HAUTS FOURNEAUX

Sommaire technique. — Le type classique des hauts fourneaux consiste en un édifice reproduisant la forme de deux troncs de cônes réunis par leurs bases. Le tronc de cône supérieur prend le nom cle cuve', l’inférieur, celui à' étalages. Les parois de la cuve sont formées de deux plans de briques entre lesquels se trouve une couche de laitier. Son ouverture supérieure est appelée gueulard. Sur les parties latérales de sa zone supérieure, on ménage des portes pour l’introduction du minerai et du charbon. Le segment des étalages est bâti avec des briques réfractaires ou avec des pierres quartzeuses résistant à la fusion. Son extrémité inférieure ou fond constitue le creuset, au-dessus duquel il y a des ouvertures où débouchent les conduites ou tuyères chargées d’amener dans les fourneaux de l’air froid lancé par une machine soufflante dont les pistons sont mus par la vapeur ou par une chute d’eau. Pour la mise en train, on allume d’abord un feu de fagots dans le creuset, puis on charge par-dessus, parle gueulard, du coke ou du bois, un premier lit épais. Ensuite on introduit des couches alternatives de minerai et de combustible. Comme le travail doit rester continu, tant que le fourneau n’est pas détérioré, on recharge continuellement, mais à des intervalles réguliers, des quantités déterminées de minerai et do combustibles, la masse s’affaissant et diminuant d’autre part par les coulées. On ajoute aussi, sous le- nom de castine , du carbonate de chaux destiné à empêcher le fer de se combiner avec la silice, et à donner naissance à du silicate double d’alumine et de chaux qui, par sa grande fusibilité, se sépare facilement de la fonte.

Il s’échappe par le gueulard un mélange gazeux formé d’acide carbonique, d’oxyde de carbone, d’azote et d’hydro-

gène carboné. On allume généralement ce mélange qui brûle en fournissant beaucoup de calorique. Aujourd’hui,

Fig. 95. — Haut fourneau.

B est le gueulard. A est une cheminée surmontant le gueulard. De B en C est la partie dite cuve. Elle est revêtue de briques réfractaires, De C en D un espace cylindrique appelé ventre. De D en E se trouve la partie nommée les étalages, laquelle est formée de pierres siliceuses de E en F est un cylindre en pierres réfractaires appelé ouvrage. Audessous, en c, le bassin nommé creuset qui reçoit le métal fondu T est une des tuyères amenant l’air envoyé par la machine soufflante.

pour utiliser celui-ci, on le ramène par des tuyaux sous les chaudières de la machine soufflante.

La gangue siliceuse et la fonte, qui est clu fer combiné à du charbon fourni par le combustible, s’accumulent dans le creuset, à l’état tle fusion. La gangue surnage et s’écoule librement par la partie supérieure d’une ouverture existant au-dessus du creuset, en avant et à la partie inférieure du fourneau, la moitié inférieure de cette ouverture étant maintenue obstruée avec de la terre glaise. Au bout d un nombre d’heures déterminé, on enlève cette barrière, et la fonte coule dans des rigoles tracées dans le sable du sol de l’atelier. On amorce son écoulement à l’aide d’un ringard. On laisse refroidir. On verse quelquefois de l’eau pour activer le refroidissement. Puis avec des masses, des ouvriers cassent la coulée en blocs.

Complétons cet exposé par la reproduction d’un haut fourneau (fîg. 95).

L’opération qui a pour but de tranformer la fonte en fer prend le nom d 'affinage de la fonte. L’affinage nécessite deux traitements, la finerie et le puddlage.

Pour la finerie , la fonte est fondue dans des creusets en fonte dont la fusion est évitée par le passage incessant d’un courant d’eau froide. Des tuyères y déversent des torrents d’air lancés par une machine soufflante et destinés à assurer la combustion du carbone. Une haute cheminée donne issue aux gaz produits. On fait couler le métal fondu dans des rigoles où il se solidifie sous le nom de fine-métal.

