DB8GB1PT10N DBS MINES

n coûte^ renda à Tasine, 21 à 22 francs la tonne.

IfATÉaiAUX. — Pour les fonmeaax à réverbère on emploie des briques réfractaires^ achetées à Yergayen^ près de Brassac; elles sont de bonne qualité, et coûtent 180 francs le mille. Les briques ronges ordinaires, fabriquées à Pontgibaady résistent aussi bien que les briques réÊractaires, pour les foon à manche et de coupelle. Elles coûtent seulement 56 francs le mille.

L'argile réfractaire blanche provient de Gonrbières : l'argile ordinaire rouge se trouve auprès de Pontgibaud, à Bromont; elle revient seulement à i',70 le mètre cube.

Les compositions de ces deux argiles sont les suivantes :

Argile blanche. Argile ronge.

Eau-acide carbonique ... i 4,00 8,00

Silice 57,00 71,30

Peroxyde de fer 3,60 9,60

Alumine 21,60 7,50

Chaux ; 3,00 3,10

Les carrières de Volvic et de Pontgibaud fournissent d'excellents matériaux pour les constructions, et surtout pour les massifs extérieurs des fourneaux. Ces pierres, taillées, coûtent par mètre cube :

Pierre de Volvie. Pkm de Voirtgibwid.

Exploitation et transport. • . 33 fr. 21 fr.

Taille 4',90 4',50

La pierre de Pontgibaud est plus dure et plus difi&dle à tailler; elle se fend plus facilement au feu que celle de Yolvic

Outils. — Les fers pour outils coûtent de 40 à 45 fr. les 100 kil. La fonte en gueuses 25 à 28 fr. —

Grillage des minerais. — L'opération désignée sous le nom de grillage doit non-seulement oxyder les métaux et le soufre contenus, mais encoro agglomérer fortement les minerais et décomposer la plus grande partie du sulfate de plomb, formé par Toxydation de la galène. Le grillage comprend deux périodes :

!• Le grillage proprement dit, ou l'oxydation;

2<» L'agglomération.

Dans la première période, le minerai doit être soumis à une température très-basse d'abord, et progressivement élevée jusqu'au rouge sombre; il doit ètra retourné très-fréquemment sur la sole, afin que l'oxydation soit aussi complète que possible* U ne se produit aucune agglomération. Dans tous les

ET USINES DE PONTGIBAtJD. 620

réverbères employés jnsqn'à présent & Pontgibaad, les minerais oxydés ont contenu beaucoup de sul&tes, une proportion très-variabljB d'oxydes et de sulfures de plomb, zinc et fer, et la gangue feldspathique, quartzeuse et barytique non altérée.

Dans la seconde période, agglomération, le minerai oxydé doit être porté rapidement à la température rouge, et retiré du fourneau à mesure de sa fusion.

Cette fusion rapide ne donne pas de plomb métallique ; la proportion de gangue est trop forte pour qu'il puisse y ayoir réaction entre le sulfure et les sulfate et oxyde de plomb. Il se forme une proportion assez grande de silicates métalliques; une partie de l'acide sulfurique du sulfate de plomb est chassée par cette formation. Le produit de cette agglomération, désigné sous le nom de minerai grillé, est assez hétérogène ; il se compose de parties bien fondues, ayant l'apparence de scories, et de parties simplement agglomérées, n contient toujours du sulfure de plomb et du sulfate de plomb, des oxydes libres et des silicates, en proportion très-variable, suivant la disposition du fourneau et suivant le soin que les ouvriers apportent à leur travail. En général les parties bien fondues contiennent beaucoup de silicates, les parties seulement agglomérées renferment une proportion assez grande de sul* fures.

Fourneaux. — Nous décrirons seulement deux des fourneaux employés pour le grillage : l'un, que nous appellerons l'ancien fourneau, a servi jusqu'à la fln de 1849; l'autre, fourneau Zeppenfeld, est employé depuis le commencement de 1849, et a déterminé l'abandon du premier.

Ancien fourneau. — PL XXVU, fig. i-8. — L'ancien fourneau de grillage présente une disposition assez singulière, indiquée dans les /Kg. 1-8, PL XXVU. Une seule grille, placée au milieu du massif, sert à chauffer successivement deux soles d'agglomération et deux soles d'oxydation, disposées symétriquement par rapport à la grille. Cet ensemble forme réellement deux fourneaux à réverbère, chacun à deux soles, chauffés alternativement par le môme foyer.

Les dimensions principales sont les suivantes :

Grille, l"',10 sur 0"',80; les deux autels sont àO"*,15 seulement au-dessus des barreaux.

