l’opération avance, on voit la fonte prendre une consistance de plus en plus pâteuse; il se dégage de l’oxyde de carbone. Lorsque la décarburation est opérée, on porte le fourneau au blanc soudant ; on forme, avec le fer, une balle ou loupe que l’on porte d’abord sous le marteau à cingler et ensuite sous les cylindres dégrossisseurs.

Les cylindres sont cannelés et présentent des rainures dont la section diminue successivement.

On introduit le fer cinq ou six fois entre les cannelures, en suivant leur ordre de décroissement; on réduit ainsi le fer en barres ordinairement plates (pl. XXII, fig. 48).

Dans celleopération, la pression est si grande que les scories jaillissent avec force, et que le fer se laisse comprimer en quelque sorte comme une éponge.

Pour terminer l’épuration du fer, on le coupe lorsqu’il est encore rouge ; on en forme des paquets que l'on porte au blanc soudant dans le four ô réchauffer, et que l’on soumet de nouveau à l’action des cylindres, dont les cannelures vont en diminuant progressivement, et varient de forme suivant celle des échantillons que l'on veut obtenir. Cette opération porte le nom de corroyage : on fait souvent subir au fer puddlé un deuxième et môme quelquefois un troisième corroyage.

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