DU PUDDLAGE POUR FEU

de leurs scories, car les soulèvements ou les tours de sole répétés que nécessite l'affinage complet, occasionnent une production considérable de sesquioxyde de fer qui^ en se dissolvant dans les scories, rend celles-ci de plus en plus basiques et épaisses. A la vérité, ce fer renferme aussi du carbone et d'autres éléments qu'un affinage poussé plus loin aurait expulsés, mais cet inconvénient est largement compensé par la propreté et l'homogénéité du métal produit. Au surplus, ces corps étrangers s'éliminent dans les élaborations mécaniques et dans les chaudes auxquelles on soumet le fer, car il résulte des analyses de MM. Johnston et Calvert (v. art. S"), que le départ des métalloïdes se continue pendant le cinglage et le réchauffage du fer brut. En résumé, l'emploi d'un fer jeune donne des garanties de soudure, et permet de réaliser à la fois le maximum d'homogénéité, de densité et de dureté du fer ; mais toutes les fontes ne peuvent être travaillées à fer jeune : si celles-ci contenaient, par exemple, des quantités notables de soufre ou de phosphore, on ne pourrait ni forger ni laminer le fer jeune qu'elles donneraient, comme cela s'observe aussi pour l'acier.

Le fer trop jeune subit un grand déchet au réchauffage, donne lieu à des rebuts de barres par défaut de longueur et ne s'améliore que lentement à la forge.

340. Fer tendre, l''^ méthode. — Travail à fer tendre pour rails, fers fendus et fers marchands n° \. — On traite ordinairement de bonnes fontes blanches fer fort au coke, sans surcharge et à l'air chaud. On augmente la charge de 10 k., c'est-à-dire qu'on la porte à 220 k., au lieu de 210 k., qui est la charge pour fer fort avec la môme fonte. Avant la fusion, on brise la fonte dans le four avec le rabot, et quand elle s'est liquéfiée, on baisse le registre pour le brassage sans effervescence, qui consiste à remuer la fonte avec le rabot jusqu'à ce que le bouillonnement commence. Alors on lève de nouveau le registre et l'on brasse comme à l'ordinaire, excepté que l'on chauffe peu. A cet effet, on a soin de serrer, bourrer ou fouler le combustible sur la grille, ou en d'autres termes, de travailler, comme on dit, à feu serré, ce qui exige l'emploi d'un charbon menu. Il est évident qu'on refroidit considérablement le four en mettant du combustible récent sur un feu compacte nouvellement fait. On forme les balles le plus tôt possible après que le fer a pris nature et l'on ne fait faire aucun tour de sole au métal. Déchet, 8 pour 100. Durée d'une chaude, 1 1/2 à 2 heures, selon les fontes employées. Consommation, 80 pour 100.

On voit qu'il y a une certaine analogie entre l'affinage de la fonte au bois et le travail à fer tendre ; mais les deux travaux diffèrent en ce que,

dans le premier, le feu est toujours petit, mais vif, c'cst-à-dirc qu'on charge la grille peu, mais souvent, tandis que le contraire a lieu dans l'autre travail. La conduite du feu est de la plus haute importance. On emploie aussi une meilleure qualité de charbon pour l'affinage de la fonte au bois, ensuite on ne brise pas cette fonte durant la fusion et on élabore davantage le fer qui en provient avant de procéder à la confection dçs balles.

Le même travail (à fer tendre) étant appliqué à la fonte au bois donne le fer appelé à grains, qu'on employait autrefois à la fabrication des canons de fusil.

