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Le n0 i provenait de la partie moyenne de la région n° 2, et le n° 2 de la partie inférieure de cette môme région. On remarquera l'augmentation dans la proportion de silice combinée, surtout dans le n° 2, où toute la silice est combinée.

Les gaz de la région n° 2 contenaient de l'acide carbonique, mais en quantité moindre que la région n° A et la « flamme y était très-chargée de particules de charbon. » La quantité de charbon qui peut fttre ainsi entraîné en poudre fine est tellement grande, qu'elle couvre les toits des forges sur plus d'un demi-pied (0" A 5) d'épaisseur, et qu'elle reste suspendue en stalactites de figures bizarres au mur du fourneau, au-dessus du côté des porges.

Dans la région n° 3, une réduction plus active a lieu. Les fragments de minerai se soudent entre eux par leurs angles, sans toutefois changer sensiblement de forme. La pellicule métallique « se développe et devient un vrai tégument, » dont l'épaisseur atteint jusqu'à 2 millimètres et au delà. Le noyau intérieur présente une masse pâteuse, entièrement scoriacée et boursouflée, surtout au voisinage du tégument métallique. Si on descend dans cette région, où la température paraît se rapprocher de 1000° C. (orange foncé), tous les phénomènes déjà décrits marchent avec rapidité; les noyaux et leurs téguments se jdéforment et s'arrondissent. En les coupant en deux à cette période, on observe d une manière constante une masse scoriacée, métalloïde, comprise dans une enveloppe

malléable, d'un gris terne, ayant souvent l'aspect et le grain

d'une fonte blanche, a, a, a, fig. 24.

M. François le considère comme du fer aci&reuXj souillé de matières scorifiées, souvent cristallines. La surface extérieure est maculée par des gouttelettes d'un jaune verdâtre sale , qui exsudent au travers de l'enveloppe par des pores visibles à la

F%a î4. — &>oi» d'un fragment de minerai pendant

y' la réduction. loupe et souvent a 1 œil

nu, c, c, c, fig. 24. La surface intérieure du tégument est couverte d'appendices de fer ramuleux, stalactitiformes, a, a, a, qui indiquent la manière dont il se nourrit et se développe au moyen du fer qu'il prend à la masse intérieure. Cette masse, à mesure que la réduction s'opère, donne du fer aux appendices ramuleux qui baignent par leurs extrémités dans une zone de scories boursouflées, très-fluides, d'un brun-chocolat et chargées de grenailles microscopiques de fer métallique. Le noyau intérieur est d'un noir métallique, vitreux et entièrement scorifié. Sa pâte est chargée de grenailles et remplie de cavités sphériques microscopiques, d'autant plus nombreuses et plus développées que l'on se rapproche de la surface extérieure. Ces cavités attestent la pénétration et le dégagement de produits gazeux.

Nous transcrivons l'analyse de la partie intérieure ou noyau d'un fragment de minerai dans cette période de l'opération, c'est-à-dire semi-fondu, boursouflé, pâteux, d'un noir métallique et d'une structure vitreuse, dont la densité moyenne est 4.699.

Silice 27.50

Protoxyde de manganèse. . . 1 1 .65

Chaux 9.60

Magnésie et alumine. . . . 2.50

Parcelles de métal 7.55

Le tégument métallique est considéré comme du fer aciéreux, mêlé avec environ 30 pour 100 de scories. Sa pesanteur spécifique varie entre 5.540 et 5.941. Les scories ainsi associées au fer métallique sont le plus souvent en cristaux visibles à la loupe et consistent en un silicate tribasique (3RO,SiOt). Les scories renfermées à l'intérieur de l'enveloppe métallique présentent des caractères semblables, mais elles y sont toujours chargées de grenailles ramuliformes et microscopiques de fer; au voisinage du noyau intérieur, elles deviennent plus riches en fer.

