GUEULARD

Gaz carbonique

Oxyde de carbone

Hydrogène

Azote

L’hydrogène contenu dans le mélange provient de l’action du charbon incandescent sui' l’humidité de l’aii- lancé par les (uvèrc's.

Voici les analyses clos g-az d’un haut-fourneau d’une liauteur dc^ 1 I mètres, alimenté par la houille (Bunsen el Playfair).

Distance du gueulard. . . .

Gaz carbonique

Oxyde de carbone

Gaz des marais

Hvdrogéne

Éthylène

Cyanogène

Azote

38, Od

L’analyse des gaz puisés près de la tuyère, à l’aide d’un tube refroidi, y a montré la présence simultanée d’oxygène, d’oxyde de carbone et de carbone très divisé, dus à la dissociation de l’anhydride carbonique (Cailletet). Il est probable que ce charbor» très divisé intervient dans la carburation du fer.

1092. Fontes. — Les fontes sont essentiellement formées par du fer uni d’une manière plus ou moins intime à du carbone, mais elles renferment toujours en outre du silicium, qui joue le rôle du carbone, ainsi que du manganèse, avec de faibles quantités de ^ soufre et de phosphore.

Les fontes possèdent des qualités très différentes de celles du fer, aussi ses usages ne sont-ils pas les mêmes. Les propriétés des fontes varient avec leur composition et avec celle du minerai qui l’a fournie, ainsi qu’avec l’état dans lequel s’y trouve le carbone, état qui varie avec la température de réduction et avec les conditions de solidification. A cet égard, on partage les fontes en fontos H. blanches et en fontes grises.

Ce qui distingue essentiellement ces deux espèces de fontes. ( c’est que la première est homogène, tandis que la fonte grise renferme du graphite disséminé dans la masse et ayant cristallisé par un refroidissement lent (t. I, § 580). Ainsi une même fonte pourra présenter des caractères différents suivant le mode d<> refroidissement.

La fonte blanche est très dure, lamelleuse, à éclat métallique, cassante, difficile à travailler, sa densité varie entre 7,44 et 7,84; elle fond à 1050-1100°, en restant pâteuse. Elle est employée surtout pour la transformation en fer doux et en acier.

MÉTALLURGIE DU FER

La fonte grUc, qui est en général plus carburée et qui se produit à une température plus élevée, estplus douce, grenue, moins cassante Oise laisse travailler aisément. Sa densité varie deG,8c'i7, 05 ; ellene fondqu’à 1200“ en devenant très fluide, ce qui permet de lamouler, aussi ses usages sont-ils très étendus. Elle sert à la confection des piliers pour construction, des conduites d’eau et de gaz, des grilles, etc., etc. On s’en sert aussi pour de petits objets [bijoux en fer de Herlia) et pour l’ornementation, car on en fait des statues, des vases de grandes dimensions.

Les grandes pièces de fonte^ lorsqu’elles ont été coulées dans des moules bons conducteurs en fer ou en fonte, présentent dans leurs parties extérieures les caractères de la fonte blanche, parce qu’il y a eu refroidissement brusque, tandis que la masse principale est de la fonte grise qui lui donne la solidité qui manque à la fonte blanche. C’est ainsi qu’on donne aux cylindres des laminoirs la dureté nécessaire, sans nuire à leur ténacité.

La fusion de la fonte pour sa coulée s’effectue soit dans des fours à réverbère, lorsqu’on a à opérer sur des masses considérables, soit dans des fours à cuves cylindriques, nommés cubilots, de 4 mètres de hauteur, qu’on charge par le haut avec des gueuses et du combustible après y avoir allumé un feu de charbon ou de coke. Le trou de coulée se trouve à la partie inférieure, opposé aux tuyères de la soufflerie (fig. 215).

La fonte grise se dissout dans l’acide chlorhydrique en laissant un résidu de silice et de graphite en paillettes, ce qui n’arrive pas avec la fonte blanche dans laquelle tout le carbone est combiné. Dans cette dissolution, qui s’effectue souvent avec difficulté, il se dégage des gaz carburés qui donnent à l’hydrogène une odeur fétide. La teneur du carbone dans les fontes varie de 2 à 5 p. 100 ; dans les fontes grises la plus grande partie de ce carbone est à l’état de graphite. On donne le nom de fontes truitées et de fontes rubanées à des fontes intermédiaires.