541 . Deuxième méthode. — Travail à fer tendre pour bourrelets de rails, — La fonte qu'on emploie est la fonte blanche, sans surcharge, au coke, fabriquée avec de fortes doses de scories, dans des hauts fourneaux à grande production et à l'air très-chaud. On a diminué la profondeur de la cuvette en la portant de 0"',55 à 0™,25, et les fours ne reçoivent pas de cordon en mine, ce qui contribue à diminuer le prix de revient des fers. La profondeur de la cuvette est la distance du seuil de la porte aux taques de la sole. La couche de scories sur les taques peut avoir 1 l à 2 pouces d'épaisseur, selon les fontes que l'on traite. On travaille avec des scories pures des marteaux-pilons et on casse ou écrase les gueusets de fonte ramollis dans le four à coups de ringards : des paillettes de laminoirs projetées dans le bain accéléreraient le travail, mais développeraient du nerf et c'est pour cette raison qu'on n'en fait pas usage. On cherche, du reste, à produire le plus de chaleur possible, dans les circonstances indiquées ; néanmoins cette chaleur est insuffisante pour nécessiter une garniture en mine. Cette triple influence du four, de la fonte et du travail a permis de porter le nombre des charges de 230 k. par four et par 12 heures à 9 ou 10, tandis qu'auparavant, il n'était que de 6 ou 7. Le fer ainsi fabriqué est grenu. Déchet, 13 pour 100. Consommation de charbon, 820 k. pour 1000 de fer ébauché. La consommation de combustible en un temps donné est plus grande que dans le travail ordinaire, parce que, au lieu de nettoyer la grille six ou sept fois par 12 heures, comme précédemment, on la nettoie 8 à 10 fois; or, c'est le décrassage de la grille qui fait perdre le plus de charbon; à la vérité, ce décrassage ne se fait plus comme autrefois sur la grille entière, mais seulement sur une moitié d'abord, puis sur l'autre moitié, à la fin de la chaude suivante. Le fer ainsi fabriqué procure également une économie dans le four à réchauffer, car on fait par 12 heures sept chaudes de paquets à rails de 270 k., dont 5 à S paquets

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER. 257

et 2 (les dernières) à i paquets ; total 35 paquets, tandis qu'auparavant, ce nombre, à raison de 4 ou S chaudes au plus, n'était que de 2S dans le même temps.

342. Troisième méthode. — Autre travail à fer tendre pour bourrelets de rails. — Le métal qu'on affine est la fonte blanche ordinaire au coke et quelquefois la fonte blanche de qualité inférieure. Cependant à Seraing, on n'utilise ce procédé que de temps à autre et seulement pour des fontes très-chaudes, fabriquées avec des mélanges exempts de scories. Le produit s'emploie pour bourrelets de rails ou pour d'autres usages qui nécessitent une grande production. Les fours sont à eau ou mixtes, mais les fours à air pourraient également servir. On fait entrer le métal le plus rapidement possible en fusion et on commence le brassage avant que celle-ci soit complète. Dès que la fonte est entièrement liquéfiée, et môme un peu avant, on baisse en grande partie le registre, et on ne le relève que lorsque les balles sont ébauchées, c'est-à-dire non encore arrondies ni pressées pour en éliminer l'excès de scories. La masse doit être activement travaillée, on fait les balles aussitôt que le fer a pris nature et le plus rapidement possible, puis on recharge la grille, on donne un fort coup de feu, à registre ouvert, et on cingle. Ce procédé est suivi à Seraing avec de légères modifications. C'est ainsi qu'à Seraing on travaille toujours à registre entièrement ouvert et la consommation de charbon s'élève de 900 à 1000 k. par tonne de fer ébauché produit.

Durée d'une opération, 1 5 à 2 heures, selon la qualité de la fonte. — Déchet, 9 à 11 pour 100. Consommation de charbon de 80 pour 100.

34.3. Puddlage d'une fonte forte au coke donnant du fer n" 3 trèsdi/Jîcile à casser, exécuté en septembre 1869 à Seraing. — Durée totale de la chaude 1"S9'. Durée des diverses périodes : introduction de la fonte 8', fusion 30', brassage sans effervescence 8', bouillonnement tumultueux 16', tours de sole 6', hallage 16', les balles vont au moulin 24', réparation du four 10'.

