FINAGE

2hl. La première de ces deux opérations, qu’on appelle finage, se fait au coke ou au charbon de bois, dans le feu de finerie (pl. VII, fig. ù et 6) , lequel ressemble beaucoup au feu d’affinerie que l’on a décrit chapitre IV.

Le creuset a 0“,80 de largeur, 1“’,26 de longueur et 0'",37 de hauteur. Le devant du creuset est fermé par une forte plaque en fonte , percée d’un trou à sa partie supérieure pour l’écoulement des scories , et d’un autre plus bas pour la coulée ; les trois autres côtés et le fond sont également revêtus de plaques en fonte , mais formant une double enveloppe dans laquelle on fait circuler de l’eau pour en empêcher la fusion. Les tuyères , au nombre de trois, sont préservées de la même manière; leur axe incliné à 30 degrés , leur orifice à O", 030 de diamètre ; son centre est élevé de 0“,220 au-dessus du fond. Le vent arrive sous une forte pression , et on le modifie à volonté à l’aide de robinets. Les côtés de la rustine et du contrevent sont habituellement fermés par des portières en tôle , suspendues aux piliers qui supportent la cheminée.

En a\ant de la forge est un moule en fei' coulé, de 4 mè-- Ires de longueur , 0"',20 de profondeur , 0",80 de largeur au fond et O^jSS en haut, destiné à recevoir la fonte.

242 . Après avoir rempli le creuset de coke et de charbons enflammés, on place les saumons de fonte, qui ordinairement ont l‘",60 de longueur et pèsent lOOkilog., ou bien on charge le creuset de 1,100 à 1,200 kilog. de fonte en fragmens ; on recouvre le tout de coke en forme de dôme, et l’on donne le vent par toutes les tuyères. Au bout de 20 minutes, la fusion commence; le métal tombe goutte à goutte , en traversant le courant d’air, qui lui fait éprouver un premier degré de réduction ; il continue à s’épurer dans le creuset, sous le jet rtipide des trois tuyères , et les matières étrangères qui en sont séparées s’écoulent avec les scories par le trou supérieur do la tympe , entraînant quelques parties de fer oxidulé L’ouvrier a soin de remplacer le coke à mesure qu’il se consume ; de temps en temps il soulève avec un ringai'd la fonte encore solide, de manière à la maintenir au-dessus du courant d’air. Lorsque la chaleur est trop forte, ce qui est indiqué par la vive incandescence de la masse du coke, il jette sur le feu quelques seaux d’eau.

A u bout d’une heure et demie on peut ordinairement procéder à la coulée. A cet effet, on dégage le trou inférieur de la tympe, qui est bouché avec de la terre réfractaire; le moule, que l’on a préalablement arrosé de lait de chaux, afin d’empècherl’adhérence du métal, reçoit la fonte qui s’écoule en bouillonnant et en projetant au loin des étincelles brillantes, et qui forme une plaque de6 è 6 centimètres d’épaisseur au-dessous du laitier qui la recouvre. Dès que 1<! creuset est vide, on fait un nouveau

DANS I.BS FORGES.

chargement, et l’opération se renouvelle sansinlerruplion.

11 faut pour ce travail deux ouvriers , un maître et un aide, qui se relèvent de six en six heures, et qui peuvent fournir, terme moyen, 1 ,000 kilogrammes de fine-métal toutes les deux heures.

Lorsque la fonte est figée dans le moule, deux hommes, è l’aide de ringards qu’ils introduisent dans des rainures pratiquées sur les côtés du moule, soulèvent la masse, qui est saisie dans son milieu par un double crochet fixé au train du diable h deux roues , et transportée dans une cuve rectangulaire , que l’on remplit d’eau. Après le refroidissement , un manœuvre vide la cuve et brise à coups de masse la coulée , qui repose sur trois chantiers adhérant au fond delà cuve.

C’est ainsi que s’exécute l’opération dufinageaux usines de Fourchambault, où l’on obtient des fers puddlés d’une qualité supérieure. Lorsqu’on veut avoir du fer n° 1, pour chaînes-câbles, les fontes fabriquées au coke n’entrent que pour 1/3 dans le chargement de la finerie, et l’on n’y brûle que du charbon de bois.