Soles d'agglomération, 3^,50 sur 1">,80; les voûtes sont élevées de 0*,35 au-dessus des soles planes.

Soles d'oxydation, i^,iO sur 1™,80; la hauteur des voûtes est de 0",S5.

A l'extrémité de chacune des quatre soles se trouve, à la voûte, un rampant rnodi d'un registre^ donnant dans une grande chambre de condensa-

lion des famées^ placée derrière le fourneau et mise en communication par un long conduit souterrain avec le ventilateur et la cheminée commune ^

Les rampants ont 0",22 et 0"*,25 sur 1 mètre.

Les soles sont formées : 1^ d'une assise de briques réfractaires, ayant 0'*^15 de hauteur; 2° d'une couche de 0",iO de pouzzolane. Les parois et les voûtes sont en briques réfractaires ; le massif est en belles pierres de Volvic, maintenues par des armatures en fer. Huit portes de travail s'ouvrent du même côté du massif; elles ontO"J6 sur 0"*,22.

Nouveau fourneau. — La disposition du nouveau fourneau est bien différente (voyez PI. XXVIU, /Ig. i, 2, 3, 4) : c'est un fourneau à réverbère à deux soles, placées à des niveaux différents. La sole inférieure^ la plus petite et la plus rapprochée du foyer, sert à l'agglomération et à la fusion rapide du minerai, oxydé sur la sole supérieure, beaucoup plus grande. La configuration du te^ rain a permis de donner 3 mètres de hauteur à la petite cheminée qui établit la communication entre les deax soles. La section a 0"',60 sur 1 mètre.

Les dimensions principales du fourneau sont :

Grille, {",20 sur 0™,75; la profondeur du foyer au-dessous de l'autel était d'abord 0",45, on l'a portée à 0",75.

Autel : largeur, 1",20; longueur, 0'",20. Il est traversé par un canal en fonte qui aboutit à l'extérieur du massif, et permet une circulation d'aii froid.

Sole d'agglomération : longueur, 2 mètres; largeur, 1™,60. La hauteur de la voûte au-dessus du creux de la sole est 0™,60. Deux portes placées du même côté servent au travail; elles ont 0™,35 vers l'intérieur du fourneau.

Sole de grillage : longueur, 10°^,12; largeup, 1™,80. La hauteur de la voûte au-dessus de la sole est 0",45.

Sept portes sont percées de chaque côté du fourneau ; elles ont 0™,40 ven l'intérieur et i™,09 à l'extérieur du massif. La première est ouverte à 1",10 de la cheminée de communication ; la dernière à 0",50 de l'extrémité de la sole.

Les gaz et fumées s'échappent par deux rampants horizontaux « ayant 0"',62 sur 0'',40, et débouchant dans une chambre de condensation : une seconde chambre est disposée à la suite de la première '; elle communiqué par un conduit souterrain avec le ventilateur et la grande cheminée. Au besoin les fumées et gaz s'échappent par une cheminée particulière c«c.

1. Pour condenser les fumées de tous les fours de l'osine, on a disposé un YentHateiir et une grande cheminée : les gaz et fumées sont aspirés par le ventilateur, et passeot lous une pluie d*eau froide avant de se rendre à la cheminée.

fi. Dernièrement les deux chambres ont été réunies en une leule; cette dernière est Mule indiquée dans UP/.XXF///. . v

Les minerab sont chargés par une trémie & l'extrémité de la voûte*

La sole d'a^lomération est en briqnes réfractaires , recouvertes d'une couche de chaux et sable de 0"^^iO d'épaisseur; sa surface présente une inclinaison faible vers les deux portes. Les parois et la voûte de la chauffe et du four d'agglomération, la cheminée de communication sont en briques réfraotaires; le fourneau supérieur est en briques rouges. Le massif extérieur est en pierres de Yolvic maintenues par des armatures en fer et fonte.

Travail dans l'ancien foubnead. — L'ancien fourneau de grillage exige un personnel assez peu nombreux : trois ouvriers suffisent à tout le travail, la houille et le minerai leur étant amenés auprès du four. Pour exposer plus clairement le travail assez complexe sur les quatre soles, nous considérerons* d'abord l'une des moitiés du fourneau, comprenant une sole d'aggloméraion et une sole d'oxydation.

