AFFINAGE IMMEDIAT DES MINERAIS PARLA METHODE CATALANE

267. Une forge Catalane n’est qu’une grande halle de 10 à 13 mètres en carré, formée par quatre murs solides et un toit, comprenant un gros marteau à bascule appelé mail, du poids de 600 à 700 kiiogr. , et un fourneau sans hotte ni cheminée; une ouverture pratiquée dans le toit donne passage à la fumée. La machine soufflante est ordinairement une trompe à deux tuyaux, telle qu’elle a été décrite chapitre ii. Le marteau est mis en mouvement par une roue hydraulique , qui doit pouvoir être ralentie ou accélérée dans son mouvement, et faire jusqu’à vingt-quatre tours par minute , et par conséquent avoir un petit diamètre. . ij

258. Le creuset ( pl. IX, fig. 1 et 2 ) a la forme à peu près d’une pyramide quadrangulaire tronquée ; il est établi dans un massif de maçonnerie, élevé de 0“,50 au-dessus du sol, dont le plan supérieur forme une aire de 8 mètres carrés environ , et sous lequel sont pratiqués des canaux d’évaporation. On distingue dans le creuset :

Le fond ou la sole et les quatre faces ou côtés ;

La face de tuyère , qui se nomme varme ou porges ;

La face opposée — contrevent ou ore -,

Le côté antérieur , tympe, chlo ou laiterol ;

Le côté postérieur, —rustine ou cave.

Les dimensions moyennes du creuset sont : largeur , 0“',55 en bas, 0‘",70 en haut; longueur, 0"’,60 en bas , 0«,76 en haut; profondeur, 0"",8Z|.. Ces dimensions varient de quelques centimèties en plus ou en moins d’une forge à une autre , suivant la force du vent , la nature du minerai, etc.

Le fond est fait d’un bloc de granit, de grès réfractaire, ou mieux , d’une plaque en fer de0”,07 à 0“,08 d’épaisseur. Les faces sont revêtues de pièces de fer de 10 à 12 centimètres d’équarrissage. La varme et la tympe sont verticales; la rustine elle contrevent sontlégèrement renversés en dehors ; l’inclinaison du contrevent est d’environ 1 1 degrés, celle de la rustine est un peu moins forte. Dans quelques forges , le bas de ces faces est vertical jusqu’à une hauteur de 0“,33, à partir de laquelle elles sont inclinées. La varme est percée, pour le passage de la tuyère , d’un trou situé à égale distance de la tympe et de la rustine, et à une hauteur de 0'",45 à 0,50 au-dessus du fond ; la tympe est également percée pour donner passage aux lai^

DANS LËS FORGES.

tiers. £n avant de la tympeest une rampe inclinée vers le creuset de 10 à 12 degrés au dessous du plan horizontal, et recouverte de barres de fer ; cette rampe sert pour poser le massé quand on le retire du feu.

La tuyère, en cuivre rouge , a son petit bout coupé en sifllet en dessous ; son axe fait ordinairement aveclavarmc un angle voisin de li5 degrés ; sa saillie dans le creuset , mesurée perpendiculairement à la vanne, est de 0”,16; la distance de l’œil au fond du creuset est entre 0",38 et 0",40 ; enfin, la tuyère a une légère déclinaison vers la rustine , de manière à diriger le vent plus près de cette face que de la tympe.

269. Une forge catalane est servie par huit ouvriers : un maître ouvrier appelé foyer, un maillé oumarteleur, deux escolas, deux piquemines et deux valets. Le foyer est spécialement chargé du creuset et de la machine souillante ; c’est de lui que dépend en grande partie le succès du travail. Le maillé dirige le marteau et son attirail. L’un des escolas conduit le feu, l’autre fait chauffer les pièces. Les piquemines préparent le minerai, nettoient le fourneau et aident le foyer et le maillé dans leurs fonctions. Les valets préparent le charbon, retirent les scories de l’usine et secondent les piquemines dans toutes les parties de leur service.

On n’emploie dans les forges catalanes que des minerais riches etfusibles : les mines de ferrouge et brune , le fer spatique, le fer spéculaire

On traite ces minerais tels qu’ils proviennent de la mine, sans employer de fondans. On les grillait autrefois, mais ou y a renoncé par raison d’économie , et parce que celte préparation n’eslpas indispensable quand on en veut

obtenir du fer; elle n’est plus pratiquée que pour la fabrication de l'acier.

On prépare le minerai en le bocardant sous le gros marteau, que l’on garnit d’une coiffe ; par cette opération un tiers se trouve réduit en poussière , qu’on nomme greillade, les deux autres tiers en morceaux de la grosseur d’une noix.

