MISE HORS

63. Quand les provisions de mine et de charbon sont épuisées, quand l’eau vient à manquer, ou lorsque l’ouvrage est trop élargi, on met hors feu. Pour cela , on diminue progressivement les charges, ainsi que le vent , et on finit par laisser descendre toutes les matières.

On peut suspendre pendant quelques jours le travail d’un fourneau en activité, en fermant hermétiquement la tympe, la tuyère et le gueulard, et en remplissant de temps en temps avec du charbon le vide qui se forme parla descente des matières.

OUVRIERS NÉCESSAIRES AV SERVICE d’uN HAUT FOVRNEAU , ET OVTILS Qv’lLS EMPLOIENT.

5ù. Il faut six ouvriers pour desservir un haut fourneau : fondeurs ou gardeurs, qui se relèvent, sont les chefs de l’atelier, se tiennent dans le bas du fourneau, travaillent au creuset, dirigent les machines soufflantes.

Deux chargeurs, qui se relèvent également, portent les

charges sur le bord du gueulard et les jettent dans le fourneau quand il est temps.

Un arqueur, spécialement chargé de remplir les russes ou corbeilles de charbons.

Un hoquier , qui fait tout ce que lui ordonnent les fondeurs, enlève les laitiers, etc.

Lorsqu’il s’agit de couler ou de nettoyer le creuset, tous ces ouvriers sont présens.

Il y a en outre quelques manœuvres pour casser la mine et la castine, et pour les divers besoins du travail.

Les outils nécessaires pour un haut fourneau sont : 10 à 12 ringards, barres de fer rondes de 0",051 de diamètre, et depuis 3 jusqu’à 6 mètres de longueur , le bout aplati pour servir à détacher les scories.

Cinq ou six croards , crochets de fer emmanchés , dont le bout, replié à angle droit, est aplati sur une longueur de 0“,30 à 0”’,à0, et dont l’usage a été indiqué.

Des crochets emmanchés, servant à éloigner les laitiers du fourneau.

Deux ou trois .«toucar;, petits crochets dont on se sert pour débarrasser le trou de la tuyère des scories et du fer qui s’y attachent.

Deux plaquoires, petites spatules en fer pour mettre de la terre autour du trou de la tuyère et en régler l’ouverture.

CONDDITE DU FOUDNEAU.

66. Le produit du travail des hauts fourneaux est la fonte oixfer cru, qui retient encore une quantité plus ou moins grande de substances étrangères, et qui doit au carbone ses propriétés caractéristiques.

On distingue deux espèces principales de fonte, la fonte

blanche et la fonte grise , qui dilTèrent non-seulement par la couleur, mais aussi par leurs propriétés physiques et chimiques.

£n général, le travail des hauts fourneaux est conduit de manière à fournir de la fonte grise, et ce n’est que par suite d’un dérangement dans leur marche que l’on en retire de la fonte blanche. Ordinairement on ne cherche à produire celle-ci que dans le cas où l’on a à traiter des minerais très fusibles ; il y a alors économie de combustibles , parce que , pour obtenir une fonte blanche très propre à être affinée, il suffit 4^ déterminer la fusion de ces minerais : toutefois, ce traitement ne peut être adopté qu’autant qu’ils ne contiennent aucune substance capable de donner au fer de mauvaises qualités ; autrement il faut les traiter pour fonte grise.

Lorsque l’on doit fabriquerdes objets coulés, on ne peut y employer que de la fonte grise, ou du moins de la fonte traitée, nuance moyenne entre la fonte grise et la fonte blanche.

Pour donner cette quali té de fonte , les minerais très fusibles ont besoin d’être mêlés avec d’autres minerais réfractaires ; seuls , ils seraient trop disposés à donner de la fonte blanche.

Les fourneaux è coke , et ceux dans lesquels on traite des minerais réfractaires ne doivent jamais être conduits en fonte blanche : la chaleur intense qui s’y développe convient pour produire la fonte grise ; et si ces fourneaux donnent quelquefois de la fonte blanche , ce n’est que par un dérangement qui les met en péril de s’engorger.