Grillage. — Le minerai est chargé à la pelle par les portes latérales, et bien étendu sur la sole de grillage; la charge est de 1,200 à i,300 kilogrammes. Elle s'échauffe très-lentement, parce que le fourneau n'est pas très-chaud au moment du chargement, et surtout parce que, pendant douze heures, on ne fait arriver de ce côté du fourneau qu'une très-faible partie des flammes du foyer. Après ces douze heures, on peut diriger une plus grande * quantité de chaleur sur le minerai à griller, la température s'élève, et le grillage avance assez rapidement. L'ouvrier doit remuer le minerai et renouveler les surfaces assez fréquemment, surtout pendant les douze dernières heures.

Après les vingt-quatre heures, les ouvriers font passer le minerai sur la sole d'agglomération, dont la charge vient d'être enlevée, et dont, par conséquent, la température est assez élevée. Une nouvelle charge est introduite sur la sole d'oxydation.

Agglomération. — Le minerai oxydé s'échaufiTe d'abord par suite de la chaleur amassée dans les parois du fourneau, mais ensuite sa température reste stationnaire, ou même s'abaisse d'une manière sensible, parce que la plus grande partie des flammes du foyer est dirigée sur l'autre sole d'agglomération pendant douze heures. Le minerai doit être encore très-fréquemment retourné par les ouvriers; il commence à s'agglomérer un peu.

Après douze heures on dirige les flammes sur le minerai, la température s'élève rapidement et la fusion commence à la surface. L'ouvrier doit faire sortir avec un rftble, par la porte de travail la plus rapprochée du foyer, la partie fondue, ou même seulement agglomérée, et brasser autant que possible, avec un ringard, tout ce qui reste dans le fourneau. Il faut de huit à neuf de ces opérations partielles pour enlever toute la charge; le temps nécessaire à ces opérations est environ douze heures. Les flammes du foyBr

632 DESCRIPTION DBS MINES

sont alors dirigées sur l'autre sole d'agglomération; la charge de la sole d'oxydation est poussée sur la sole d'agglomération, et les opérations recommeih cent comme nous venons de l'expliquer.

Dans la seconde moitié du fourneau le travail est le même, mais en retard de douze heures.

Le minerai sorti du fourneau se réunit en gâteau, au-dessous de la porte de travail; on le refroidit avec de l'eau et on l'enlève pour le casser au ma^ teau dans l'atelier même, mais à une petite distance.

n faut remarquer que dans le grillage ou l'oxydation du minerai, la tem> pérature serait trop élevée si l'on amenait sur la sole toutes les flammes qui ont passé sur la sole d'agglomération pendant la période d'activité. La plus grande partie est conduite par le rampant au ventilateur ; et par conséquent pendant toute la durée du travail unp grande partie de la chaleur produite dans le foyer n'est pas utilisée.

En résumé ce fourneau à quatre soles et un seul foyer présente la disposition suivante :

Les flammes du foyer sont portées pendant douze heures alternativement d'un côté et de l'autre, pour agglomérer le minerai oxydé. Sur chacune des deux soles d'oxydation on fait une charge en vingt-quatre heures. Le minerai reste vingt-quatre heures sur la sole d'oxydation; la moitié seulement de ce temps est bien utilisée. Sur les soles d'agglomération les douze premières heures sont employées presque exclusivement à la continuation du grillage : douze heures seulement sont utilisées pour l'agglomération. La plus grande partie des flammes ne passe pas sur les soles d'oxydation; en cherchant aies utiliser pour le grillage proprement dit, on agglomérerait le minerai avant le temps. Pendant qu'on fond d'un côté, on ne peut faire arriver de l'antre qu'une très-faible partie des flammes, insuffisante pour entretenir la cbalenr du fourneau et continuer l'oxydation.

Nous ferons encore remarquer le peu de profondeur du foyer; l'épaissenr

du combustible est très-faible. L'ouvrier pique fort souvent la grille et fait tomber une quantité considérable d'escarbilles; la consommation de houiUa est très-forte.

Produits et consommations. — Le fourneau à quatre soles traite, en vinglqnatre heures, environ 2,500 kilogrammes de minerai et donne en moyenne 1,850 kilogrammes de minerai grillé, fondu ou aggloméré; la perte de poids est donc de 20 p. 100. La perte est réellement moins forte, parce qu'une partie des matières entraînées par les gaz se déposent dans les conduits soniarrains et dans la chambre du ventilateur. D est impossible d'évaluer la proportion des fumées condensées.

BT USINES DE P0NT6IBAUD. 633

On brûle sur la grille an moins 900 kilogrammes de honille en vingtquatre heures, soit 48 de houille pour 100 de minerai grillé.

nfaut, pour conduire le fourneau pendant vingt-quatre heures, deux postes de trois hommes chacun; il faut en outre deux manœuvres pour leur amener la houille et les minerais, et pour le cassage du minerai griUé.

