‹ Traité complet de métallurgie (volume 2)Chapitre 120 sur 159 · TUFS · texte numérisé non relu

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Il résulte des données du tableau précédent que, suivant la méthode ligurienne, on pouvait exécuter dans chaque semaine de 144 heures, o'estr-à-dire en 6 jours, 30 opérations au lieu de 24 que l'on faisait auparavant ; la consommation par opération était, avec la nouvelle méthode, de 95k.30 de minerai en morceaux, 63*. 50 de minerai en poudre, 23". 80 de fonte, 31*. 75 de ferraille et 254 kilogrammes de charbon de bois, et l'on avait un rendement de 143 kilogrammes de fer earilldn de bonne qualité. En outre, avec un four à réchauffer, dans lequel la chaleur perdue était utilisée de la même m**

nière, on pouvait étirer 715 kilogrammes de fer par jour, an lieu de 476 kilogrammes.

En admettant, pour les frais généraux annuels dune usine catalano-ligurienne, la somme de 3 700 francs, et en tenant compte de toutes les dépenses, on trouve pour 100 kilogrammes de fer marchand en barres, avec l'ancienne méthode, un prix de revient de 38 fr. 28 c, et, avec la nouvelle, de 28 fr. 94 c. seulement (*).

On nous reprochera peut-être d'avoir décrit le procédé catalan avec trop de détails, parce qu'il est abandonné en Europe, ou peu s'en faut, et qu'il est peu probable qu'on le reprenne. Mais le procédé auquel on devait primitivement toute la production du fer méritait plus qu'une mention rapide, ne fût-ce qu'au point de vue de l'intérêt historique. Il y a, d'ailleurs, d'autres raisons qui m'ont engagé à offrir de ce procédé un compte rendu détaillé : c'est qu'il donne la connaissance de beaucoup de faits dont on sentira l'importance dans nos recherches ultérieures, et qu'il peut être utile à ceux qui émigrent dans des régions éloignées, relativement inaccessibles, où il peut être pratiqué avantageusement et soutenir avec succès la concurrence même des fers étrangers.

Cette méthode offre plusieurs points intéressants, et l'appareil qu'elle exige est des plus simples, puisqu'en réalité ce

(') Le perfectionnement introduit par l'ingénieur Baldracco dans les forges du marquis Pallavicini, en 1843-44, eût rendu possible, dans les usines liguriennes bien situées, la fabrication actuelle par la méthode catalane, mais elle échoua quelques années plus tard par l'aveugle résistance des ouvriers. {Industria del ferro in Italia. Torino, 1864, p. 336.) (Les Traducteurs.)

(1) Notice sur la fabrication du fer m Cors$, par M. Sigey, 1828; An*, éss Jtftef, 2« série, t IV, p. 121-144. Dos Wichtigst* aus der Eisenhuttmkunde von J.-H. Hasmin\z (Résumé substantiel delà skUrolechnk de J.-H. Hassenfrata). Leipzig, 1832, p. 524.

n'est qu'un feu de forge : elle paraît avoir été suivie en Corse depuis une époque très-reculée. En 1812, il y avait huit de ces petites forges en activité, six en 1820, et seulement quatre en 1828 ; nous ne saurions dire s'il en reste encore (*).

Le minerai employé était l'hématite rouge ou minerai spéculaire de l'île d'Elbe. Il arrivait en Corse en gros morceaux qui étaient transportés aux forges à dos de mulets, sans déchet notable. On le faisait d'abord griller de la manière décrite plus loin, puis on le cassait à la main. Le combustible était le charbon de châtaigner. Le vent était fourni par des trompes ayant un seul arbre haut de 7 mètres. Le marteau était en fer forgé, excepté la panne qui était en acier; il pesait 144 kilogrammes et était mis en mouvement par une roue hydraulique. L'enclume était en fer forgé avec étampe en acier; elle pesait 80 kilogrammes et reposait sur un bloc de fonte du poids de 1 000 kilogrammes.

Les figures 25, 26 et 27 représentent le foyer proprement dit : il est creusé dans une masse de brasque ou amas de menu charbon, supporté par une aire en maçonnerie élevée au-dessus du sol ; cet amas est appuyé contre un mur qui reçoit et supporte la tuyère ; c'est le côté des porges dans le foyer catalan. Il y a un

J ** Fig. M. - Foyer eorte: aération.

autre petit mur placé en avant et

à angle droit du précédent et qui forme la face du chio (ou

(*) Le procédé corse n'est plus appliqué aujourd'hui que d'une manière très-intermittente, dans trois ou quatre petites forges, celle de Paoli entre autres. {Les Traducteurs.)