Le chargement du creuset se compose de 600 kilog. de minerai ain^i préparé. On emploie pour cette quantité de minerai deux mètres cubes de charbon de hêtre pesant au plus /|00 kilog. Chaque fondage dure six heures , et p^ut produire lOôkilogr. de fer.

260, Le creuset nettoyé, on forme sur la sole une couche de poussière de charbon et de charbons embrasés provenant de l’opération précédente ; après quoi l’on divise la largeur du creuset , au moyen d’une planche garnie de fer qu’on place parallèlement à la varme , de manière que l’espace du côté de cette face du creuset soit les deux tiers de la largeur totale. La case qui reste du côté du contrevent est destinée à recevoir la mine , que l’on y tasse fortement, en commençant par la plus grosse , ensuite la moyenne, enfin la plus petite ; les couches déminerai sont superposées en talus, afin qu’elles ne s’éboulent pas dans le creuset. Ce tas, arrondi en dos d’âne , s’apppie contre le contrevent et s’élève à O™, 325 au-dessus. Le talus est recouvert d’une brasque de menus charbons et de terre humectée, fortement tassée. La case du côté de la tuyère reçoit le charbon; on enmet d’abord un panier de 20 kilog., que l’on relève et serre contre le minerai pour le soutenir.

Dans le creuset, sur la couche de charbon dont on vient de parler, on place une mnssoiujuette, pièce provenautdu fondage précédent, et qui est le quart du massé ou de la loupe que ce fondage a produit. On la recouvre encore d’un panier de charbon, que l’on comprinae et que l’on recouvre de poussier mouillé, afin de contenir la chaleur. Quelquefois on projette sur cette dernière couche de charbon des parties ferrugineuses du dernier massé, ainsique des scories riches; le tout est recouvert de poussière de charbon mouillée etlassée. La première charge de charbon est d’environ 80 kilog., et le chargement du creuset dure à peu près cinq minutes.

261. Aussitôt que ce chargement est terminé, on commence à donner le vent, faible d’abord, puis en l’augmentant progressivement, et en lui faisant prendre toute sa force lorsque la charge de minerai est bien agglutinée. Ce terme arrive ordinairement vers le milieu du fondage ou au bout de trois à quatre heures, et alors le pèse-vent doit marquer une pression de 0"',068.

Après une demi-heure de feu, l’escola sonde avec le ringard , pour reconnaître si le principe du massé se forme , et pour lui faire prendre la position convenable , qui est au centre du creuset. Le principe du massé provient de parcelles de fer restées dans les braises de l’opération précédente, de la greillade mise dans le chargement, et dont la tenuité rend la réduction très prompte; enfin de portions de fer mal soudées, qui se sont détachées de la massouquette placée dans le creuset.

On entretient le feu en jetant du charbon par corbeilles de 16 à 20 kilog. , et, pardessus le charbon, de la greillade et des scories riches ; on arrose chaque fois avec de l’eau.

D’après l’a nature du laitier, on juge de la quantité de Oeillade qu’il convient d’ajouter; on augmente cette quantité lorsqu’il est trop fluide, on la diminue lorsqu’il est trop gras ou trop épais. Quoique généralement on ne fasse pas usage de fondans, on peut, quand le laitier est trop gras , jeter une ou deux poignées du fondant qui convient à lu raine, en écartant un peu les charbons au-dessus de l'oririco de la tuyère.

On fait écouler le laitier toutes les fois que la nécessité en est indiquée par un fort bouillonnement qui se fait entendre, et par la couleur de la (lamme, qui du rouge noir passe au blanc jaunâtre. L’écoulement a lieu ordinairement pour la premièrefois, après une heure et demie defeu,puis vers la troisième heure, et ensuite à des intervalles beaucoup plus rapprochés jusqu’à la fin de l’opération.

Après le premier écoulement, et lorsque le minerai est bien agglutiné, on commence à le rapprocher delà tuyère, ce qu’on appelle donner la mine. Pour cela, l’escola, monté sur l’aire du creuset, enfonce un ringard entre le contrevent et la masse du minerai qu’il pousse vers la tuyère. Il répète ordinairement la même manœuvre après chaque écoulement, jusqu’à ce que tout le minerai ait passé au foyer de la chaleur, et en ayant soin que la masse s’affaisse peu à peu. Pour accélérer la fusion, il coupe la mine, c’est-à-dire que, en enfonçant son ringard, il y pratique des ouvertures par lesquelles le vent pénètre, et d’où l’on voit aussitôt jaillir de petits charbons embrasés. .