Les six ouvriers ghlleurs sont associés; ils prennent le travail à l'entreprise, à raison de 17 fr. par tonne de minerai grillé. Us doivent payer la houille au prix de 30 fr. la tonne. Ce prix fait, 17 fr., n'est pas assez élevé, en raison du peu d'énergie des ouvriers; il faut leur donner à peu près constamment 2 fr. de plus comme indemnité, afin qu'ils puissent gagner de quoi vivre.

Le cassage du minerai grillé est payé 0',25 par tonne; l'ouvrier doit transporter ]e minerai cassé jusqu'à l'orifice des soupiraux, qui le descendent aux magasins. Les magasins sont établis au-dessous des fours de grillage, et an niveau môme du sol de l'atelier de réduction.

Les consommations et les frais spéciaux, rapportés à 1,000 kilogrammes de minerai grillé, cassé et rendu dans les magasins, sont :

fr.

Minerais 1,350^. »

Houille 480 i4,40

Main-d'œuvre de grillage 4,60

Main-d'œuvre de cassage 0,25

Manœuvre pour les transports 0,25

Soit 19,50

sans compter la valeur du minerai.

Nouveau fourneau. — Le travail au nouveau fourneau de grillage est plus facile à expliquer. Le minerai est chargé à l'extrémité de la sole supérieure, avancé progressivement jusqu'à la cheminée de communication, jeté au pied de cette cheminée, avancé sur la sole inférie]ire, où il est aggloméré et fondu très-rapidement : on sort presque continuellement du fourneau le minerai fondu ou aggloméré. Ce mode de travail présente le grand avantage de la continuité des opérations, mais il est extrêmement pénible pour les ouvriers, qui ne doivent pas quitter un seul instant leurs outils. U faut, en vingtquatre heures, trois postes d'ouvriers, et à chaque poste quatre hommes pour le grillage, deux hommes pour l'agglomération ; soit dix-huit ouvriers en vingt-quatre heures.

Le feu doit être conduit bien uniformément, le fourneau inférieur est maintenu constamment au rouge très-vif; sur la sole supérieure la température du minerai atteint le rouge sombre près de la cheminée, et décroît jusqu'à 235® environ à l'extrémité du fourneau.

On a trouvé un grand avantage, pour la régularité du feu et surtout pour

l'économie du combastible, à donner une grande profoodeoraufoyer,^ àh disposer comme ceux des fours à zinc (méthode silésienne)^ ou comme ceux des fourneaux à cuivre de Swansea. Les barreaux sont protégés par une coadie de mâchefer spongieux, de 0™,15 environ, sur lequel repose la houille; l'épaisseur de combustible que Texpérience a, jusqu'à présent, indiquée la plus convenable, est 0>»,45 pour la houille de la Vernade.

Quand le feu est bien disposé par l'ouvrier, il ne tombe plus d'escarbilles dans le cendrier, même pendant le chargement de houUle fraîche.

Oxydation. — Le minerai^ amené par des charrettes au niveau de la trémie, est déchargé sur un plancher, puis chargé à la pelle dans la trémie: on le £Biit ensaite tomber dans le foumeaa à des intervalles réguliers. La quantité de minerai qui peut être grillée en vingt-quatre heures dépend de l'activité des ouvriers.

Ordinairement on passe 7,500 kilogrammes de minerai, divisé en dix on onze charges. La sole d'oxydation porte à la fois six charges.

Le travail des ouvriers consiste à retourner constamment le minerai avec des spadelles, en l'avançant progressivement vers la cheminée. Ils doivent avoir soin de ne pas accumuler le minerai en certains points, et de lui donner une épaisseur aussi uniforme que possible. Ces conditions ne sont pas tonjours remplies; les ouvriers sont toujours disposés à faire glisser le minerai sur la sole sans se donner la peine de le retourner et de le transporter, et par suite d'une trop forte épaisseur en certains points, le four de grillage se trouve souvent converti en une série de petits fours irréguliers, dont les rampants correspondent aux accumulations de minerai. Il faut une surveillance continuelle pour forcer les ouvriers à travailler convenablement le minerai.

Quand le grillage est fait avec soin, le minerai arrive après douze heures auprès de la cheminée ; il est à la température du rouge sombre, et l'oxydation est à peu près complète. Quand an conti*aire le minerai a été avancé i^ régulièrement et par grandes masses à la fois, il contient encore une très-forte proportion de sulfures non oxydés.

Agolomébation. — Le minerai oxydé tombe de la sole supérieure, par la cheminée, sur une aire disposée à la suite du fourneau inférieur; les ouvriers l'avancent ensuite sur la sole d'agglomération.