544. Traitement de la ferraille. — • Il y a quatre manières d'utiliser la ferraille. Ordinairement on met les morceaux de fer en paquets que l'on soude dans un four à réchauffer et qu'on lamine en barres plates, tantôt avec, tantôt sans martelage préalable. Le second mode de travail consiste à introduire dans le four à puddler, après une certaine période du puddlage ordinaire en fonte, une dose plus ou moins élevée de riblons ou bouts de barrres découpées et à les incorporer dans les loupes ordinaires de la fournée. Le troisième mode est un véritable puddlage sans emploi de fonte. Dans le quatrième,

SF.CTION II.

enfin, on soude les riblons en vrac comme dans le four à rccliaufTor, quoique l'opéralion se fasse dans le four à puddler.

Le premier mode de travail, dont la principale manipulation consisic dans le paquetage de la ferraille à exécuter dans un atelier distinct du laminoir, sera décrit parmi les industries accessoires de la forge. Nous ne traiterons ici que des trois autres modes dont les principales manipulations font essentiellement partie des opérations du laminoir.

345. Deuxième mode de travail en riblons. — On peut ajouter 20 à 30 kilogr. de menue ferraille, telle que cercles, bouts de tringles, vieilles tôles, etc., ou de bouts de barres (rognures), découpées en fragments de quelques centimètres cubes, à la charge ordinaire du four à puddler, sans qu'il soit nécessaire de modifier le poids de celle-ci en fonte. On jette quelquefois la ferraille épaisse dans le four après la période du brassage, lorsque le bouillonnement ou la montée commence, et la ferraille menue, lorsque les matières sont déjà montées ; mais comme le refroidissement produit par cette addition accélère la décarburation, il vaut mieux n'introduire les riblons dans le four qu'au moment où le fer a grainé. On travaille, du reste, comme à l'ordinaire, en ayant soin, toutefois, d'incorporer finalement les fragments de fer chauffés à blanc dans les loupes. On fait un usage assez fréquent de ce moyen pour améliorer la qualité du fer, notamment pour couvertes en ébauché. Ce moyen améliore ou enrichit aussi la sole du four, mais pas autant que les moyens suivants.

346. Puddlage des riblons. — Les riblons découpés en fragments de quelques centimètres cubes sont jetés au milieu d'un bain de scories sur la sole du four à puddler ordinaire. Souvent le travail en riblons succède, dans les mômes fours, au puddlage des fontes. La charge se compose de 200 k. environ. Dès que les riblons ont atteint la chaleur soudante, on travaille la masse pour la façonner en loupes que l'on bat au marteau et qu'on lamine après comme les boules ordinaires provenant du puddlage de la fonte. La chaude, en y comprenant les intervalles des charges, le temps du cinglage, etc., dure au plus une heure et demie. Déchet, 6 ou 7 pour 100. Consommation de houille, GO à 70 pour 100 du poids des barres produites. On doit obtenir un fer bien soudé, car la division du métal assure l'uniformité de la chaude et l'immersion dans un bain de scories liquides décape mieux que tout autre moyen les surfaces de contact. Loin d'user la sole et le cordon des fours aussi vite que le puddlage des fontes, le travail en riblons améliore et regarnit ces parties, amincies ou apauvries par un puddlage prolongé de fontes grises corrosives.

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347. Soudage en vrac. — On peut aussi traiter la ferraille seule dans un four à puddler avec soufflerie et faisant fonction de four à réchauffer. On fait une charge de 60 k. de tôle mince, etc. ; au bout de dix minutes, on retire la boule pour la cingler, on fait une nouvelle charge de ferraille, on remet la pièce cinglée dans un coin du four pendant 10 minutes pour en compléter le soudage, puis on letire au laminoir en barre plate ou à section ogive pour le petit train, tandis qu'on fait sortir la deuxième boule du four, et ainsi de suite. On fait 50 charges au moins par 12 heures, en consommant 1300 de ferraille et 700 de houille pour 1000 de fer en barres. Des ferrailles moins menues, par exemple, la grosse tournure, exigent moins de temps pour le chauffage et donnent moins de déchet. L'expérience a démontré que le soudage en vrac de la ferraille au four à réverbère sans soufflerie se fait avec lenteur et avec un grand déchet. Dans le four à vent forcé, le développement de la chaleur soudante est, pour ainsi dire, instantané et la cheminée en partie bouchée rend l'atmosphère des fours moins oxydante.