66. Los conditions principales pour produire de la fonte grise sont:

Un mélange de minerais et de i'undant un peu difficile à fondre ;

Dans la composition des charges, une quantité de minerais peu au-dessous de celle que le charbon pourrait supporter, afin que les variations dépendant des charges ou du combustible soient moins susceptibles d’entraîner des dé> rangemens dans la marche du fourneau ;

Un vent assez fort pour produire dans l’ouvrage une chaleur capable de maintenir liquides les laitiers un peu visqueux qui proviennent des minerais réfractaires.

Le minerai, en traversant avec le fondant les diverses régions de la cuve, s’échauffe, se ramollit et perd une partie de son oxigène ; il arrive enfin dans l’ouvrage à un point où la chaleur est assez intense pour le mettre en fusion et opérer sa réduction complète. On dit que Yallure du fourneau est trop chaude , lorsque ce point est trop élevé ; trop froide , lorsqu’il est trop bas, au-dessous ou à la hauteur de la tuyère : la bonne, allure est intermédiaire entre les deux autres.

67. Une bonne allure propre à faire obtenir de la fonte grise se reconnaît aux signes suivans :

La flamme sort du gueulard , claire, sans fumée, avec vivacité, et en faisant entendre un léger bruissement.

Une sort pas de flamme par la tympe.

La tuyère est claire, brillante, sans nez, c’est-à-dire qu’il ne s’y attache pas de laitier ni de fonte ; au premier coup d’œil on ne peut pas distinguer les matières dans le creuset.

Les charges descendent avec régularité, et le même nombre de charges est introduit dans des temps égaux.

Le laitier est d’une consistance pâteuse, pouvant s’écouler lentement et ayant assez de cohérence pour se tirer en

fils, n’adhérant pas trop fortement aux outils. Aucun indice positif ne peut se tirer de sa couleur, qui varie suivant la nature des minerais; cependant le bleu et le vert se rencontrent le plus fréquemment. Les laitiers terreux demifondus et très caverneux ou boursoufllés indiquent un manque de chaleur.

Les laitiers de fourneaux à coke ont rarement le degré de transparence de ceux des fourneaux à charbon de bois; ils ne sont transparens que dans le cas où le mélange de minerais et de fondant est très-fusible , et que la chaleur n’est pas trop grande.

68. Les circonstances qui déterminent des allures vicieuses sont très variables ; l’expérience seule peut mettre en état de les reconnaître et de distinguer les signes qui les décèlent : elles dépendent généralement d’un dosage défectueux, de l’emploi d’un charbon très léger, trop menu ou trop humide ; de l’action irrégulière des machines soufflantes; d’un vent trop fort ou trop faible ; del’étatduhaut fourneau et des altérations qu’il a pu éprouver. Le résultat ordinaire de ces dérangemens dans l’allure du fourneau est de produire une fonte plus ou moins blanche, impure ou défectueuse, et fréquemment des engorgemens qui mettent le fourneau en danger.

59. Souvent il est possible de corriger les mauvaises allures en diminuant les charges de minerai, en les supprimant même tout à fait jusqu’à ce que le fourneau ait repris une marche plus régulière. Quelquefoisilfautmodilier la quantité ou la vitesse du vent, agrandir ou resserrer l’orifice de la buse ou de la tuyère, accélérer ou ralentir le mouvement des soufflets, changer la pression de l’air.

62 PROCÉDÉS DE FADIUCATION

Lorsqu’il se forme des scories corrosives, qui se figent très promptement par l’action du vent, qui attaquent l’ouvrage et occasionnentdesengorgemens, il faut nettoyer le creuset plus fréquemment, en mettantlaplus grande célérité dans ce travail, pour ne pas refroidir l’ouvrage. Dans certains cas, on introduit par le tPou de la tuyère, dans l’ouvrage, du spath-fluor ou du cuivre, pour former un laitier chaud, capable de dissoudre les masses agglutinées et demi-fondues; mais on ne doit recourir à ce moyen qu’à la dernière extrémité, attendu que les laitiers corrosifs qui en résultent produisent de fortes dégradations dans les pierres du creuset.

Enfin, on peut essayerd’cnlever la tympepour faire sortir les wirtv-îcai/.r : si l’on réussit, on place une nouvelle tympe et l’on recommence le fondage ; maiscetteopération est fort incertaine quand l’engorgement est avancé et que le fourneau a de grandes dimensions.