Les gaz recueillis dans la région n° 3 ont brûlé avec une flamme bleue d'oxyde de carbone, et ne contenaient qu'une très-petite quantité d'acide carbonique et un peu d'hydrogène.

Dans la région n° 4, dont la température est estimée à 1200° ou 1300° C. (blanc-orange), les fragments se déforment et s'aplatissent, et les matières scorifiées dont est imprégné le fer du tégument, se séparent en grande partie par la liquation, tandis que les parcelles de fer éparses, entrant en contact à la chaleur de soudure, se réunissent et forment une masse spongieuse. La réduction, la liquation et le développement du tégument s'opèrent d'autant mieux que le minerai a été plus fissuré et plus fendillé dans les régions n°* 1 et 2. Au contraire, la formation du tégument languit quand le minerai présente trop de cohésion, ou bien quand les éléments, et surtout la silice , manquent à la formation du silicate tribasique. Dans le premier cas, le tégument se développe également, mais sa texture est serrée ; sa pesanteur spécifique s'élève souvent

jusqu'à 7.063, et il est moins chargé de scories dont la liquation s'opère avec rapidité, surtout s'il se présente une base telle que le protoxyde de manganèse, ayant la propriété de donner des scories très-fusibles et d'être irréductible à la température du fourneau. Dans le second cas, le tégument est inégalement développé, la réduction souffre et comme la liquation ne peut se faire, il se charge de scories pâteuses et, par conséquent, sa densité reste entre 4.200 et 5.567. Il arrive fréquemment alors que les fragments de minerai persistent à la région n° 4 avec seulement une faible pellicule, et dans ce cas, ils entrent en fusion et s'écoulent au bain de scories au fond du creuset, à l'état de silicates très-basiques, dont la réduction est le plus souvent incomplète. Cet inconvénient est dû à r absence d'une quantité suffisante de silice, ou à la présenoe d'un excès de carbonate de chaux. Au bas de la région nQ 4, les téguments sont en grande partie soudés fortement.

Les scories du bain, au fond du feu, contiennent toujours plus de base que le silicate tri basique, et il parait y avoir toujours concomitance et voisinage du silicate tri basique et du fer métallique. En bonne allure , les scories, dans leur ensemble, se rapprochent très-sensiblement du silicate tribasique.

Voici les analyses des téguments métalliques dans la région n°4:

Densité 6.140 6.215 ' 7.063

Fer métallique. . 76.095 78.675 83.100

Scories. , . , . 23.100 20.400 15.620

Carbone 0.605 1.055 1.250

Le n° 1 a été pris dans un feu marchant en fer doux ordinaire; les n0i 2 et 3, dans la partie inférieure d'un feu en allure au fer fort; la carburation s'était très-développée dans ces fragments de fer, et cette condition se rencontre surtout lors-

qu'il n'y a plus de noyau intérieur à réduire et partant plus de silicate basique qui puisse, par la réduction d'une partie du protoxyde, céder son oxygène au carbone combiné.

Les gaz recueillis dans cette région ont brûlé avec une flamme bleue d'oxyde de carbone, et ne contenaient que des traces d'acide carbonique.

Dans la réduction de la greillade, on retrouve la même suc* cession de phénomènes que dans l'élaboration du minerai qui descend graduellement dans le feu sur la face n° 4 (ou contrevent); mais l'action doit évidemment être plus rapide sur la greillade qui consiste en petites parcelles de minerai, que sur les fragments relativement gros qu'on fait glisser le long du contrevent. Selon M. François, dans la région A, fig. 23, à environ (T. 20 au-dessous de la surface du feu, la calcination et la réduction dominent; la région B, qui descend à 0".50 de la surface, est marquée par les phénomènes de réduction et de scorification ; et enfin, dans la région G, qui comprend le bain de scories, la réduction et la liquation sont développées (1).