Ce produit est fondu de nouveau dans un four à réverbère. C’est là le puddlage. Le four présente deux portes, l’une pour introduire et retirer le métal, l’autre pour l’introduction de ringards.

Cette fusion se fait en présence de scories riches; quand elle est effectuée, on ferme en parLie la cheminée par un registre et à ce moment il se produit beaucoup d’oxyde de carbone dont la sortie est relativement gênée. Après l’élimination des scories, le mélange s’épaissit de plus en plus. L’ouvrier le retire par petites masses qu’il faut encore soumettre au cinglage , pour en chasser la matière vitreuse et fusionner entre elles les particules ferrugineuses. Ce cin-

g-lago consiste en une série de martelages entre lesquels la matière doit être chauffée de nouveau.

Hygiénologie. — Les ouvriers sont surtout exposés à des brûlures graves. Les yeux sont particulièrement menacés par les projections qui peuvent se faire sur tous les points de la coulée, mais qui sont surtout à craindre près de la bouche de sortie du fourneau, où il se fait continuellement un crachement et une véritable pulvérisation de matière en fusion. Il ne serait certainement pas puéril de mettre devant cet orifice un écran mobile. Les sillons de coulée exposent à des brûlures plus graves et souvent mortelles. Par inadvertence et dans l’ardeur des déplacements professionnels, il arrive qu’un ouvrier enfonce unpied dans la masse incandescente. Cet accident est encore plus à craindre avec la lave des scories qu’onlaisses’étalersurune plus grande surface et qui carbonise les tissus alors qu’elle parait déjà éteinte et qu’elle n’accuse plus sa présence par sa teinte rouge. Il faut exiger qu’on lui creuse une large fosse bien délimitée et garnie de barrières.

La lumière intense de la coulée irrite la rétine, engendre des choroïdo-rétinites, fatigue l’iris qui, par action réflexe, reste spasmodiquement contracté. L’inflammation oculaire peut devenir générale. Les gaz enflammés qui s’échappent du gueulard ont aussi un effet du même genre, mais beaucoup moins prononcé. Les ouvriers du chargement par le gueulard et ceux de la coulée devraient tous porter des conserves qui auraient en outre l’avantage de protéger les yeux contre les projections. Aujourd’hui qu’on conduit les gaz enflammés sous les chaudières à vapeur des machines soufflantes, on devrait mieux les capter sans laisser de solution de continuité entre le gueulard et le tuyau de dégagement.

On a l’habitude de ménager, à hauteur d’homme, sur les faces latérales du haut fourneau, de petites ouvertures vitrées qui permettent de juger l’état de fusion. Il convient de donner au verre une teinte ardoisée ou jaune.

Pour hâter le refroidissement de la coulée, on verso de l’eau sur les rigoles. Il se dégage à ce moment des torretns

de vapeur cl’eau qui peuvent brûler les ouvriers et qui allèrent l’atmosphère de l'atelier. 11 vaudrait mieux attendre un refroidissement naturel ou organiser un déversement d’eau s’effectuant en dehors de la présence des ouvriers.

Une cause de danger beaucoup plus sérieuse est la chaleur excessive qu’endurent les ouvriers. Quoique dépouillant habituellement de tout vêtement leur corps jusqu’à la ceinture, ils n’en ont pas moins des sueurs profuses qui les exposent à des refroidissements et par conséquent à toutes les maladies afrigore , d'autant plus facilement que le local qu’ils occupent est à chaque instant parcouru par des courants d’air froid. Ils sont en outre forcés de déployer des efforts considérables pour casser la fonte et en transporter les morceaux. Les conditions sont de même valeur pour les chargeurs du gueulard. De plus, ces derniers sont soumis à l’action toxique des gaz qui s’échappent du fourneau, et c’est surtout à ce point de vue qu’il convient de mieux capter ceux-ci.