C'est une traduction faite par Hasse sur l'original français. Il y a aussi un ouvrage spécial sur ce sujet qui a pour titre : Mémoire sur la manière dont on extrait te fer en Corse, par du Coudray. Paris, 1775, in-8°. Nous tirons nos renseignements du mémoire de M. Sagey ; nous avons eu aussi, il y a quelques années, l'occasion de converser avec l'auteur sur celle fabrication.

il. 3*

latairol) ; il n'y a point de faces de contrevent ni de cave. Le trou du ohio, pratiqué dans une plaque de fer mobile, doit être à 0".50 du mur de gauche et à 0".56 du plan vertical passant par Taxe de la tuyère ; enfin, il se trouve à 0".15 audessous de l'orifice de celle-ci.

Le fond, formé par une pierre plate, est toujours recouvert par une grande épaisseur de menu . charbon. La tuyère est en cuivre, dune forme conique très-prononcée; son œil est circulaire, de 0a.031 de diamètre; elle est f i# . m. - fotw cône : «*** mim* placée à 0" . 50 au-dessus du fond

•urAB.flg.i7. * . . .

ou sole en pierre ; son inclinaison est de 20 degrés et la saillie de 0".28.

Aussitôt que le dernier lopin est formé et retiré du foyer,

on éteint le feu en y jetant de l'eau ; on enlève les gros morceaux de charbon, puis on redonne le vent pour hâter le rejl froidissement, et l'on remue la masse dans le foyer avec le ringard, en enlevant soigneusement les scories qui ont pu rester. On dispose alors la brasque humide E«k«n« »«triq»« • o«.ois p«r » «I m. autour de la tuyère, en lui don-

Fig. 21. — Foyer rorae : Coupe horizontale

•ur a b, ai . m. nant la forme d un bassin semi-

elliptique ; le fond du bassin est à 0". 11 au-dessous de l'orifice de la tuyère, et le grand axe de l'ellipse est dans la direction du chio à la cave, ou la face n° 3 d'un foyer catalan ; ce bassin est supporté, extérieurement, par une muraille de gros blocs de minerai (fig. 26). Dans le bassin, que nous désignerons par le nom de bassin à brasque, on empile du charbon, comme le .montre la figure 26, de manière à former un puits

PROCÉDÉ COfiSE. 409

ou cône vertical s'évasant à mesure qu'il s'élève. On choisit, à cet effet, des morceaux de charbon d'environ 0".05 de diamètre et (T.lô de longueur. On élève la muraille de minerai destiné à supporter le bassin à brasque aussi haut que le puits, en employant pour cela des morceaux plus petits (fig\ 26). L'intervalle laissé entre la paroi relevée du bassin primitif et la face extérieure du puits construit en charbon, est alors réparti en trois cases, .par deux cloisons verticales de charbon, qui sont élevées en même temps que les parois du puits lui-même ; la case du milieu est la plus large. On les remplit avec précaution tous les trois d'un mélange de minerai concassé et mêlé de poussière ; on termine en recouvrant le minerai d'une petite couche de brasque fine que l'on tasse avec soin, et on élève ce premier étage jusqu'au bord du bassin (fig. 26). Il doit être surmonté d'un autre étage contenant la même quantité de minerai, et, finalement, recouvert de braise; le niveau supérieur de l'amas est alors de CT.74 au-dessus du fond du bassin de brasque. Le poids de la charge totale du minerai traité dans une opération était de 526 kilogrammes.

Voici comment se conduit l'opération : on jette au fond du puits quelques charbons embrasés; on les recouvre de charbons noirs, et l'on donne une partie du vent. La flamme, qui apparaît bientôt, cesse après environ 40 minutes; les ouvriers disent alors que le minerai est à moitié cuit. À ce moment on donne tout le vent, et la combustion devient plus active dans le puits, que l'on entretient constamment rempli de charbon. Lorsque le grillage, c'estr-à-dire la réduction du minerai est à peu près terminée, on retire « plusieurs pains de scories douces d'un bassin latéral très-rapproché de l'aire, on les écrase avec une masse, et l'on en forme une couche épaisse de 0".02, qui s'étend le long du bord de Taire. »

Quelques minutes après la dernière charge de charbon, on retire les gros blocs de minerai qui forment Ja base du mur

extérieur, dont on transporte les débris à la place où ils doivent être cassés. Pendant ce temps, on jette beaucoup d'eau sur le foyer. On retire alors, avec une pelle courbe, la brasque formant le bassin et qui est mêlée de morceaux de minerai non agglomérés, et on rétend sur le lit de scories pilées. Le minerai aggloméré se soutient encore de lui-même autour du puits de charbon; mais on fait écrouler avec un ringard l'étage supérieur qui dépasse le bord horizontal du bassin à brasque (fîg. 26); on le retire par morceaux; les gros charbons sont mis en tas, et Ton en arrête la combustion avec de l'eau. On démolit ainsi toute la construction, et Ton trouve sous la tuyère une masse de scories. Le minerai est en grande partie agglutiné.