La température du fourneau inférieur étant toujours le ronge vif, le minerai oxydé s'agglomère et entre rapidement en fusion à la sur&ce : l'un des ouvriers doit brasser constamment avec un ringard, et enlever par la porte latérale la matière fondue ; mais seulement alors que l'agglomération des parties inférieures est devenue assez forte pour que le ringard ne puisse pli» être manœuvré.

Le minerai fondu, sorti par la porte la pins rapprochée du foyer, doit se réunir en un seul gâteau, pesant environ 300 kilogrammes. L'ouvrier le refroidit immédiatement avec de Teau ; les deux hommes se réunissent pour le faire glisser sur le sol de Tatelier, et doivent de suite recommencer le brassage dans le fourneau.

Quand la charge du fourneau inférieur est enlevée, après deux ou trois opérations partielles, les ouvriers poussent sur la sole une nouvelle charge, réunie déjà au pied de la cheminée, et le travail au ringard recommence presque immédiatement, ,

Le travail sur la sole inférieure est extrêmement pénible, et les deux hommes doivent se remplacer très-fréquemment dans la manœuvre des ringards. Celui qui ne travaille pas au fourneau prend soin de la grille et va chercher l'eau nécessaire pour refroidir les gâteaux.

Les deux hommes réunissent leurs efforts pour le chargement, l'enlèvement du minerai fondu et du gâteau refroidi.

Les opérations ou coulées partielles se font à peu près toutes les heures; avec des ouvriers énergiques et intelligents, on pourrait en faire deux fois plus *.

Produits et consommations. — En vingt-quatre heures, avec dix-huit journées d'ouvriers, on passe au grillage 7,200 kilogrammes de minerai; on obtient de 6,300 à 6,500 kilogrammes de minerai en gâteaux ; le minerai perd donc de 1 i à 12 p. 400 de son poids. On brûle de 1,900 à S,000 kilogrammes de houille de la Yernade, soit de 30 à 31 p. iOO du minerai grillé.

Les frais spéciaux et consommations sont donc, pour 1,000 kilogrammes de minerai grillé et aggloméré :

Minerai 1,172*.

Houille 305*. . à 3' 9M5

Main-d'œuvre 2J,81 à l',50 4'.215

Soit 13',365

sans compter les frais nécessaires pour amener le minerai à la trémie et la houille auprès du fourneau.

Composition du minerai grillé. — Le minerai grillé, refroidi sous forme de gâteaux, est cassé par un ouvrier spécial payé 0',2S^par 1,000 kilogrammes

1. Le service du grillage doit être prochainement organisé de la manière suivante. A chacun des trois postes on livrera des quantités pesées de houille et de minerai; on pèsera le minerai aggloméré et cassé : ce minerai sera ensuite essayé dans un petit fourneau d'essai placé dans Tatelier. L'essai consistera en une fusion rapide avec du borax. On payera les ouvriers en raison de la quantité de minerai grillé, en raison inverse de la quantité de matte accusée par l'essai; on donnera des pr'mes ou des amendée pour la consommation de houille.

de minerai* A la surface, les gflteanx sont ternes et presque noirs; il est difficile de distinguer si Toxydation a été poussée assez loin; quand le minerai a été cassé en morceaux de la grosseur du poing, il est assez facile de reconnaître, à la cassure, si les opérations ont été bien conduites. Le minerai bien grillé est brun verdâtre, presque noir, il présente l'éclat vitreux, sa tex* ture est rendue porphyrique par des grains nombreux de quartz ou de sulfate de baryte non combinés : quand la température n'a pas été suffisanmient élevée, et que la fasion n'a pas été complète, le minerai est buUeox, terne, et présente encore les grains de quartz et baryte sulfatée.

Quand l'oxydation n'a pas été convenablement faite, le minerai aggloméré, vitreux ou buUeux, présente une proportion plus ou moins grande de sulfure de plomb en petites lamelles brillantes.

Le minerai grillé dans l'ancien fourneau présente à peu près les mêmes caractères.

Nous donnons les analyses et les résultats des essais, pour plomb et argent, de trois échantillons différents de minerais grillés.

N<* 1. Minerai grillé au nouveau fourneau, vitreux, de texture porphyriqae; on ne distingue pas de galène.

N^ 2. Minerai grillé au nouveau fourneau, bulleux ; on ne distingue pas non plus de galène.

N« 3. Minerai grillé à l'ancien fourneau : les opérations ont été conduites avec grand soin; le minerai ne présente pas de galène visible.

NotiL Le minerai grillé à l'ancien fourneau était notablement pins pauvre que celui passé au nouveau fourneau.