MAZÈAGR.

2ù3. L’opération du mazéage a pour but de blanchir la fonte et non de la décarburer; elle se fait dans un creuset de forge â une seule tuyère fort inclinée. On met en fusion une certaine quantité de métal avec le charbon de bois, et lorsque le creuset est rempli on arrête la machine soufflante , on retire le charbon, on enlève les scories et l’on injecte de l’eau sur le bain, dont la surface se fige et forme ce qu’on appelle une blette. Après que cette blette a été enlevée, on en forme d’autres par le môme moyen, et l’on

PBOCÉUÉS UE FABRICATION

convertit ainsi toute la fonte contenue dans le creuset en fragmens qui , refroidis subitement , acquièrent les propriétés de la fonte blanche.

Ce procédé est inférieur au finage en ce que la décarburation de la fonte des blettes estmoins avancée quecelle du fine-métal, et le départ des matières étrangères y est moins complet: en même temps le mazéage consomme plus de combustible, et l’on ne peut y employer que du charbon de bois, tandis que le coke suffit pour le finage.

PCDDLAGE.

2UU. L’affinage à l’anglaise ou le pucUlage de la fonte , soit de première fusion, soit finée ou mazée, s’opère dans des fours à réverbère chaulTés à la houille, de forme ovale et allongée ( pl. VllI, fig. lO et 11 ).

La voûte est surbaissée de manière que la flamme qui part de la chauffe placée à une extrémité parcourt le fourneau dans toute son étendue en rasant le métal, avant de s’échapper parla cheminée. Un étranglement est pratiqué .'lia naissance de la cheminée pour activer la combustion, et le tirage est réglé par un registre à bascule.

La maçonnerie en briques réfractaires est revêtue à l’extérieur de plaques en fonte, et maintenue par des tringles verticales et des liens en fer ; la sole est formée avec une plaque en fonte recouverte de terre réfractaire , ou construite en briques. Deux autels placés , l’un vers la chauffe, l’autre vers la cheminée, forment le bassin destiné à contenir le métal ; le premier ne doit pas avoir moins de 0** ,25 de hauteur, afin de le préserver de l’action de l’air. On garnit les angles avec de la terre réfi^taire, et on brasque avec des battitures.

Deux ouvertures sont pratiquées sur un des longs côtés du four, l’une pour le service de la chaulTe , l’autre, plus grande, pour le chargement du métal, et par laquelle un ouvrier peut entrer dans le four lorsque des réparations sont nécessaires. Cette dernière est fermée pendant le travail par une portière en fonte, garnie intérieurement de briques réfractaires. Un regard ouvert dans cette portière au niveau de la sole donne le moyen de reconnaître la marche du travail et d’introduire un ringard lorsqu’il en est besoin. On accouple ordinairement deux fourneaux ensemble; la cheminée, élevée de 12 â 18 mètres, est commune, mais elle est divisée en deux compartimens.

245. Pour le travail du puddlage, il faut à chaque four un maître affineur avec un aide , et des manœuvres pour approvisionner les fours de houille et de fonte.

Lorsque le four est neuf, ou qu’il vient d’être complètement réparé, ilfaut le chauffer avec beaucoup de ménagement, afin d’éviter les fentes et les gerçures. Mais après l’interruption d’une journée, qui a lieu ordinairement à la fin de chaque semaine, et lorsqu’il n’y a eu que de légères réparations, on chauffe graduellement, de manière qu’au bout de quatre heures l’intérieur du four est blanc, ce qui consomme environ quatre à cinq hectolitres de houille. On charge alors la sole de 200 kilog. de fonte, en fragmens de 6 à 10 kilog., avec la précaution de ne tenir la porte ouverte que le moins possible, afin de ne pas refroidir le four, précaution qui doit s’observer pendant tout le travail. On étend les morceaux de fonte, en les rapprochant d’abord de l’autel, pour ne pas les exposer immédiatement au courant d’air; on ferme toutes les ouvertures, à l’exception du regard, et on les lutte avec soin.