Mon intervention médicale dans plusieurs fonderies m’a fait constater que toutes les maladies aiguës, notamment les pleurésies, les pneumonies, la fièvre typhoïde, présentaient souvent des accidents ataxo-adynamiques, même chez les ouvriers sobres, et que la mortalité était chez eux notablement plus forte. Est-ce dû au surmènement, à l’altération de l’économie par l’excès de calorique et aux gaz toxiques? cela n’est pas impossible.

Depuis qu’on emploie du coke au lieu de bois, il y a une manipulation préalable consistant en.déchargcment, triage, chargement et transport dupremier combustible, qui expose un certain nombre d’ouvriers à des poussières, d’autant plus que généralement le combustible tombe du haut d’une estacade. Si la disposition des lieux rend tous ces transbordements inévitables, on devrait du moins habituer les ouvriers à plus de propreté, à l’emploi de lunettes protec trices et à s’éloigner momentanément au moment de la chute du contenu du wagon. Les mêmes inconvénients, moins la couleur noire, existent pour la. manipulation du minerai,

et il n’y a pas h se prévaloir cle l’influence heureuse de l’absorption du fer.

Les effets de la lumière et de la chaleur d’un foyer trop intense sont encore bien plus à redouter avec les fours à puddler qu’avec les hauts fourneaux, d’autant plus que la masse à décarburer a besoin d’être agitée tout le temps avec énergie. Aussi ne faut-il plus admettre que l’agitation soit obtenue avec des ringards mus par des ouvriers restant directement en face de l’ouverture du foyer et déployant en outre des efforts musculaires inouïs. On doit l’obtenir à l’aide d’un four tournant.

Pour bien faire comprendre l’intérêt qu’il y a à rendre le puddlage mécanique, il convient de décrire le travail qui incombe aux ouvriers avec les fours à réverbère ordinaires.

On chauffe d’abord ce four au rouge blanc, puis l’ouvrier introduit par une porte la fonte à puddler, qui entre rapidement en fusion et qu’il est obligé de remuer activement et continuellement avec un ringard. Le mélange s’épaissit de plus en plus; il fait couler les scories, et avec son ringard il pétrit le métal devenu pulvérulent.

Il enfourne des petites masses appelées loupes, qu’il extrait successivement du four avec une pince et qu’il traîne ensuite sur une longue plaque de fer incrustée dans le sol. D’autres ouvriers le suivent frappant la loupe avec de lourds marteaux.

C’est pour éviter aux ouvriers ce travail excessivement pénible et dangereux pour la santé que Danks a proposé de substituer au four à réverbère un four tournant analogue à celui appliqué aux soudières.

Il est vrai qu’il en résulterait un renouvellement très dispendieux du matériel préexistant. Mais on peut fout au moins, à titre de transition, adopter le système Pernot, qui réalise un puddlage mécanique, tout en permettant d’utiliser l’ancien matériel. Il suffit de transformer la sole du four ordinaire en une cuvette circulaire inclinée de manière à émerger par moitié du bain de fonte et tournant autour d un axe incliné. La force centrifuge amène sans cesse sur la

moitié non immergée une nouvelle quantité de la matière en fusion, qui y subit d’autant plus l’action de l’oxygène qu’elle s’y étale en couche mince et que c’est sur cette portion seule de la solo que la flamme agit. Chacune de ces fractions de matière retombant dans la masse inférieure, y produit la réaction de l’affinage.

he martelage oucinglage, qui a pour but de chasser les

Fig. 96. — Marteau-pilou.

matières vitreuses et de souder ensemble les fractions de fer, reste évidemment nécessaire. Mais le martelage à la main pendant le transport de la loupe n’est probablement pas indispensable et le martelage mécanique appliqué d’emblée peut être suffisant.

Il s obtient par l’emploi du marteau-jpilon ou marteau à vapeur représenté par la figure 9G.

Un perfectionnement hygiénique me parait encore néces-

sairc, c’est d’entourer le marteau de boucliers mettant les ouvriers à l’abri des éclats incandescents.