II. — Des l'onrs à réverbère

I,os fours à n'verlwiT fioiit des fours daus lesi|iiLis U < uiiil>iistil>I< i si rnliéremeiil séparé du môtaict dont la surfate su|»eriiun iirtstiiti uni courbure calculée de manière à réfli^chir li inicuv |)(>sad>lL iis ra\uus

Coupe horizontale

calorifique» de la flamme vers lit sol« et à y réparlir unifonnéiiu'iil la t-haleiir.

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^i 1 ''fj fi ^ :/:»• «-'/'fj 'i" \,:*'u ^*fU*\%i\T^ le travail, la fonte a grande x^'ti&^tïtâ' ;, ^ '/> wj*-r. ^;,: *-;;*- f.^v tr*-> ex[visi^ a l'action du feu.

^>rj ^•tu\,\'t\*' «jr^'M* *>-. H^t^f-iTé-ÂU ^.u \'**jleUrre et ils sont parfois 'J'-*j;'fi/'. /j;,fi. f,',. t;vf,*.k, .,,1 i'w S4>rjl aii««*i en iisa«re, sous le nom de

2** /./'>, \'tnr>. a >/,U f,U/t^ -//nf r^-iix qu»- nous avons décrits à propos du |;'i'J')liiy" 'J;#fr. notr- (ir^mi*r'- p^irlii'. fj^ns ces fours, le twin de font*' *îît (>"<j /'j/;ij>j t'X */t iij^. loiji,. |Vii.jh1ik- «lu lal>oratoire.

niTUL ne Li ntsTS 15

Lit s<ito a uiir trçrrr pralr • lu 0> ilîriirr^ «rrs U pi'>Tt^ ilf nMiIr^ qui est d*ordinurr sur le Twnpaal. la \oAle fsl a«sri haiilc t^) om. à l'aiilel pour faoilim* le rharT^rnenl. la surfwe aie la siJe <^( <le i.T* à 3 fois celle de la rhaiiffe. Lji longueur ne «l««il pas «tëpa^^ser 3 mèins : il Tuiil la réduire si l'on n'a pas de bonnes botùlles àla^isne flamme à «^ disposition.

D'une manière çênêrale. le rendher di^l èirr assez pîxtfond ptxir

maintenir sous la erille une masse d'air Tr^Mil ca|»aMed'aoti^-erle lirase.

La porle de chauffe doîl ^Ire assez êrasêe vers l'exlèrieur pour f^r-

Cn«l(<^ 1^1««1la<]IftÛf.

aiilH. — S, sole en mU« rv(nrUir# battu pn pi^. — Kp. mup« »a >liiii-nit. — L. U- Uiraloirr. — B, bouloo! d'arin«tar«. — <.'*. ch«ruiiM'«. — /fy. ivetri, - >'.. Irwi -Ip roultp. — Pr, pori« d« cbkrg«m«Dl.

mettre au chaufleur de bien distribuer le comluislîbie sur toute Ih frrille. Sa hauteur au-dessus de la t^rilte «fui rèçle l'épaisseur du rombustihle est environ de 25 à 30 cm. Celte épaisseur doit être assez ? raitde pour obtenir dans le four une atmosphère non réductrice en même temps qu'une haute température.

La hauteur de l'autel au-dessus de la srille doîl être iraiilant plus çrandeque le combustible est à flamme plus longue : on protégera ainsi bien mieux le métal contre l'aclion directe de la flamme.

40 MÉTALLURGIE DU PKR

2 Cubilol Krigar. — Ce cubilot est constitué par une sorte de cheminée réfractaire à enveloppe mélallique percée de portes à air à trois niveaux différents dans sa moitié inférieure.

Un fond mobile autour d'un axe horizontal obture la cheminée vers le bas.

L'avant-creuset, situé un peu plus bas que le creuset^ communique librement avec lui et avec une cheminée en tôle de petit diamètre dont le tirage est activé par un jet de vapeur.

Le gueulard est à air libre.

Les flèches indiquées sur la figure montrent le parcours eff^ectué par l'air depuis les prises jusqu'à la petite cheminée métallique.

