Creuset Rogerson, Statter & Stevenson

L'action directrice exercée par un courant ou un pôle magnétique, découverte par Davy en 1820, étudiée par Quet, puis appliquée par Werderman dans son chalumeau électrique, par Jamin dans sa bougie à cadre directeur, par Gérard dans sa lampe à soufflet magnétique, par de Bénardos dans sa forge électromagnétique [§ 345] a été proposée par ces trois inventeurs pour étaler, à l'intérieur de leur fourneau, l'arc électrique par l'insufflation de deux pôles extérieurs au fourneau , mais aussi rapprochés que possible de l'arc et excités par son courant. [LaLum. élect., tome XXVII, page 181].

329. Chalumeau électrique. On peut le rattacher aux creusets à courant primaire. On connait l'expérience qui consiste à repousser l'arc électrique par le pôle nord d'un

ectro. Le premier chalumeau électrique a été réalisé par /Verderman [§ 336J, un second par Statter & Stevenson.

M. de Bénardos en propose un troisième représenté par la fig. 17.

Quand le courant passe aux charbons c, au travers de l'électro e^ il attire la pointe p, qui permet aux ressorts r d'écarter les charbons entre lesquels jaillit un arc, dirigé sur l'enclume E par l'attraction de l'électro e'.

On peut combiner l'action électrique avec celle d'un chalumeau à gaz, obtenu en faisant traverser les charbons creux par un jet de gaz combustible qui peut même être mélangé de poussier de charbon.

Il n'a reçu jusqu'ici aucune application.

330. Résultats des essais Siemens. Voici résumés, les résultats des essais de Siemens et Huntington, communiqués à l'Association britannique :

Les creusets en terre réfractaire ne résistent pas à la chaleur développée par un arc très intense (le courant avait une intensité de 250 à 300 ampères). Les creusets en plombagine tiennent bien : on peut aussi employer une sole de sable, de chaux ou de poussier de charbon de cornues, qui laisse l'arc, une fois produit, se maintenir jusqu'au métal qui le surmonte.

Fer forgé, 2^,70 soumis à l'action de l'arc pendant 20 minutes, puis coulés dans un moule, ont donné une masse cristalline non forgeable. On a toujours obtenu ce résultat sans pouvoir l'expliquer, dans la fusion du fer, du nickel et du cobalt. On évite la cristallisation du fer en y ajoutant, avant la coulée, un peu de manganèse.

Fig. 17.

Acier, On a pu fondre en une seule charge, jusqu'à 9 knog. d'acier de limes en une heure environ, le creuset étant chaud au commencement de l'opération : en de telles masses le métal s'est toujours montré plein de soufflures.

Fonte blanche. Se fond sans changement de nature dans un creuset d'argile, devient un peu grise quand on y ajoute du coke et donne au bout d'un quart d'heure, une excellente fonte grise dans un creuset de charbon primitivement porté au rouge ; ce phénomène ne se produit pas, même au bout d'une demi-heure, avec un creuset froid à l'origine, probablement parce que la température n'y devient jamais aussi élevée. — Avec du poussier de charbon mélangé à la fonte blanche, on obtient une fonte très noire et cristalline; en faisant refondre cette fonte avec du poussier charbon, on obtient un métal très noir laissant se séparer par refroidissement lent, une grande quantité de graphite.

Fonte grise. Ne se modifie que très peu par la fusion au creuset électrique, en présence de poussier de charbon ou sous une couche de chaux; il se dégage dans ce cas une forte odeur d'hydrogène phosphore.

Spiegeleisen, Le refroidissement du métal fondu dans un creuset de plombagine ou d'argile est accompagné d'une séparation de graphite.

Fonte siliceuse (10 p. c. de silicium). Ne change pas de nature quand on la fond seule ou en présence du poussier de charbon; dans ce cas, le refroidissement est accompagné d'un dégagement de graphite.

En dosant convenablement des mélanges de fontes grises, de fontes siliceuses et de poussier de charbon, on put obtenir des fontes dont la teneur en silicium variait de 0,25 à 9 p. c.

Nickel, On employa, pour électrode positive au fond du creuset, un lingot de nickel de 0°^,003 de diamètre et, pour électrode négative, un charbon qui se couvrit très vite de nickel volatilisé. Ce dépôt sur le pôle négatif fut observé avec

quelques autres métaux, notamment le tungstène. Le nickel ainsi fondu est difficilement malléable.

Cuivre. Une grande partie se volatilise; sur 300 gr. de cuivre fondus en une demi-heure avec du poussier de charbon, il s'en ^st volatilisé 20 gr.

Platine. Fondu 3^,600 de platine en un quart d'heure.

Tungstène. Dans un creuset d'argile, une demi-livre de tungstène en poudre resta presque infusible. Le métal attaque le creuset. La surface du culot, non fondue, était recou- Terte de cristaux prismatiques formés par la précipitation lente des vapeurs de tungstène sorties à travers la croûte. On ne peut fondre le tungstène qu'en très petites quantités. Le tungstène qui a déjà été fondu se fond mieux et sans dégager de fumées. Le tungstène fondu au creuset électrique présente tm aspect blanc brillant, cassant et à grain très serré. Son point de fusion s'abaisse en présence du charbon en poudre. On a pu, avec 1000 grains de tungstène en poudre mélangé de poussier de charbon, obtenir un lingot de 450 grains renfermant 1,8 p. c. de carbone. Le tungstène carburé est également blanc, serré et cassant.

331. Rendement du creuset Siemens. Quant à la question du rendement, elle n'a pas été bien élucidée. Dans un des essais, la dynamo envoyait un courant de 40 ampères environ dans le creuset, la force électromotrice de l'arc était 37 voits, la force consommée 4^^-'^-,25 et la quantité d'acier fondue, 500 gr. en 15 minutes.

Dans ces conditions, en supposant une machine à vapeur perfectionnée ne consommant que 1 kuog. de charbon par cheval-heure, il fallait à peu près 2 tiiog. de charbon brûlé sous la chaudière pour fondre 1 kiiog. d'acier. C'est trois fois plus qu'il n'en faut pour la fusion de l'acier sur sole. En opérant plus en grand et d'une façon plus suivie, on arriverait sans doute à diminuer assez bien ce chiffre et à rendre le procédé électrique moins désavantageux sous ce rapport.

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Il résulte de ces expériences que la quantité d'un métal donné qu'on peut fondre avec succès dans un creuset électrique et le temps nécessaire pour opérer cette fusion dépendent :

1. Du rapport entre les températures de volatilisation et de fusion du métal.