Malgré ces précautions, l’engorgement peut devenir tellement grave qu’il n’y ait plus d’autre moyen que de mettre hors feu ; on doit alors se hûter de le faire, avant que le durcissement des matières contenues dans le creuset n’exige sa démolition complète.

60. Un fourneau qui a été refroidi, et qu’on remet en bonne allure, ne peut donnertoutde suite de la fonte grise, et il se passe quelquefois plusieurs jours avant que la température soit assez élevée -, par la môme raison, les premières coulées donnent quelquefois de la fonte blanche, malgré la grande proportion de charbon employée au commencement du fondage.

Aux indications qui viennent d’ètre données pour reconnaître l’allure d’un fourneau il faut joindre celles qui se

tirent des caractères que présente la fonte à l’état solide et à l'état liquide.

CABACTtiRES DES FONTES A l’^TAT LIQVIDE.

61. La fonte grise coule tranquillement, suivant que la température est plus ou moins élevée; elle est entièrement blanche, ou prend des teintes rougeâtres de plus en plus foncées ; elle conserve long-temps sa liquidité et n’adhère pas à la poche. Après le refroidissement, sa surface est plane et ses arrêtes sont vives; elle remplit bien les moules, en laissant sur le jet une espèce de cendre; clic donne peu de souillures et convient particulièrement pour tous les objets coulés.

La fonte blanche est d’un blanc plus éclatant et jette beaucoup d’étincelles. Elle parait d’abord plus liquide que la fonte grise; mais elle devient bientôt épaisse et se solidifie promptement. Coulée en moule, elles’awale beaucoup dans le jet, sur lequel elle présente des taches noires; elle ne remplit pas bien les moules et donne des souillures ; elle est cassante et ne convient pas en général pour les objets coulés. Elle adhère bien plus au ringard que la fonte grise; cette seule différence servirait à les distinguer l’une de l’autre.

La fonte traitée, qui est une qualité entre les deux précédentes, coule bien, en lançant de faibles élincelles, et se fige lentement; elle est particulièrement propre à la fabrication des projectiles.

62. La fonte qui est fortement chargée de soufre (celle qui donne le fer rouverin) se reconnaît par son odeur au coulage. Elle est souvent blanche, et il faut une très forte

PROCÉDÉS DK FABRICATIOX

chaleur dans le fourneau pour l’amener à l’état de fonte grise ; même dans cet état elle n’a jamais une grande liquidité : elle s’épaissit et se refroidit promptement; elle jette beaucoup d’étincelles. Elle est absolument impropre à la fabrication des objets coulés; ceux que l’on fabriquerait avec cette fonte seraient remplis de souillures.

La fonte provenant des minerais phosphoreux (celle qui donne le fer cassant ou tendre) ressemble beaucoup à la bonne fonte, lorsqu’elle est liquide et pendant son refroidissement; mais elle prend plus de retrait et elle est cassante. Elle convient pour les objets moulés et peut recevoir les empreintes les plus fines.

La fonte grise des fourneaux à coke contient toujours un peu de soufre fourni par le combustible lui-môme. Elle a une couleur blanche éclatante avec un léger reflet rougeâtre, et jette beaucoup d’étincelles. Elle coule avec facilité et remplit bien les moules; mais il faut qu’elle soit portée à une très haute chaleur, autrement elle est disposée à se figer trop promptement.

La fonte blanche des mêmes fourneaux est tellement épaisse qu’elle peut à peine couler.

Toutes les fontes, en passant de l’état liquide à l’état solide, se dilatent plus ou moins -, elles se retirent ensuite en se refroidissant.

CARACTkRES DBS FO.VTES K l’ÉTAT SOLIDE ET PROPRIÉTÉS PRINCIPALES DE CHAQDE ESPÈCE.

63. La fonte, en général, se distingue du fer et de l’acier en ce qu’eUe est fusible et susceptible de se mouler, tandis qu’elle ne peut ni se souder, ni se forger.

Parmi les caractères et les propriétés des diverses cspè-

ces de fonte, il en est plusieurs qui ne peuvent s’exprimer que par comparaison; il faut donc, pour les exposer, mettre en regard les deux espèces principales, savoir: fonte

grise et la fonte blanche.