On divise en cinq parties égales le mélange de scories et de brasque qui forment un tas allongé sur Taire, et sur chacune de ces parties on dépose 1/5 du minerai agglutiné ; chaque portion servira à former un lopin ou massé (massello).

Il faut éviter, surtout au commencement de l'opération, de donner une chaleur trop forte, qui pourrait fondre le minerai. Cet accident est fort rare, mais quand il arrive, il ne reste plus qu'à briser le minerai aggloméré et à recommencer le grillage. Le charbon consumé par le grillage pèse environ le double du minerai. Un fait remarquable, suivant l'observation de M. Sagey, c'est que les morceaux de charbon qui forment le puits de brasque se conservent très-bien durant tout le cours de l'opération et que la solidité de la construction n'est jamais compromise; cependant la chaleur est très-forte, et la quantité d'air lancée dans le foyer, considérable.

Les produits de cette opération sont le minerai aggloméré ou cuit, et les scories, qui filtrent à travers les charbons formant la base du puits et se rassemblent au fond du bassin à brasque. On a reconnu qu'elles étaient formées parla fusion d'une argile rougeâtre qui existe en veinules dans le minerai de l'île d'Elbe, Les caractères des scories, suivant M. Sagey,

sont les suivants : bien fondues, vitreuses, transparentes, et d'un vert-olive clair ; elles empâtent des globules métalliques de fonte et une assez grande quantité de débris de charbon enduits d'une couche très-mince et d'abord peu visible, de fer métallique, mais qui se manifeste plus tard en prenant une couleur de rouille très-sensible.

Le minerai aggloméré est mis en plaques sous le marteau ; en frappant dessus avec précaution, on peut presque toujours achever le martelage à froid en feuilles minces. Il est évident que ce minerai consiste essentiellement en fer métallique.

Il reste ensuite à traiter le minerai réduit pour en faire des loupes, et à forger les loupes pour les étirer en barres ; or, ces travaux s'exécutaient dans le même foyer. On jetait dans le foyer de la brasque composée de charbon neuf et sec que l'on avait préalablement lavé pour en séparer la poussière terreuse qui s'y trouvait mêlée ; on en formait deux plans inclinés qui se réunissaient en gouttière au-dessous de la tuyère, suivant une ligne horizontale perpendiculaire à la face de tuyère ; ces plans inclinés s'élevaient à la hauteur du petit mur de chio. On entoure la tuyère de charbon rouge ; par-dessous on met du charbon non embrasé sur lequel on plaçait le lopin qui était alors au-dessus de la tuyère. Ce lopin avait la forme d'un cylindre grossier et il était soudé à l'extrémité d'un ringard dirigé suivant son axe et qui lui servait de poignée. On le retournait de temps en temps, et au bout de 20 ou 25 minutes environ, on le portait sous le marteau pour le forger. Pendant ce forgeage, on chargeait au milieu du foyer le mélange de brasque, de minerai non agglutiné et de scories pilées mentionné plus haut, et l'on y ajoutait les battitures produites pendant l'étirage précédent. On abandonnait cette charge à elle-même, et l'on continuait à forger comme s'il n'y avait que du charbon dans le foyer. On faisait quatre barres avec le lopin (massello) provenant du cinquième du produit d'un grillage.

L'étirage en barres durait un peu moins de deux heures, depuis le moment où le vent avait été donné. La conduite du feu se bornait à remplacer du charbon à mesure qu'il brûlait, à jeter de l'eau à la surface du foyer; enfin à dégager la tuyère en débouchant son orifice. Le lopin destiné au forgeage était toujours placé vis-à-vis de la tuyère et un peu plus haut qu'elle, pour que le vent ne tombât pas directement dessus et n'occasionnât pas un trop grand déchet par suite de l'oxydation.

Une heure et demie après le commencement de l'opération, on faisait une percée pour l'écoulement des scories très-liquides qui se rendaient dans un bassin de brasque disposé auprès du chio. La moitié du minerai était ensuite placée en avant du lit de brasque constituant le foyer propre, et à peu près à la hauteur de la tuyère; cinq ou six minutes après, on poussait ce minerai horizontalement vers le centre. Etant dès lors exposé à une chaleur très -for te, il se ramollissait, et même en quelques points il coulait en gouttes, jus* qu'à ce que, par cette cause, et surtout par la combustion du charbon inférieur, ce minerai descendit au-dessous du vent, où il se réunissait au minerai non aggloméré qui avait été précédemment chargé.