■ Les fontes blanches doivent souvent leurs caractères non seulement à l’état du carbone qui y est contenu, mais aussi à la pré-

n. — Chimie minérale. 23

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Fig. 215.

sence du phosphore, du silicium et du manganèse. La teneur en silicium dans ce cas peut dépasser 1 p. lüü; celle du manganèses est très variable et l’on cherche môme à augmenter la teneur de ce dernier à cause du rôle qu’il joue dans l’affinage. Les fontes au silicium et au manganèse ont une structure lamelleuse et les dernières sont souvent désignées sous le nom de fonte miroitante ou spéculaire (en allemand Spiegeleisen). Enfin on nomme ferromanganèse des fontes très riches en manganèse. Voici la composition de quelques fontes spéculaires ;

Fontes spéculaires. Ferromançauèse.

Siegen. Duisbourg. Dannemora. Prieger. Seraing.

t’er 88, oG 76,03 92,91 19,14 51,98

Manganèse... 5,75 18,70 1,99 72,75 40,45

Carbone 5,04 4,77 4,81 7,15 5,40

Silicium 0,41 0,09 1,18 0,87 1,86

Soufre 0,08 0,01 traces. 0,02 0,21

Phosphore » 0,28 0,12 0,07 0,10

Cuivre 0,1G 0,12 » » »

1093. Affinage de la fonte. — Cette opération consiste à décarburer la fonte en oxydant son carbone, soit par l’air soit par un composé oxygéné du fer; oxyde, scories ferrugineuses ou minerais riches. On produit ou un affinage total, pour obtenir le fer douXy ou un affinage partiel, qui conduit à \ acier.

Affinage au bois. — Ce procédé, le plus ancien, aussi connu sous le nom d’affinage au petit foyer ou de méthode comtoise, s’effectue dans des foyers ressemblant beaucoup aux forges catalanes. On introduit la fonte en gueuses dans le foyer du four, en même temps que des scories ferrugineuses basiques et des battitures (1) de fer qui fondent d’abord.

La fonte, en fondant sous lèvent de la tuyère, s’oxyde en partie et cette oxydation se continue au contact des scories fondues ; mais elle porte principalement sur le carbone de la fonte, qui réduit partiellement le fer des scories. Celles-ci deviennent moins basiques, irréductibles et plus fusibles, tandis que le fer le devient moins. L’ouvrier réunit ce fer spongieux en une loupe qu’il porte sous le marteau de la forge, après l’avoir d’abord ramené devant la tuyère pour achever l’affînage.

(1) üa nomme ainsi l’oxyde qui se pi’oduit sur le fer à une température élevée et qui se détache en éclats sous le choc du marteau.

AianNAGE A LA HOUILLE.

Affinage à la houille ou méthode anglaise. — Celle mélhode, qui porle aussi le nom de puddlage^ est presque universellemenl adoptée parce qu’elle permet de substituer la houille au charbon de bois et de traiter de grandes quantités de fonte.

La houille contenant toujours du soufre, on ne la met pas directement en contact avec la fonte ; celle-ci est chauffée dans un four à réverbère par la llamme de la houille.

Lorsqu’on a à traiter des fontes très carburées ou très silicifères ou bien de la fonte grise, on lui fait généralement subir une décarburation partielle qui porte le nom de finage ou mazéage et qui s’elîectue au coke dans des fours à finei\ analogues à ceux de l’affinage au bois. Le produit de cette première décarburation porte le nom de fine-métal.

Fig. 216.

Le four à puddler^ représenté dans son ensemble par la fig ure 24 (>, est un four à réverbère dont la sole est ou une plaque de fonte, au-dessous de laquelle circule un courant d’air pour l’empêcher de fondre, ou bien en briques réfractaires. La houille est placée sur une grille, en avant de la sole et chargée par la porte à registre G(l). Quand le four est porté au rouge blanc, on introduit par la porte D, qui répond au milieu de la sole, 200 à 250 kilogrammes de fonte blanche ou de fine-métal et 50 kilogrammes de

(1) Des dispositions plus récentes suppriment l’emploi direct de la houille et utilisent le gaz d’éclairage. En Amérique, on emploie le pétrole ou même les gaz qui se dégagent des sources de pétrole. Ces derniers combustibles fournissent une meilleure qualité de fer, exempts qu’ils sont de soufre.

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