Les gaz chauds ne traversant pas les charges, la fonte ne s'oxyde pas à leur passage et les déchets se trouvent diminués. Il y a lieu cependant de signaler d'autre part que ces charges ne sont pas échauffées avant d'arriver à la zone de fusion et qu'il y a utilisation incomplète de combustible.

3' Cubilot Herberlz. — .Ce cubilot à revêtement métallique est porté par quatre colonnes creuses. Le creuset indépendant de la cuve est soutenu au moyen de traverses formant écrous par des vis placées dans l'intérieur descolonnesetmanœuvréespar des volants ; il est susceptible d'un mouvement vertical de translation. En marche normale, on laisse une distance libre d'environ 13 mm. entre le creuset et le fond de la cuve ; l'air pénètre par cette solution de continuité et par des ouvertures rondes situées au-dessus.

Le profil intérieur de ce cubilot est celui des fours ordinaires soufflés: une zone rétrécie est ménagée au-dessus de l'arrivée circulaire d'air et est reliée au corps de la cuve, d'un diamètre intérieur de 90 centimètres, par des étalages.

Le fond du creuset est formé par une porte de déchargement à axe horizontal qui sert à la visite de l'intérieur du four et à ses réparations.

Le gueulard est fermé par le système cup and coue où les charges peuvent se sécher avant leur introduction dans le four. A cinquante centimètres environ au-dessous de l'appareil de fermeture se trouve latéralement l'appel de l'air formé de deux conduites cylindriques en tôle réunissant le cubilot à une cheminée voisine : dans l'axe de ces deux conduites concentriques est placé un injecteur de vapeur.

Le cubilot Herbert:^ a un perfectionnement que n'a pas le cubilol Woodward et qu'on rencontre dans un grand nombre d'autres types:

Pair pénètre au premier élaçe par toute la périphérie du four. De plus la section annulaire de rentrée d'air est variable et réglable à volonté :

Fig. li. — Cubilot système Herbertz.

Ch, cheminée île tirage. — /, injccteur «le vapeur. — C, cup and cône. — /*/*, prises (lair. — Pa, prise «fair annulaire et de hauteur variable. — 6V, creuset mobile verticalement. — /', fond mobile.

il a été dit plus haut que le creuset est susceptible d'un mouvement

vertical de translation, il peut donc s'approcher ou s'éloigner du corps du cubilot diminuant ou augmentant d'autant la section d'admission d'air.

e). — Les cubilots à tuyère centrale sont, paraît-il, employés avec succès dans quelques usines américaines.

Le vent soufflé s'introduit dans l'appareil non seulement par des orifices pratiqués dans la périphérie et débouchant dans la conduite annulaire qu'on rencontre dans les types ordinaires mais encore par une tuyère centrale en fonte cerclée de fer et protégée par un chapeau à peu de dislance de son ouverture. Cette tuyère branchée sur une dérivation delà conduite de vent pénètre sur une assez grande longueur dans l'axe même du cubilot, solidement reliée à la plaque métallique constituant le fond du creuset.

E. — Comparaison des cubilots à jet de vapeur et des cubilots à vent soufflé. — L'emploi d'un jet de vapeur pour déterminer le tirage dans les fours à aspiration d'air supprime les pompes à air ou ventilateurs employés dans les fours à vent soufflé, mais n'est pas plus économique que ces pompes ou ventilateurs. Il résulte d'expériences faites à cet égard que le système par injection de vapeur serait légèrement plus onéreux ; mais il présente en retour de nombreux avantages. Ce système permet, en eff'et, l'extinction al)solue des flammèches et des étincelles qui s'échappent ordinairement des gueulards, annulant ainsi toutes chances d'incendie puisqu'il supprime les poussières produites dans les fours soufflés, cause de réclamations continuelles dans le voisinage.

Il est presque impossible d'obtenir l'autorisation d'établir des cubilots soufflés dans les villes près des habitations, tandis que les cubilots à tirage forcé par la vapeur peuvent s'établir sans difficulté.