A Seraing, ce travail se fait dans un four à réchauffer ordinaire au floss duquel on entretient un feu suffisant pour maintenir la liquidité des scories. Les mêmes fours servent aussi au réchauffage des loupes refroidies et pour le eorroyagc des barreaux d'essais. La charge est au moins de 240 k., mais elle peut s'élever jusqu'à 400 k.

348. Puddlage d'après le procédé de Richardson. — On charge le four à puddler comme à l'ordinaire et dès que le métal est fondu, on y fait réagir un courant d'air comprimé à raison de 0^202 par centimètre carré dans le régulateur. Le vent est introduit dans le bain à l'aide d'un rabot creux en fer qui, à cet effet, se trouve adapté par le manche à un tube. Le brassage des matières fondues au moyen de cet outil se fait de la même manière et tout aussi facilement qu'avec le rabot ordinaire. Lorsque la masse soumise à ce traitement a pris l'état pâteux, ce qui a lieu au bout de 6 à 8 minutes de temps, on arrête le vent et on achève le travail comme dans le puddlage ordinaire.

Les avantages de ce travail seraient les suivants, savoir: 1» on économiserait au moins un tiers du temps nécessaire au puddlage d'une charge ; 2° on obtiendrait un fer plus tenace, moins phosphoreux, que par le procédé ordinaire, fait qu'on explique par la théorie de la liquation ou de l'exsudation de Percy.

L'injection de l'air au moyen du râble tubulaire fait commencer le bouillonnement du métal au bout de quelques minutes, oxyde rapidement le carbone et le silicium et, par ce moyen, développe une température très-supérieure à celle qu'on remarque dans le puddlage ordinaire.

La température du four devant être ensuite abaissée au même degré que dans ce dernier puddlage avant que les grains de fer puissent se réunir et se souder cntr'eux, il en résulte que la durée du hallage se trouve prolongée. Or, suivant Percy, c'est précisément pendant cette période que se fait le départ du phosphore, et ce départ devra s'effectuer d'autant mieux qu'il prend plus de temps.

On a essayé le procédé Richardson à Seraing, mais on a dû l'ahandonner, parce que l'outillage dispendieux et compliqué dont il nécessite l'emploi, s'usait trop rapidement : il fallait tous les jours des outils neufs.

Inconvénients du four à puddler employé pour la refonte du fer cru. — Le puddlage présente des imperfections tellement graves et nombreuses que Percy n'hésite pas à le qualifier de procédé barbare. Parmi ces imperfections, nous nous bornerons à relever ici celles qu'il présente durant la fusion du métal.

Dans la méthode ordinaire de puddlage par bouillonnement et à nerf, la fusion au four à puddler exige 40 à SO minutes de temps et par 100 k. de fonte, au moins la moitié du charbon employé pour le puddlage tout entier, savoir de bO à 60 k. Elle refroidit considérablement le four, parce qu'il faut laisser la porte entièrement ouverte pendant toute la durée du chargement et que la fonte enfournée froide fait aussi baisser sensiblement la température. Il faut ensuite faire beaucoup de feu pour réparer la chaleur perdue et opérer la fusion de la charge dans le moindre temps possible. Ces variations brusques de température qui se répètent à chaque chaude, n'augmentent pas seulement la consommation de charbon, mais elles occasionnent, en outre, des dilatations et des contractions trèspréjudiciables à l'entretien du four. Si la chaleur pouvait rester uniforme et de beaucoup inférieure pendant toute la durée du puddlage, les fours n'auraient pas besoin des réparations fréquentes et onéreuses qu'ils exigent dans le système actuel. Ajoutez que les coups de feu violents qu'on donne pour accélérer la fusion et obtenir la plus haute température possible, occasionnent fréquemment la liquéfaction partielle des briques de la voûte : il s'en détache des gouttes qui tombent dans le bain de fonte et donnent des scories visqueuses très-nuisibles au succès du travail et à la pureté du produit. On cherche, d'ailleurs, à développer le plus de chaleur possible dans le four au commencement de l'opération, parce qu'une haute température, durant la fusion, excerce une influence favorable pendant toute la durée de la chaude : elle fait gagner du temps, diminue le déchet et améliore les produits. Enfin, dans le système

CHAP. II. DU PUDDUGE POUR FER

actuel de puddiage, les impuretés dégagées par le métal durant la fusion restent en contact avec ce dernier, qui dès lors, peut en absorber de nouveau une partie.