Après un violent coup de feu d’environ un quart d’heure, lorsque la fonte commence à se ramollir, le maître afiineur enlève la portière, retourne avec son ringard les diverses parties de la chaîne , et les ramène vers le contre-autel ou pont du rempant, afin de les exposer à l’action de l’air, qui commence à les dépouiller peu à peu de leur carbone; mais il évite de lesmettreen fusion complète, et il règle letirage en conséquence. Si malgré ce soin la fonte devient trop liquide, ce qui retarderait l’affinage en augmentant le déchet, il injecte de l’eau dans le four. Il soulève le métal avec le crochet, le répandsurla sole, le divise et lcretoume de manière à renouveler sans cesse sa surface et les points en contact avec le courant d’air. Ce travail, qui doit s’ exécuter sans interruption, est la partie essentielle de l’affinage; c’est aussi la plus pénible et la plus délicate.

La matière bouillonne sur certains points, et l’oxide de carbone brûle avec une flamme bleue; bientôt l’effervescence diminue ; les laitiers se séparent; le métal prend plus de consistance , il parait se dessécher et tomber à l’état pulvérulent; enfin il commence à prendre nature, selon l’expression des ouvriers. L'affineur saisit ce momentpour donner un fort coup de feu ; il rejette avec son rabot les laitiers du côté du rampant; les plus liquides s’échappent parune ouverture pratiquée dansle contre-autel, à0“,05h au-dessus de la plaque de fond, ^t tombent sous le massif de la cheminée.

Après que le métal a été séparé de ses laitiers, l’ouvrier, promenant son ringard sur la sole, réunit par attachement les grumeaux de fer et en forme cinq massiaux séparés. Il évite qu’ils ne se soudent entre eux , et il les comprime dans le four même, au moyen d’une masse à long manche.

DANS LES FOHGËS. 225

qu’il lait basculer en appuyant sur le bout. Les massiaux sont alors prêts à être cinglés.

2UQ- La durée du puddlage est de (lO à ü6 minutes ; elle dépend de l’adresse et de la force des ouvriers, et aussi de la nature de la fonte. La fonte mazée et le line-métal s’affinent plus vite que la fonte de première fusion. On active beaucoup l’opération en projetant sur la fonte pâteuse de la menue ferraille ou des rognures de fer tombées à la cisaille. On peut faire huit chauiTcs en douze heures avec de la fonte mazée, sept avec un mélange de fonte crue et de fine-métal, six avec de la fonte brute.

Le déchet est de à 15 pour lOO; il n’est généralement que de 12 lorsqu’on affine des fontes crues de nature à donner du fer tendre ; cette espèce de fer est celle que le puddlage produit en plus grande quantité. On consomme environ 1,100 kilog. de houille pour obtenir 1,000 kilog. de fer en pièces cinglées.

247 . Après chaque affinage, on débarrasse la chaufife des crasses de charbon, on répare la sole avec de l’argile réfractaire, on injecte de l’eau pour figer le laitier, et l’on procède h un nouveau chargement. Le travail se continue ainsi sans interruption pendant toute la semaine, les ouvriers se relevant toutes les six heures. Le samedi soir il est ordinairement interrompu pour vingt-quatre heures : on débarrasse le contre-autel des crasses dontil est encombré, et on fait toutes les petites réparations nécessaires.

CINGLAGE.

2US. Dansla plupart des usines à l’anglaise, les massiaux obtenus dans les fours à puddler, avant d’être étirés aucy-

FOBGES. 15

Pnncf.DKS DE FABRICATION

lindrc, sont cinglés sous un gi'os marteau frontal ‘(soulevé par la tête ), coulé en fonte d’une seule pièce avec son manche. Des entailles prismatiques rectangulaires, pratiquées dans les pannes de l’enclume et du marteau, donnent le moyen d’amener promptement la loupe à la forme voulue.

Le martineur maintient la loupe avec une barre de fer dont le bout , chauiTé au blanc , a été soudé avec la masse par un coup de marteau. Pour se garantir des scories qui jaillissent en grande abondance, il est presque entièrement revêtu de cuir, et sa figure est couverte d’un masque dont les yeux sont garnis de verres.

Le cinglage des cinq massiaux fournis par un aflinage dure environ sept minutes ; un seul marteau peut desservir une dizaine de fours à puddler.

èTIBAGB AeX CYLINDRES.