262. On peut diviser l’opération du fondage en deux périodes bien distinctes. Dans la première , le principe du massé se forme, la raine entassée sur le contrevent segrille et s’agglutine. Dans la seconde , toutes les portions de la

mine ainsi préparée sont successivement présentées au ventile la tuyère; les terres qui forment la gangue entrent en fusion : le fer se réduit, se combine au cUarbon , et se fond à son tour; mais il est presque aussitôt décarburé ou afliné par l’action du vent , la température du fourneau n’étant pas assez élevée pour produire une fonte bien liquide qui puisse échapper promptement au courant d’air. Dans cette opération, la greillade remplit le même office que les laitiers riches dans l’affinage ordinaire ; l’oxigènc qu’elle contient accélère la décarburation.

*2(53. Lorsque le fondage approche de sa Qn, l'escola régularise la surface du inassé, réunit les parties qui ne sont pas bien soudées, et fait passer devant la tuyère la mine qui n’est pas encore fondue; il cesse de jeter du charbon, et se borne à rassembler et à tasser celui qui se trouve dans le fourneau. Enfin, lorsque le fondage est achevé, on arrête le vent, on enlève le charbon du creuset, et l’on découvre le massé. Tous les ouvriers réunis le soulèvent et le portent sur l’enclume, où il est cinglé autant qu’il est nécessaire pour en exprimer le laitier et en réunir les différentes parties, puis il est partagé en deux parties, qu’on nomme m»?snqiies et que l’on traite de la manière suivante.

26Ù- On recouvre de charbons une des deux massoques, pour la maintenir chaude. L’autre est étirée de suite en un parallélipipède de 0",11 à 0ml 2 d’équarrissage, et coupée en deux mnssouquelles. Une de ces pièces est mise au feu, ainsi qu’on l’a dit précédemment, pendant qu’on charge le creuset pour un nouveau fondage. Au bout de douze à quinze minutes de chaude, on la retire pour l’étirer sous le marteau , en lui donnant successivement le nombre de

2158 l’BOCKDÊS DE FABRICATION

chaudes nécessaires. Pendant ce travail, la seconde massouquette est mise dans le feu à la place de la première, pour être étirée de même à son tour; la seconde massoque est ensuite reprise et traitée comme la première. Ainsi l'étirage s’exécute au moyen du même foyer, et simultanément avec le fondage.

266. Le fer que produisent les forges à la catalane est souvent impur, pailleux, peu homogène, et il contient des parties plus ou moins aciéreuscs; mais il est dur, nerveux, et ne casse que très diiïicilement à froid; il peut être employé pour les bandes de roues, les pièces de frottement et les essieux; il est propre à donner d’excellent acier de cémentation.

266. L’acier n’étant autre chose que du fer qui n’est pas complètement décarburé, pour l’obtenir, on doit faire un moindre usage de grcillade, diminuer la force du vent et uugmenter la proportion du charbon pour produii'e la chaleur nécessaire à la fusion ; pousser le minerai plus fréquemment vers la tuyère, et en moindre quantité , afin qu’il se fonde plus promptement et que la fonte échappe plus tôt à l’action du courant d’air ; pour le même motif , diminuer l’inclinaison du contrevent, et employer des charbons plus durs, qui développent plus de chaleur; serrer le feu davantage, c’est-à-dire, faire descendre plus fréquemment les charbons et les tasser sur le massé, pour que la chaleur soit plus intense au fond du creuset, et que, le massé restant plus liquide, le carbone puisse s’y répartir plus également. Au reste, c’est rarement à dessein qu’on prépare l’acier dans les feux à la catalane ; il est le plus souvent un résultat accidentel du travail.

On rcconnaU pcndanl l’élirage que le fer est très aciéreux, lorsque , chauffé fortement, il se gonfle et se boursoufle, qu’il éclate au lieu de s’étendre sous le marteau, qu’il se forme des criques sur les arêtes, que les barres plongées dans l’eau découvrent bien , c’est-à-dire deviennent nettes et sans oxide.

267. Relativement aux frais de production et aux déchets, il est difficile d’établir une comparaison exacte entre les méthodes catalane et allemande, parce qu’à cet égard, les résultats observés dépendent souvent de la richesse différente des minerais traités par l’une et par l’autre ; l’avantage , sous ce rapport, parait appartenir à la métliode allemande, et quant à la qualité des produits, sa supériorité n’est pas douteuse. Mais la méthode catalane a le mérite de n’exiger que des établissemens très peu coûteux; et d’ailleurs elle peut fournir des fers d’une qualité très satisfaisante.