3S0. Fours avec cubilot. — Comme la fusion dans le cubilot s'opère avec moins de dépense de combustible que dans le four à réverbère, on a essayé à diverses reprises et dans diverses usines d'adjoindre un cubilot aux fours à puddler. Les premiers essais dans ce sens ont eu lieu à Gougnies-lez-Charleroi, où la fusion a été effectuée d'abord dans une finerie, ensuite dans un cubilot. C'est à l'usine d'Hermann (Hermannshuete), à Hoerde, qu'on a ensuite alimenté des fours à puddler de fonte liquéfiée préalablement au cubilot. Voici, en extrait, le rapport publié en 1861 sur ce travail par M. R. Daelen (Ding. t. 163, p. 460). « Au-dessus de 12 fours alignés il y a deux cubilots, dont l'un est en activité et dont l'autre sert de réserve. Un cubilot suffît pour 12 fours à puddler. La fonte liquide, amenée sur un chemin de fer, est versée dans le laboratoire de chaque four, au moyen d'un entonnoir de matière réfractaire fixé dans la voûte. Trois fours alimentés de cette manière font le même ouvrage que cinq fours travaillant d'après la méthode ordinaire. De là résulte que : 1" la consommation de combustible est réduite dans le rapport de S à 3, mais à cette consommation

11 faut ajouter la quantité de coke exigée par le cubilot et que l'on peut prendre égale à 10 pour 100 de la fonte hquéfiéc; 2° les frais de main-d'œuvre par 1000 k. de fer ébauché à fins grains se trouvent réduits de 2'''- 54, tout en tenant compte de la main-d'œuvre pour le service du cubilot et de la nécessité d'adjoindre à chaque four un puddleur de plus par suite du surcroît de travail ; 3° les frais pour réparations et matériaux divers, en comptant à cet égard le cubilot pour un four à puddler, sont diminués dans le rapport de 20 à 13. A ces avantages il faut ajouter le mélange intime des fontes de diverses espèces employées pour obtenir un fer d'élite, par exemple, le fer à fins grains. Tandis que, dans le procédé ordinaire, il fallait, pour produire ce fer, parties égales de fonte au bois et de fonte grise au coke de Hoerde, l'adjonction du cubilot a permis de réduire la proportion de la première fonte au cinquième de la quantité totale de la charge sans nuire à la qualité du produit. Economie totale IS pour 100. »

« Au travail sans cubilot on faisait 6 charges de 200 k. de fonte par

12 heures. Déchet sur la fonte au coke fer fort ordinaire 14 pour 100. Par 1000 k. de fer ébauché, il fallait : main-d'œuvre 15'"'-,54; combustible 23,84 Scheffels à 0^'-,503 ; réparations et matières diverses 8'''-81. 1000 k. de fonte de Hoerde coûtaient 90 fr. et le prix de la fonte au bois était de »

Malgré leurs avantages au point de vue théorique, les fours Daclcn ont été démolis, parce qu'ils présentaient divers inconvénients dans la pratique, entr'autres les suivants : 1° le déchet était augmenté : on perdait au cubilot 4 ou 5 pour 100, au puddlagc 7 à 9 pour 100 et à la coulée une quantité variable en fonte répandue ; 2° la fonte apportait le soufre du coke employé à la refonte; 3» la sole et la voûte des fours étaient promptemcnt dégradées, bien que l'on passât après chaque charge, 10 minutes de temps à rafraîchir le four, à réparer la sole et le cordon, etc., et que l'on fit de temps à autre une charge de mitraille pour améliorer la sole ; 4° l'appareil était compliqué ; 5° tous les fours de la batterie devaient marcher également vite, recevoir les mômes fontes et travailler de la même manière : or, il arrive souvent qu'un four chaud, en ordre, pourvu d'un bon tirage et servi par des ouvriers forts, actifs et intelligents, devance les autres de 10 à 20 minutes, de sorte que ce four devra attendre et brûler inutilement du charbon : d'un autre côté, on sait que, très-souvent, un certain nombre de fours travaillent, par exemple, à fins grains, d'autres à fer fort, etc.