2^i9. Les pièces cinglées sont réchauffées dans un four particulier et passées de suite aux cylindres ébancheurs ou (îégrossisseurs.

Dans les usines où l’on ne fait pas usage du marteau cingleur, il y a deux équipages de cylindr?s ; celui des cylindres cingleurs sous lesquels les massiaux passent d’abord pour être amenés à l’état des pièces cinglées, et celui des cylindres dégrossisseurSi, qui les transforment en barres des échantillons voulus.

Les cylindres des deux équipages sont coulés en fonte t sou t établis ae la même manière que ceux qui ont été décrits (172, 173).

Les cylindres cingleurs (pi. VIII, fig. 7). présentent des cannelures coulées brutes et de différentes largeurs, depuis 0“,29 jusqu’à 0",07. Les plus grandes sont garnies

DANS l.ES FOHGKS.

d’aspérilés qui entraînent le fer clans leur mouvement. Les cannelures des cylindres ébaucheurs (figure 8) sont rectangulaires et terminées au tour; elles sont au nombre de quatorze , et leur largeur va en diminuant successivement deO^.OO? de l’une à l’autre.

250. Cinq ouvriers travaillent ensemble , deux aux cylindres cingleurs et trois aux dégrossisseurs.

Les barres, après avoir passé par les diverses cannelures cl avoir été amenées aux dimensions qu’elles doivent avoir, sont refroidies et portées à la cisaille, où elles sont coupées en morceaux de longueurs déterminées.

Pour fabricpier le [gv marchand, on en forme des trousses que l’on fait de nouveau passer dans les cannelures des cylindres, après les avoir échauffées jusqu’au blanc soudant dans un four à réverbère de petites dimensions , lequel n’a pas de contre-autel, et dont l’autel de chauffe n’a que 0'",135 de hauteur.

Le fer destiné aux fenderies et aux laminoirs à tôle ne reçoit pas ordinairement ce corroyage; après le cinglage, il est étiré de suite aux dimensions que doivent avoir les maquettes.

Les barres sortant de la dernière cannelure sont portées, encore chaudes, sur une table en fonte, où des manœuvres munis de petits maillets en bois les frappent à coups précipités, pour les redresser et en détacher les paillettes d’oxide.

En France, dans beaucoup de localités, on n’a pris du procédé anglais que le mode d’étirage des barres, lequel estplus expéditif, plus économique et plus exact que l’emploi du martinet. La fonte est affinée par la méthode allemande ; la pièce qui provient de l’affinage est cinglée au

228 pnocÉDÉs de fabrication

gros marteau , et divisée en maquettes que l’on étire aux cylindres.

251. L’étirage par les cylindres détermine dans le fer un nerf factice qui pourrait tromper sur sa qualité, si on en jugeait seulement d’après la cassure des barres. Il faut retravailler ce fer à chaud, le changer d’échantillon, et examiner de nouveau la cassure après ce travail.

252. Les cylindres employés à celte fabrication sont faits suivant la nature des barres qu’ils doivent fournir. Pour les fers plats , on donne aux cannelures des largeurs correspondantes à celles des barres; et l’épaisseur étant réglée par l’écartement des cylindres, qu’on fait varier à volonté, la même cannelure donne tous les échantillons do môme largeur, quelle que soit leur épaisseur. Pour les fers carrés, les cannelures sont entaillées triangulaii'ement dans chaque cylindre, de manière qu’une des diagonales soit verticale. Le nombre des cannelures par lesquelles les barres sont successivement passées avant de parvenir à leurs dimensions définitives dépend de l’échantillon que l’on veut obtenir. Les petits fers plats ou bandelettes destinées à faire des cercles sont passées entre des cylindres sans cannelures, pour achever de polir leurs surfaces. La longueur, le diamètre des cylindres, la vitesse du mouvement qu'onleuT imprime, dépendent de la force des échantillons à fabriquer : cette vitesse varie entre 68 et 180 tours par minute.

253. Il faut recueillir avec soin les scories provenant de l’alfinage à l’anglaise, pour les traiter dans les hauts fourneaux, en les ajoutant par portions aux charges de mi-

nerui; ces scories peuvent rendre de 60 ». C5 pour cent de fonte.