MÉTHODE ALLEMANDE

137. La fonte est un composé de fer, de carbone et de diverses substances étrangères : TaOinage a pour^but^d’en extraire le fer à l’état de pureté.

L’afTinage s’opère suivant deux modes essentiellement distincts : dans des feux d’affinerie où le métal est en contact avec le combustible qui est le charbon de bois ; dans des fours à réverbère, chauffés avec la houille , et où le métal n’est exposé qu’à l’action de l’air et de la chaleur.

Dans le premier mode d'affinage, on remarque un grand nombre de procédés différens, qui dépendent de circonstances locales, ou de la nature diverse des fontes; mais tous ces procédés ne se distinguent que par des différences peu importantes , et il est facile de s’en faire une idée assez exacte lorsque l’on connaît l’affinage à l’allemande, dont ils ne sont que des variétés, qui est le plus difficile

parce qu’il s’applique à toutes les fontes , et qui d’ailleurs est suivi dans une grande partie de la France, et surtout dans la Franche-Comté, de même que dans presque toute l’Allemagne septentrionale.

Par ces motifs , c’est cette méthode d’affinage que l’on va exposer avec quelque étendue.

DESCRIPTION d’une AFFINERIE.

1S8. Une affinerie est une usine renfermant un ou plusieurs feux, une machine soufflante et des marteaux pour comprimer et étirer le fer.

FEU d’aFFINERIE.

139. On distingue dans un feu d’affinerie : le foyer , la cheminée , le creuset (pl. VI,fig.l, 2).

Le foyer est un massif en briques, établi sur une maçonnerie solide, à l’abri de l’humidité. L’aire du foyer, dont la surface supérieure est quelquefois garnie de plaques en fonte, n’est élevée au-dessus du sol de l’usine que de 0“,Zi6 à O™, 60 ; sa longueur varie de 2™,30 à 3“,00 ; sa largeur de 1“,60 à 2"’ ,00. Dans un des coins de l’aire est ménagée une cavité pour l’emplacement du creuset : le reste de l’aire sert pour la manœuvre et l’emplacement de la fonte ou du charbon.

La cheminée recouvre le foyer; elle est en forme de pyramide tronquée et supportée par des piliers.

Le creuset, cuve quadrangulaire dont les bords sont sur le même plan que le sol de l’aire , est construit avec cinq plaques rectangulaires en fonte que l’on nomme :

Plaque de fond

Pl€ique de tuyère ou varme ,•

Tynipe , chio ou Initerol (la plaque de devant ) ;

Haire ou rustine ( la plaque de derrière ) ;

Contrevent (la plaque opposée à la tuyère) ;

La tympe seule est percée de trous à différentes hauteurs, pour l’écoulement des laitiers.

Le creuset reçoit le vent des machines Bouillantes au moyen d’une tuyère qui , elle-même , reçoit une ou deux buses.

140. Construire le creuset, placer la tuyère et les buses, s’appelle monter le feu.

On place d’abord les plaques de tour, que l’on fixe solidement par des cales, et ensuite le ^ond qui repose sur une couche d’argile. Le contrevent et la'tustine sont rarement d’aplomb ; ils sont inclinés en dehors afin qu’on ait plus de facilité pour faire sortir la loupe du creusrt. Au contraire on donne souvent à la varme une légère inclinaison en dedans, pour empêcher cette plaque de s’échauffer trop fortement, et pour porter la chaleur plus près du contrevent ; cette position permet aussi de ne pps faire avancer la tuyère autant que si la varme était verticale, et parlé il devient plus facile de faire sortir la loupe, sans avoir à craindre de l’accrocher. Lefondest ordinairement horizontal ; mais si la fonte passe difficilement à l’état de fer ductile, on lui donne une faible pente du contrevent vers la tuyère ; le contraire a lieu quand la fonte tend à se coaguler avant d’être tout à fait épurée.

141. La longueur du creuset, ou la distance de la tympe à la rustine, varie de 0'",70 à 0’“,86 ; sa largeur de 0"*,60 à 0”’,70.

La profondeur du creuset , c’est-à-dire la distance du fond au bord supérieur de la Tanne ou à la tuyère , a plus d’influence que les deux autres dimensions sur le résultat du travail. La combustion du carbone , principal objet de l’affinage, est d’autant plus prompte que le creuset est moins profond ; mais à mesure qu’elle s’effectue , la fonte se coagule et se rapproche de l’état du fer. 11 en résulte que si la promptitude de la décarburation est avantageuse par l’économie de temps et de combustible qu’elle procure , elle peut devenir nuisible lorsqu’elle détermine la coagulation du métal avant la séparation des matières étrangères, parce que lefer qui en reste chargé estde mauvaisequalité. Cette considération oblige à conserver au creuset une certaine profondeur. D’un autre côté, si cette profondeur était trop grande, il y aurait moins de fer produit et plus de charbon consommé sans utilité ; il ne faut donc pas qu’elle soit augmentée outre mesure , d’autant plus qu’il existe d’autres moyens de retarder le passage de la fonte à l’état de fer ductile.