A l'usine de Seraing, on a également essayé le système que nous venons de décrire, excepté qu'on a fait arriver la fonte liquide dans le four par le regard de la porte de travail ; mais on a de même abandonné ce travail, parce que la fonte, en entrant dans le four à puddlcr, perçait ou dégradait la sole ou produisait des loups, dont l'extraction exigeait chaque fois la mise hors.

Il paraît qu'il y aurait moyen de procurer à la sole la résistance nécessaire pour ce travail, en la faisant en riblons oxydés (§ 523). On pourrait aussi couler la fonte sur une brique placée dans le four. Notons encore qu'on peut refondre la fonte d'aflînage au cubilot en ne consommant que 8 pour 100 de coke, et que la fonte blanche se maintient assez longtemps (10 minutes) à l'état liquide dans la poclie pour qu'on puisse la couler. Enfin, il convient d'observer que le combustible dans le cubilot cède son soufre à la fonte.

331. Méthodes anciennes. — Puddlage sur sole en sable. — Les premiers fours à puddler étaient à parois pleines et avaient une sole en sable comme les fours à réchauffer. On n'afllnait, en général, que du fine métal caverneux avec de l'eau et avec des pailles de fer et on empêchait le métal de se liquéfier.

3b2. Puddlage à l'eau, méthode ancienne. — ■ Cette méthode ne différait de la précédente que par la substitution de la sole en fonte recouverte de scories riches à la sole en sable.

CIUP. II.

DU l'UDDLAGE POUU FEU.

3î)3. Puddlage à l'eau. — Méthode mixte. — Dans celte méthode on affinait encore avec de l'eau, mais on laissait le métal se liquéfier. Pour les fontes à fusion pâteuse^ par exemple, le fine métal caverneux, on pouvait se servir des mêmes fours que dans la méthode précédente, mais les autres fontes exigeaient l'emploi de fours à air. Suivant Griiner et Lan (An. des Mines, 1862), cette méthode était encore en grande faveur en 1862 dans le pays de Galles, en Angleterre, pour fabriquer, au moyen de fontes à fusion pâteuse, les fers de qualité inférieure qui constituent la spécialité de ce pays.

Je vais rapporter le détail du puddlage sec (le puddlage par bouillonnement est dit gras), tel qu'il se pratiquait autrefois dans les usines belges, concurremment avec la méthode par bouillonnement. — On charge 210 à 230 k. de fonte sans scories, à sec, on donne un bon coup de feu, on la retourne, on la brise et on la laisse devenir liquide ou pâteuse, suivant sa nature. Alors on baisse le registre, on jette une grande quantité d'eau, mais peu à peu, jusqu'à ce que la fonte soit arrivée à l'état pulvérulent, puis on relève graduellement le registre de manière à augmenter la chaleur, et dès que le fer à pris nature, on forme les balles.

Si la fonte sur laquelle on opère est susceptible de prendre une liquidité parfaite, on doit employer des fours à air, avec cordon en scories, en minerai ou en castine.

La quantité totale d'eau qu'on jette sur la fonte est d'environ 20 litres par fournée.

On fait, par 12 heures, S fournées de fonte blanche ordinaire, 4^ de fonte grise, et avec de bons charbons, 8 de fine métal caverneux pur.

Déchet moyen, à Couillel, 9 pour 100 et à Grivegnée, 12 à IS pour 100, mais, dans cette dernière usine, on n'alHnait à l'eau que les fontes brutes.