D'autre part les souffleries et, par conséquent, leur bruit insupportable sont supi)rimés. Le fonctioimement des cubilots à tirage ne nécessite que l'établissement de générateurs de vapeur et d'une tuyauterie simple, d'où diminution des premiers frais. Dans le cas de premier établissement en général et dans le cas d'établissement dans les villes, rem[)loi de ces cubilots est tout indiqué (i).

(1) Pour compKHor cette étude forcément un peu sommaire do ces importants appareils, nous renvoyons le lecteur à un travail fort complet de M. l'ingénieur Brunet sur lcî> cubilots (Génie civil).

Consulter également la Revue universelle des mines et de la métallurgie.

BAVAIL DE I.A ^•O^TE

- lien fours à réverbère.

I^PH fours k roveriièrc sont de» fours dans lesi|nels Ii (oitihiislil>lt ist i-iitii'rement séparé du mi'>1al et doitt Ih Mirfacc ^u[>«:rlttl^ prtseiili une roiirliiirc ralculcc de manière à rétléchir ic mituY possdtli. lis ra\ons

Coupe longitudinale

Coupe homofttale

Rd r

crliirc Ii> f'inlT

/", foïcr è grille — C (i-niner — f u euie ~ Hij \ gi-tn — /(/, *ra '-'A, (jlieminee — Rd rc^ant — P poili do ilinrKuii ni — fi miliic di 'Asueulard — 4, armalureen fonlp — r \oi1U en ma onncm nfrai-tairt

calorifiques de la flamme vers la sole et à y répartir iiniformémenl 1 chaleur.

44 MÉTALLURGIE DU FBR

Nous en avons déjà donné une description sommaire à propos des appareils de puddla^e.

A. — Motifs de leur emploi, — Quel que soit le soin apporté dans le choix du coke chargé au cubilot, le contact avec le combustible dénature toujours un peu la fonte. Il faut fondre les cendres du coke et ajouter à cet effet de la castine, d'où résulte la formation d'un laitier, entraînant forcément une certaine élimination du manganèse lorsque la fonte en contient.

La fusion au four à réverbère soustrait la fonte au contact nuisible des cendres et du soufre du coke mais elle est, en revanche, beaucoup plus coilteuse : la chaleur est moins bien utilisée qu'au cubilot et l'atmosphère toujours oxydante provoque un déchet plus fort par oxydation. Le four à réverbère fournit par suite des fontes ayant subi un commencement d'affinage qui leur donne plus de ténacité, et comme du reste il ne peut donner toute sa charge qu'en une fois, on l'emploie de préférence pour les grosses pièces qui exigent le plus souvent de la qualité : canons, cylindres de laminoirs, etc., etc..

B. — Des types de fours employe's, — On peut distinguer deux types de fours :

1° Les fours à bassin qui comprennent deux parties, l'une près de l'autel où la sole se creuse de manière à former une sorte de cuve ou de bassin, l'autre légèrement inclinée où la sole descend en pente plus ou moins forte jusqu'au bassin (Voir la figure précédente).

On charge la fonte à l'extrémité, près du rampant, et à mesure qu'elle fond elle se rend dans le bassin près du pont où elle achève de s'échauffer pour prendre la fluidité nécessaire. Le chauffage est donc progressif et la chaleur mieux utilisée. Le bassin est recouvert, afin de concentrer la chaleur, d'une voûte spéciale rendant assez compliqués la construction du four et son entretien.

Si l'on n'a pas soin de bien conduire le travail, la fonte a grande tendance à s'oxyder, car elle reste très exposée à l'action du feu.

On emploie surtout ces appareils en Angleterre et ils sont parfois désignés dans nos usines, où ils sont aussi en usage, sous le nom de fours anglms.

2® Les fours à sole plate sont ceux que nous avons décrits à propos du puddiage dans notre première partie. Dans ces fours, le bain de fonte est peu épais et occupe toute l'étendue du laboratoire.

THAVAIL DE LA FONTK tô

\.;\ sitk- il iiiic li'iîêre pciile (10 0, 0) diiigi'i- vers la porte do roiiItT Bi4)iii est d'ordinaire sur le rampant, la voilte est assez liante (KO cm.) à ll'aiilrl pour faciliter le chargement, la surface de la sole est de 2,;> A is celle de la cliaiitTe. La loniçiicur ne doit pas df'passer 3 mètres ; Vil finit la fffduîresi l'on n'a pas de lionnes limiilles A loni^nc llammcâ sa ■disposition .