La seconde moitié du minerai aggloméré était mise à la place de la première et traitée de môihe. On jetait de temps en temps dans le foyer des pains de scories douces (1). Quand le massello était parfaitement formé, on ajoutait dans le foyer environ une livre de battitures aveo un peu moins de greillade, « probablement, observe M. Sagey, pour compléter la décarburation du fer. » Quelques minutes après, on arrêtait le vent, on lançait de l'eau sur le foyer, et l'on retirait la loupe. On en détachait le gâteau de scories adhérent à la partie inférieure,

(1) Ainsi appelées par M. Sagey, parce que les ouvriers admettaient qu'elles avaient pour effet d'adoucir le fer.

on la battait avec une masse de bois4, et on y soudait le ringard qui servaitfde poignée.

On enlevait et on rejetait, comme étant de mauvaise qualité, la couche mince de scories qui se solidifiait d'abord à la surface des scories sorties par le chio et reçues dans un bassin de brasque préparé à cet effet; mais le reste, qui se solidifiait ensuite, était gardé et traité de nouveau. On n'a pas recherché la cause de cette prétendue mauvaise qualité de la couche mince supérieure : on supposait que ce pouvait être le soufre. Le grillage et les cinq affinages du minerai réduit, etc., tels qu'on vient de les décrire, duraient exactement 24 heures. On accordait 4 heures aux ouvriers pour chacune de ces opérations. Il n'y avait dans chaque forge que quatre ouvriers, et ils travaillaient six jours de suite par semaine. Les forges n'étaient en activité que pendant sept mois de Tannée; les chaleurs excessives et parfois l'insalubrité du climat obligeaient à cesser le travail à la fin de juin. Dans cet espace de temps, on ne faisait pas en moyenne plus de 260 quintaux métriques de fer en barres. Le fer produit était excellent, « ductile et très-nerveux, sans être malléable comme celui de Suède ; il se forgeait à chaud et à froid, sans se fendiller. » Les frais de fabrication du fer en barres, dans une forge produisant annuellement 290 quintaux métriques, étaient de 46 fr. 31 c. par quintal métrique, et dans une autre, produisant annuellement 250 quintaux métriques, de 51 fr. 20 c. Le rendement moyen du minerai en fer marchand était seulement de 38.66 pour 100. La consommation de charbon pour une partie de fer en poids était estimée à plus de 8.88 parties de charbon en poids.

La consommation de charbon par cet ancien procédé corse est énorme et l'enseignement à en tirer ne manque pas d'importance. Il est très-utile, à notre avis, de décrire tout au long les procédés métallurgiques défectueux, aussi bien pour nous prémunir que pour nous instruire. Après l'exposé détaillé que

nous avons donné du procédé catalan, nous n'avons pas cru nécessaire de nous étendre longuement sur la théorie du procédé corse. Dans l'un comme dans l'autre, l'agent principal de réduction est évidemment l'oxyde de carbone, et la manière dont le charbon et le minerai sont arrangés dans le procédé corse est visiblement de nature à favoriser la formation de cet agent de réduction et son contact avec le minerai. Il est curieux de constater comment l'expérience développe graduellement les procédés efficaces, dans l'ignorance entière des principes sur lesquels ils sont fondés.

En traitant de la fonte du fer dans l'Inde, nous avons déjà fait allusion à ce fourneau pour lequel nous n'avons point de nom, mais que nous pourrions appeler haut fourneau à masses, puisque ce n'est qu'un fourneau catalan développé en hauteur, sous la forme d'un puits quadrangulaire ou circulaire. Les Allemands l'appellent stùckofen ou wolfsofen, parce que la grosse masse métallique qu'on retire du fond est connue sous les noms de stùck ou wolf. La transition de l'ancien fourneau à masses au haut fourneau moderne a été très-graduelle, et le stùckofen est le développement final des fourneaux dans lesquels le fer malléable était extrait directement du minerai. En augmentant les dimensions du stùckofen, et spécialement la hauteur, on réunit les conditions favorables à la production de la fonte ; ' et de fait, dans le stùckofen, malgré les soins du fondeur, il se produisait, siqon toujours, du moins généralement, une plus ou moins grande proportion de fonte. Entre le luppenfeuer (foyer à loupe) ou foyer catalan, et le stùckofen, les métallurgistes allemands placent un fourneau de hauteur intermédiaire, qu'ils appellent blaseofen (fourneau soufflant) et bauernofen (fourneau rustique) (1). Ce fourneau

(1) Lehrb. derProbûr und Hutlenkunde, Wehrle, t. II, p. 116; 1844.

fut primitivement employé en Norwége, en Snède et dans d'autres contrées de l'Europe ; bien qu'il ait disparu depuis peut-être un siècle des deux pays que nous venons de citer, il fonctionne encore aujourd'hui en Finlande. Nous le désignerons par le nom de fourneau à osmund, du mot suédois osmund, qui désigne la loupe produite dans cette espèce de fourneau.

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