Le fer devient moins nerveux, mais, à ce que l'on prétend, meilleur à chaud, plus soudable ou moins sulfureux que dans la méthode par bouillonnement.

On doit avoir soin de ne pas renouveler le combustible sur la grille lorsqu'on jette l'eau, afin que le feu soit clair et sans fumée.

On ne laisse écouler les scories que lorsque cela est nécessaire, quelquefois après 6 ou 7 jours seulement, si le four chauffe bien et que la fonte soit pure, comme l'est le fine métal, par exemple. Seulement, quand on a retiré les balles, il faut avoir soin d'évacuer les crasses mauvaises de briques fondues qui peuvent exister.

Les fers obtenus par le puddlage sec olïrent peu de garanties comme

qualilé : 1° parce que les fontes, ordinairement blanches et grenues ou caverneuses, qu'on emploie sont plus impures ou du moins plus chargées de soufre que les fontes chaudes rcclierchces dans le puddlage par bouillonnement (g 303) ; 2° à toutes les périodes de l'affinage il se produit une grande quantité d'oxyde ou de battiture de fer qui, en l'absence de scories sur la sole, ne peut se dissoudre au moyen de la faible quantité de silice fournie par la fonte blanche : cet oxyde reste, par conséquent, engagé dans le 1er; 3° la décarburation et l'épuration se confondent ou marchent simultanément, ce qui doit bientôt interrompre l'élimination des impuretés ; 4° dans la manipulation du brassage, l'état pâteux du métal s'oppose à une division exacte, de sorte que l'on doit obtenir un produit dépourvu d'homogénéité, des loupes composées de fer brûlé et de fer encore cru ou fonteux.

354. Résultats d'expérience. — Les fontes blanches, tant fer fort que fer tendre, ont une couleur rouge sur la sole du four, tandis que les fontes grises ou truitées prennent par la fusion une couleur d'autant plus blanche que le fer qu'elles donnent est plus fort.

Les balles de fer tendre se reconnaissent sous le marteau par leur couleur plus rouge que celle des balles de fer fort, par leur fragilité et la facilité avec laquelle elles éclatent en morceaux sous la machine de compression. Les ouvriers ont peur d'aller au marteau avec des balles de ce fer. Mais les morceaux détachés se soudent de nouveau, quand même leur couleur paraît indiquer une température insuffisante pour le soudage. Les balles de fer fort ont plus de consistance et sont moins disposées à se briser par le choc, parce qu'ayant été travaillées plus dur, elles ont perdu plus de carbone.

Le fer tendre bien affiné ne dégage pas de flamme sous le marteau. Les balles de fer fort donnent quelquefois de petites flammes blanches ou bleues : les flammes bleues sont regardées comme l'indice d'un affinage imparfait, d'un travail insuffisant durant le bouillonnement, ou d'un bouillonnement trop précipité et d'une division imparfaite dans le dernier tour de sole que l'on fait faire au fer; ce métal, appelé trop jeune par les ouvriers, peut tomber en pièces au cinglage ; les grandes flammes blanches que les loupes de fer affiné au charbon de bois produisent par le choc du marteau, sont dues à l'interposition de petits charbons dans la masse. Des flammes bleues seraient aussi pour ce fer l'indice d'une séparation incomplète du carbone.

11 y a des fers forts, ceux à fins grains, par exemple, qui donnent toujours plus ou moins de flamme bleue durant le cinglage.

Le fer fort incomplètement affiné comme tel, c'est-à-dire comme fer fort, est nerveux, mais son nerf est moins blanc et plus court que celui

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER

du fer qui a été bien remué durant le bouillonnement. Il a aussi du grain, mais un grain de fonte, c'est-à-dire petit, foncé et terne. Il est moins bon, moins soudant que l'autre fer, et subit plus de déchet dans le four à récliauffcr. Le corroyage lui donne une meilleure qualité.