La fonte grise, lentement refroidie, a une cassure grenue dont la couleur varie du gris foncé au gris clair; la couleur s’éclaircit à mesure que les grains se resserrent et qu’ils deviennent plus petits. La bonne fonte doit avoir le grain un peu gros et peu brillant ; celle dont le grain est petit, blanc et luisant, est de mauvaise qualité.

La fonte blanche varie, pour la couleur, du blanc d’argent avec un éclat très vif, au blanc mat, au gris clair , et môme au gris cendré. Sa cassure est rayonnante ou lamelleuse, ou compacte et conchoide, ou grenue. La couleur blanche dbparalt avec la texture rayonnante.il est difficile de tirer de l’aspect de cette fonte des indications certaines relativement à sa qualité. Elle est très dure, elle résiste àla lime et au ciseau; elle peut prendre un très beau poli.

La pesanteur spécifique moyenne de la fonte grise est 7,20 ; celle de la fonte blanche 7,60.

64. La fonte grise a plus de ténacité que la blanche et moins de dureté. Recuite au rouge, la première devient encore plus tenace; recuite au blanc, elle devient au contraire plus cassante, et, en même temps, elle prend un accroissement de volume qu’elle conserve en partie après le refroidissement. Tenue long-temps à la chaleur blanche , elle devient de plus en plus fragile, et finit par se convertir entièrement en oxide.

Chauffée de même la fonte blanche se couvre plus vite d’une couche d’oxide ; mais ensuite elle perd sa couleur blanche et sa texture rayonnante ; elle devient douce, gre-

nue, tenace, malléable, et tout à fait semblable à la fonte grise,

65. Si, pour les soumettre à ce grillage, on couvre l’une et l’autre fonte d’un enduit infusible et poreux, tel que la poussière de charbon, l’argile réfractaire, la cendre des os, etc. , on accélère le changement qui s’opère dans leur texture. C’est un moyen d’adoucir la surface trop dure des objets coulés; mais il ne doit être employé qu’avec réserve, parce qu’il diminue la ténacité de la fonte grise, et qu’il produit sur la fonle blanche une couche d’oxide qui dégrade sa surface.

66. La fonte grise exige, pour entrer en fusion, plus de chaleur que la fonle blanche; mais elle devient plusliquide et conserve plus long-temps sa liquidité. En passant à l’état solide elle se dilate davantage ; de sorte que le retrait qu’elle prend ensuite parait moins considérable : des boulets coulés en fonte grise sont plus gros que des boulets coulés en fonte blanche dans le même moule.

La fonle grise fondue rapidement et tenue à l’abri du contact de l’air conserve ses propriétés; elle devient même plus douce, plus compacte et plus tenace par une seconde fusion* Elle peut être refondue plusieurs fois sans éprouver d’altération.

La fonte blanche, refondue de même, s’épaissit très vile en sortant du foyer, et son aigreur augmente au point que les objets coulés se brisent quelquefois avant le refroidissement.

En raison de ces propriétés, la fonte grise convient particulièrement pour la fabrication des objets coulés; elle peut seule être employée pour ceux qui doivent être capa-

DANS u:s FOUGES. 07

blés d’une grande résistance, tels que les flasques d’alTûts de mortiers, les bouches à feu, etc.

La fonte blanche ne peut convenir que lorsqu’on veut obtenir des objets d’une très grande dureté.

La fonte grise et la fonte Llanche , liquéfiées et recevant un fort courant d’air, s’oxident et peuvent se transformer totalement en scories, si on enlève ces dernières à mesure qu’elles se forment. Maintenue en bain et sans l’action d’un fort courant d’air, l’une et l’autre fonte s’affine, s’épaissit, devient malléable ; la fonte blanche beaucoup plus vite et avec un déchet plus considérable que la fonte grise : celleci donne un produit qui se rapproche du fer rouverin , ne pouvant ni se souder, ni prendre la trempe; l’autre, un produit qui se rapproche de l’acier.

67. Lorsque la fonte grise après avoir été mise en fusion est refroidie subitement sur une plaque froide ou sur un sol humide, elle devient blanche , dure et cassante. C’est par un effet semblable que les objets minces qui en sont formés montrent une cassure entièrement blanche , et que ceux qui sont coulés dans un sable humide présentent une couche blanche à leur surface.