En général, la profondeur du creuset doit être d’autant moins grande que la fonte à affiner est plus pure ; elle doit être plus grande pour la fonte blanche que pour la fonte grise , parce que la première se décarbure plus promptement. L’expérience a montré qu’il convient qu’elle soit de :

0“,18 à 0”,21 pour la fonte grise r O", 23 à 0'“,2û pour la fonte blanche.

142. Au-dessous du creuset est un petit canal pour le dégagement des vapeurs aqueuses , et dans lequel on introduit un petit filet d’eau lorsqu’il est nécessaire de rafraîchir le fond. L’ouvrier en reconnaît la nécessité lors-

que le» autres plaques deviennent rouge»: Une doit jamais rafraîchir le fend qu’aprè» avoir retiré la loupe du creuset; cette opération exige d’aiUeurs de la précaution , pour ne pas briser la plaque de fond.

143. La tuyère, ordinairement en cuivre , est quelquefois enveloppée d’une bolteen fonte. L’extrémité de» buses est «n arrière do celle de la tuyère de 0’’,0Q5 à 0“,094, afin de rafraîchir 1» partie du cuivre qui est dans le feu.

Les métallurgistes ne sont pas d'accord sur l’emploi d’une seule ou de deux buses ; cependant l’expérience semble avoir prouvé qu’une seule est préférable: son axe doit alors se confondre avec celui de la tuyère.

La direction et la force du vent, l’ouverture et la position de la tuyère, ainsi que de la buse , infliuent partioulièrement sur le succès de l'affinage, sur la qualité et sur la quantité du produit.

On fait la tuyère en cuivre, pour pouvoir en agrandir ou diminuer la bouche à l’aide d’un mandrin en fonte. Son orifice demi-circulaire a environ 0'",04Q de largeur sur 0°‘,029 de hauteur pour la fonte blanche , 0'*,062 sur 0m,O38 pour la fonte grise. Afin d’éviter les pertes de vent, l’orifice de la buse ne doit pas être plus grand que celui de la tuyère.

Il est bon que la tuyère ait de la saillie dans le creuset , afin que le point de fusion soit éloigné de la varme , où la chaleur est plus intense que sur les autres plaques j mais il no faut pas qu’elle gène le travail du fer t on satisfait à ces deux conditions en lui donnant une saillie sur la varpie de O"", 078 à O", 092.

On retarde l’afiinage en rapprochant la tuyère de la tympe, et on l’accélère par la disposition contraire. Toute->

PROCÉDÉS DE FABRICATIOIf

fois, il ne faut pas porter le point où s’opère la fusion trop près de la rustine, parce que la manœuvre en deviendrait plus difficile, La distance la plus convenable de la tuyère à la rustine est de 0'”,23.

L’inclinaison de la tuyère offre encore un moyen de ralentir ou d’accélérer l’affinage ; plus la tuyère est plongeante, plus le métal reste liquide: plus elle approche de l’horizontale, plus la fonte passe rapidement à l’état de fer ductile. 11 faut donc, en général, que la tuyère soit plus plongeante pour la fonte blanche que pour la fonte grise. >Son inclinaison varie, suivant la qualité du fer cru, de0”,006 à O"',010 sur sa longueur. Sous le double rapport de la qualité des fers et de l’économie dans la fabrication , il est extrêmement important que cette inclinaison soit combinée avec la profondeur du feu.

lùù. Ainsi qu'un l’a dit (137), le combustible brûlé dans les feux d’affinerie est le charbon de bois.

On emploie de préférence les charbons légers, et particulièrement celui du pin-sylvestre : on a remarqué que les charbons de cette espèce rendent le fer plus doux et plus tenace. Ce fait, assez difficile à expliquer, provient peut-être de ce que leur grande combustibilité les empêche de se combiner avec le fer aussi facilement que les charbons durs, ou de ce que ces derniers, développant une chaleur plus intense, donnent à la fonte une trop grande fluidité, et la rendent ainsi plus difficile à affiner,

11 faut que les charbons ne soient pas trop gros , pour ne pas laisser des interstices qui occasionneraient des pertes de chaleur, ni trop petits, pour ne pas intercepter le passage du vent; qu’ils soient, autant que possible, dégagés du sable et de la terre dont ils sont quelquefois char-

gés, parce que ces matières donnent naissance à des scories qui retardent la coagulation de la fonte et nuisent à l’affinage.