Une loupe de fer fort conservée trop longtemps sur une sole en scories, ou bien refroidie après avoir été suffisamment préparée au martelage, doit être considérée comme à moitié perdue. En elfet, si on réchauffe cette loupe dans le four à puddlcr sur une sole en scories, elle subit un fort déchet, se dessèche et donne un fer à cassure moins nerveuse, plus grenue, que si on l'avait forgée à temps. Le nerf et le grain sont foncés en couleur et le nerf est moins long que celui du fer non desséché. Le fer dont il s'agit se soude mal, est cassant à froid et présente peu de corps sous le marteau et entre les cylindres.

Si la loupe de fer fort, après avoir été refroidie, au moment où on aurait dû la cingler, est réchauffée dans un four dont la sole est en sable, elle devient, au contraire, meilleure, prend un nerf plus long, plus blanc et plus propre que dans les circonstances ordinaires. La sole du four doit être plus basse que celle du four à réchauffer ordinaire, sans quoi le fer peut se brûler.

Lorsqu'une fonte fer fort ou un fine métal est peu disposé à donner du fer nerveux, il suffit de laisser reposer cette fonte ou ce fine métal sans le remuer après la fusion, c'est-à-dire durant le bouillonnement, pour qu'il se produise du nerf. Mais le déchet sera considérable, le fer se desséchera, deviendra peu soudant, présentera beaucoup de pailles, sera très-cassant, et n'aura qu'un nerf court.

On appelle fer sec celui qui casse au marteau cingleur ou qui provient d'une fonte froide, ou qui a reçu trop peu de chaleur dans le puddlage, ou dont le nerf est court.

La cassure du fer fort affiné à grains par une trop forte exposition à l'air, est à gros grains, blancs, brillants et pointus.

Que les grains du fer fort soient blancs ou foncés en couleur, ils présentent toujours des pointes et ne sont jamais plats comme ceux des fers phosphoreux ou tendres.

Du sable jeté dans le four à puddler pendant le bouillonnement, favorise la production d'un fer à cassure grenue et augmente le déchet. La castine donne, au contraire, du nerf.

Une allure chaude du haut fourneau tend à éliminer le soufre, de sorte que les fontes grises en renferment moins que les fontes blanches, toutes choses égales d'ailleurs; cette différence peut tenir aussi, en partie du moins, à la forte dose de calcaire qu'on emploie dans le travail à fonte grise.

Les fontes produites à une haute température retiennent le carbone avec le plus de force et sont les plus lentes à affiner.

35o. Fontes manganésifères. — Richard Andrée, chimiste à la forge de Neu-Joachimsthal (Dingicr, t. 1S6, 18G0, p. 289), fait remarquer que les fontes manganésifères se distinguent par le déchet considérable qu'elles subissent au puddlage, et il en cite plusieurs exemples, entr'autres le suivant.

Fonte gris foncé, forte, de Ruszkitza, obtenue à l'air chaud et au charbon de hêtre. Pour 100 de fer ébauché, il a fallu 120,17 de fonte et l'on a brûlé 143,6 de houille. Durée d'une chaude 2 heures 6 minutes. Le fer obtenu était fort, tenace et à texture aciéreuse. L'analyse a donné :

Fonte.

Fer ébauché.

Fer marchand.

Soufre

Silicium

Manganèse

Carbone

356. Influence du cuivre. — Il existe des fontes qu'on ne peut affiner par les procédés ordinaires dans les fours à puddier et dont List (Dingicr, t. 155, p. 22) a étudié un exemple. 400 livres de fonte truitée de Siegen ayant été introduites dans le four, la fusion fut complète au bout de 1/2 heure. Le métal s'était transformé en fonte parfaitement blanche, mais il ne se fit pas de bouillonnement et, au lieu qu'on aurait dû faire les loupes environ une heure après la fusion, on se vit forcé, après trois heures d'attente, de faire couler le contenu du four. Pendant l'écoulement, le métal dégagea des étincelles bleues dues à la présence d'une certaine quantité de cuivre; il ne pesait plus que 240 livres, le reste s'était oxydé et dissous dans la scorie. List a analysé (I) la fonte brute, (II) la fonte complètement fondue au bout d'une demi-heure et (III) le métal coulé à la fin du travail. Voici les

résultats de ces analyses :