D'une manière çt'm-rale, le cendrier doit élre assez profond pour |Mnain tenir sous la çrille une massp d'air froid c^palilo d'activer le liraïe.

La porte de chauffe doit dire assez tWasée vers l'extérieur pour per-

Cnii|ic longïliiiliiialo.

Kig. 15.- .1^, aruuliirc en fonlc. — /'f, porlr •iilcl. — S, sole en snble ri^rraclsii bnraloirc. — B, boulons d'armalure.

roulre. — Pr, porta île chargement.

cliauflo. —

en pisii. — flp. r

Ch, cbciiiinve. —

nielire au chauffeur de fiien distribuer le eombustilile sur toute h i^rill»-. Sa hauteur au-dessus de la grille ijui rè^le l'épaisseur du comliuslible eslenvîron de 25 A 30 cm. Cette t'paisseur doit être assez [grande pour obtenir dans Ip four une almosphère non réductrice eu même temps iju'une haute tcmpéralure.

La hauteur de l'autel au-dessus de la i;rille doit élrc d'autant plus L-rande que le combustible est à flamme plus longue : on pniléifera ainsi Im-it mieux le mêlai contre l'action directe de la flamme.

La lonijueur de la sole diminue de rautel à la cheminée, la voûte s'abaissaut en même temps : on réduit ainsi la section du four à mesure (ju'on s'éloigne du foyer.

La section du rampant ne doit pas être trop [>etite pour ne pas ralentir le tirage, ni trop grande pour ne pas amener des déperditions de chaleur.

(1. — Chavgemenl et conduite des fours. — Sur la sole formée d'une épaisseur de sable réfractaire battu en pisé sur de la maçonnerie, on charger la fonte en saumons entassés de manière à laisser passage à la flamme : on complète le chargement avec les débris de vieilles fontes, masselottes, etc.. destinésà donner un bain de composition déterminée. ^ Les morceaux les plus gros et les plus difficiles à fondre sont placés le plus près possible de la grille contre l'autel ; souvent même on les place sur des briques réfractaires pour que la flamme puisse les entourer complètement.

On chaufl'e ensuite le plus rapidement possible, la grille étant main- ! tenue bien couverte de manière à éviter un excès d'air; pour la même raison les portes sont fermées et le registre de la cheminée un peu baissé.

Pour améliorer les conditions de la fusion, on peut porter d'abord les saumons au rouge dans un petit four chaufl'e par des flammes perdues, puis on les transportera dans le four à réverbère déjà chaud.

Par ce moyen, on hâtera la fusion et on réduira l'oxydation au mininumi. C'est surtout à l'état pâteux que le métal s'oxyde car il est très divisé : une fois liquidt*, il est prescjue à l'abri de l'action des flammes, du moment (|u'on ne le brasse pas. Le déchet par oxydation varie, en outre, avec la nature des fontes : il est plus grand {)Our les fontes blanches cpii restent pâteuses et aussi pour les fontes noires très dures à fondre.

Parfois on recouvre la fonte de poussier de coke pour empêcher l'oxydation.

Il reste dans le four après la coulée un gâteau de fonte brûlée transformée en fer et qu'on nomme carcas ; le poids du carcas peut varier de à 10 du poids de la charge.

Le déchet total varie de 8 à 13 0.

La consommation de charbon est environ le tiers du poids de la fonte à fondre et augmente si l'opération est mal conduite.

TRAVAIL DK LA F0N1E 47

Dans les fonderies à grande production et surtout à production continue, on peut avantageusement remplacer le chauffage au combustible solide par le chauffage au gaz. On utilisera à cet effet divers systèmes de fours: Pomardy Siemens j etc.. dont nous avons parlé dans notre première partie.

La contenance des fours varie de 3 à 8 tonnes : pour de très grosses pièces on utilise plusieurs fours dont on débouche à peu près simultani*ment les trous de coulée. La fonte est alors conduite dans une grande poche de fonderie où s opère le mélange des fontes provenant des différents fours.