M. François constate que, dans la région B, tous les morceaux de charbon empâtés par la greillade qui est actuellement à l'état pâteux par suite de la formation de silicates, se recouvrent très-exactement d'une pellicule métallique de fer. 11 remarque ensuite « que ce fait ne s'observe pas seulement sur le charbon, mais aussi sur la surface de tout corps solide infusible que l'on plonge dans la greillade en fusion, ce qui tient non-seulement à des conditions de contact du charbon et des silicates basiques facilement réductibles, mais aussi à ce que l'air insufflé et converti en gaz réducteur, va se loger de préférence entre la pâte métallifère et le corps immergé, où il rencontre des points de moindre résistance pour s'élever dans le feu, La tendance marquée que possède ici le silicate basique à passer à l'état de silicate tribasique, développe une réduc-

(1) Outrage cité, p. 247.

tion d'autant plus active que les morceaux de charbon agissent non-seulement comme corps solides immergés, mais encore qu'ils brûlent sous le vent, développent au voisinage une haute température et y donnent naissance à des gaz réducteurs » (i).

La face externe des pellicules métalliques est toujours tapissée de cristaux bacillaires de silicate tribasique de couleur brun-chocolat ; et la liquation s'opère invariablement à l'état de silicate, à moins que l'opération ne soit mal conduite ou trop précipitée.

Bien que la réduction et la fusion de la greillade soient trèsrapides pendant la première période, l'élaboration y est cependant incomplète, parce que les premières coulées de scories sont toujours beaucoup plus chargées de fer que le silicate tribasique, et qu'on les remet souvent au feu. Une scorie si fortement basique produira toujours une action décarburante sur le fer qui aura fixé du carbone ; ce dernier réduit dans la scorie une proportion équivalente de protoxyde de fer, et se dégage à l'état d'oxyde de carbone. Sur la réduction incomplète de la greillade, Richard va jusqu'à dire : « L'examen, « ou, » suivant son ingénieuse expression « Y autopsie des feux « éteints et quelques expériences de laboratoire me semblent « démontrer que la greillade arrive à la partie la plus infé- « rieure de sa course, sans que l'oxyde de fer qui entre dans a sa composition soit jamais réduit à l'état métallique » (2). 11 considère que la greillade a presque uniquement pour objet de protéger les noyaux de fer déjà réduits et carbures contre l'oxydation et la décarburation , lorsque le fondeur amène successivement ces noyaux sous le nez de la tuyère, afin de les souder définitivement. Dans le voisinage de la tuyère, l'atmosphère du feu peut être fortement oxydante; et un

(1) Outrage cité, p. 248. On a montré précédemment qu'il n'y a pas de silicate de fer plus sique que le silicate tribasique.

(2) Ouvrage cité, p. 283.

fondeur mal intentionné en profite quelquefois pour brûler le fer du dernier massé pendant l'opération du réchauffage. Il réduit ainsi la masse obtenue par son prédécesseur, et augmente le poids de son propre massé. La greillade, on s'en souviendra, contient beaucoup plus de matière terreuse que le minerai en morceaux, et comme la silice est généralement l'élément principal de cette matière, il se produit en proportion une grande quantité de scories.

Quant à ce fait, que des parties du fer réduit peuvent s'emparer d'une quantité considérable de carbone, les analyses déjà présentées et d'autres qui vont suivre le prouvent ; il est donc probable que la carburation partielle et la décarburation ultérieure par un laitier fortement basique consistant essentiellement en silicate de protoxyde de fer, sont des phénomènes assez constants dans le fourneau catalan.

Les analyses suivantes se réfèrent à la surface supérieure du massé. Le métal était en fragments ramuliformes, mais peu malléable, et souillé de scories.

Pesanteur spécifique 7.423 7.042

Fer métallique 94.870

Manganèse 0.521

Silicium 0.037

Carbone Traces.

Scories. 4.562

Le n° 1 se rapporte à une allure en fer doux, avec du minerai manganésifère. Le n° 2 à une allure ordinaire avec un minerai de sesquioxyde de fer.

Richard et M. François ont donné les analyses suivantes des scories produites dans le travail catalan :