On tire parti de cette propriété dans plusieurs localités pour préparer la fonte grise à l’affinage , parce que , amenée ainsi àl’étatde fonte blanche, elle s’affine plus promptement. Pour cela , on la refond dans des fourneaux semblables aux feux d’affinerie , et on la coule en plaques minces, ou, avec plus d’économie, on forme ces plaques, qu’on nomme bielles, au moment môme où l’on retire la fonte du hautfourneau. Ces blettes avant d'ôtre affinées, sont soumises au grillage, qui leur enlève une partie du charbon qu’elles contiennent.

68 PROCÉDÉS DE FABRICATIO!<r

La fonte grise obtenue au charbon de beis se blanchit plus facilement que celle qui est fournie parles fourneaux à coke.

La fonte blanche refroidie avec une extrême lenteur devient grise , surtout lorsqu’elle a été refondue dans un creuset fermé. La présence du manganèse, du soufre et du phosphore retarde cette transformation ; cet eiTet est surtout produit par le manganèse et le soufre, cés substances ayant la propriété de blanchir la fonte.

68. Le recuit et le grillage , outre qu’ils adoucissent la fonte blanche, ainsi qu’on l’a dit plus haut, lui font prendre un commencement d’affinage. C’est pourquoi , quand on veut la refondre dans un four à réverbère, il faut la porter rapidement au point de fusion ; autrement, sous la couche d’oxide qui recouvre la surface , il se forme une croûte demi-affinée, très réfractaire, et la partie intérieure, liquéfiée par un fort coup de feu , s’écoule en laissant sur Yautel une enveloppe creuse que l’on nomme carcas. Au reste il faut éviter de refondre la fonte blanche dans un four à réverbère ; elle y éprouve un trop grand déchet et ne donne qu’un produit très cassant.

69. La fonteblanche s’affine plus facilement que la fonte grise. Elle se ramollit , se conserve long-temps dans un état demi-liquide, d’autant plus que sa fusibilité diminue à mesure que le carbone lui est enlevé. Dans cet état, elle présente à l'action de l’air une grande surface qu’on peut renouveler, ce qui abrège le temps nécessaire pour compléter la décarburation. La fonte grise , au contraire , demande une température très élevée pour entrer en fusion, et sa liquéfaction est presque instantanée . Or . à l’état li-

DAK5 LES FORGES.

quidc , le métal offre au courant d’air le moins de surface possible, et l’élévation de la température augmente son affinité pour le carbone ; ainsi la décarburation est plus lente et occasionne plus de déchet.

Malgré l’avantage qu’on vient de signaler, la fonte blanche ne doit être préférée pour l’affinage que lorsqu’elle est pure, c’est-à-dire lorsqu’elle provient de minerais qui ne contiennent aucune substance nuisible à la qualité du fer ; mais lorsque, par suite d’une allure vicieuse, elle provient de minerais traités pour fonte grise, elle retient plus de substances nuisibles que cette dernière , et en raison même de la promptitude avec laquelle elle se transforme en fer ductile , il est plus difficile de lui enlever ces substances : on n’y parvient qu’en retardant cette transformation par des manipulations qui occasionnent beaucoup de déchet et une grande consommation de combustible. Alors la fonte grise donne de meilleurs produits , parce que, demeurant plus long-temps liquide et laissant les corps étrangers exposés à l’action prolongée de l’oxigène , elle s’épure plus complètement.

70. La fonte Imitée présente à la fois la couleur de la fonte blanche et celle de la fonte grise, ce qui lui donne un aspect tacheté ; ses propriétés intermédiaires la rapprochent de celle des deux fontes qui est prédominante dans le mélange.

71. La fonte noire n’est autre chose qu’une variété de fonte grise contenant une plus forte proportion de carbone. Sa cassure à gros grains laisse apercevoir des grains de graphite (carbone libre). Elle se produit lorsque l’on emploie pour la fusion du minerai une trop grande quantité

PBOCÊDÉS DE FABKICATION

de charbon. Elle est très douce ; elle conserve l’impression du marteau; elle peut être limée , forée , tournée. Plus la couleur s’éclaircit, plus la dureté augmente.