I. II. m

Silicium 1,32 0,29 0,00

Soufre 0,28 — 0,20

Manganèse 3,56 — 0,48

Cuivre 0,35 0,38 0,57

Le carbone n'a pas été dosé. On voit que le puddlage ne peut éliminer le cuivre du fer, ce qui s'explique par la présence simultanée du soufre, dont la grande afllnité pour le cuivre doit jouer le même rôle que dans la fusion des minerais de cuivre : on sait qu'aussi longtemps

CIIAl'. M. DU PUDDLAGE POUR FEU.

qu'il y a encore assez de soufre pour former avec le cuivre du Cu.iS, ce métal, lors de la fusion pour matte, ne se scorifie pas, mais se concentre dans la matte. Or, récliantillon (III) contient encore 2 équivalents de soufre pour 3 équivalents de cuivre, quantité qui est plus que suffisante pour former du Cu.^S. On voit que le cuivre a une part dans la production du phénomène, mais, le carbone n'ayant pas été déterminé, on ne peut encore affirmer qu'il en soit la cause unique.

Suivant Schafhœnll (Kunst- und Gewerbcblatt etc. fuer das Kœnigreich Baiern, 1860, p. 288), une once de cuivre projetée dans le four à puddler n'occassionne aucun trouble dans l'affinage, ni aucune altération dans la qualité du fer, lequel ne retient aucune trace de cuivre.

357. Scories de puddlage. — Souvent on trouve dans les fours à puddler des scories en cristaux réguliers, qui ont très-exactement la composition d'un silicate neutre. D'après une analyse faite par Ebelmen (Annales des mines, 3" série, t. 13, p. 671), ces cristaux contiennent 79 protoxyde de fer (oxygène 1S,7) et 30 silice (oxygène 1S,6), et ont par conséquent la même composition que l'olivine. Berthier a trouvé, dans une scorie de puddlage deDowlais, 61 protoxyde de fer; 36,8 silice et 1,S alumine. Dans une scorie de Firmy, on a trouvé 66, S protoxyde de fer; 31,2 silice; 0,9 protoxyde de manganèse et 1,7 acide phosphorique.

Il est évident que ces scories ont été obtenues dans des fours pleins.

La sole des fours à puddler peut céder de la silice, même dans le cas oîi elle est en scories, car bien que les soles en scories soient plus réfractaires et par conséquent plus riches que les scories qui se forment durant le puddlage, on sait cependant que ces soles deviennent d'autant meilleures, c'est-à-dire, d'autant plus réfractaires et plus douces qu'on les fait servir plus longtemps. Mais cette amélioration des soles peut aussi provenir d'une absorption d'oxydule de fer. Voir la fin de l'article 5% relatif à la théorie du puddlage.

Les scories que le marteau exprime des loupes sont naturellement plus riches que celles qu'on retire par le chio du four.

358. Règles à observer par les puddleurs. — Un des points principaux sur lesquels le puddleur doit diriger son attention consiste à bien gouverner son feu. A cet effet, il doit d'abord veiller à ce que les grilles soient propres, c'est-à-dire débarrassées de màche-fer et de cendre. Ces impuretés s'enlèvent avant de commencer une fournée. Il doit ensuite connaître, par expérience, le temps dont son charbon a besoin pour se préparer, dans des circonstances données, à une combustion active, afin qu'il puisse produire chaque fois la température dont il a besoin. Un coup de feu donné mal à propos ne fait pas

seulement perdre du charbon, mais nuit encore au but qu'on se propose. L'un des moyens employés pour augmenter la température consiste à piquer la grille. Mais si le charbon, qui est ordinairement menu, ne s'était pas encore échauffé et agglutiné suffisamment, il faudrait se garder de le remuer sur la grille, car il se tamiserait à travers la grille et l'on produirait des cheminées dans le combustible ; de là perte de combustible et refroidissement du four. — Il faut qu'il y ait constamment une couche suffisante de combustible sur la grille. Sans quoi le déchet deviendrait considérable et l'on obtiendrait de mauvais fer. Si le four chauffait trop, ce qui tiendrait à l'élargissement du rampant (nous savons que le rampant des fours à puddler est plus petit qu'il ne devrait l'être pour le développement du maximum de température, | 50), au lieu de laisser descendre le combustible, il conviendrait de serrer les barreaux de la grille et de mettre quelques barreaux de plus, ou de serrer davantage le feu avec le petit rabot, afin de diminuer le tirage.

Les puddleurs raccommodent quelquefois l'intérieur des fours avec de la terre grasse. Ils ne doivent pas abuser de ce moyen pour rehausser le petit autel, puisqu'ils altéreraient ainsi la section du rampant qui joue le rôle le plus important dans l'allure du fourneau et dont les dimensions les plus convenables ont dû être déterminées par une longue suite d'expériences. On ne doit employer la terre grasse que pour remplacer, lorsqu'il est mangé, le bout des briques qui dépassent les taques.

L'ouvrier doit soigneusement entretenir la garniture des taques à air. Autrement ces taques se brûleraient et l'on serait obligé d'éteindre le four. En mettant un fourneau hors feu, on perd le combustible nécessaire pour le réchauffer et dont la quantité s'élève à 1000 kil. En outre, on est privé de l'usage de ce fourneau pendant 24. heures au moins, et les trois à quatre premières fournées après le chauffage ne sont pas aussi avantageuses qu'au moyen d'un four en bon train. Les 1000 kil. de charbon seuls que l'on perd coûtent déjà plus de 11 fr. La mise hors donne encore lieu à d'autres inconvénients.

Quaiid le fer est devenu pâteux, on doit le remuer activement. Sans quoi on obtient un produit de mauvaise qualité, un fer demi-affiné, et de plus on augmente le déchet de 2 à 4- pour 100; car le fer pâteux n'est plus couvert par les scories, ce qui le fait déchoir d'autant plus qu'il renferme plus de parties mal affinées, lesquelles offrent plus de prise à l'air que celles dont l'affinage est assez avancé. Voilà pourquoi il est nécessaire de remuer le métal pâteux, afin de le mettre en contact multiplié avec les scories.

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER

L'ouvrier ne doit pas commencer le hallage trop tôt, parce que le fer obtenu de cette manière serait mauvais.

En faisant ses balles, l'ouvrier doit prendre le fer par couches à partir de la surface. Pendant qu'il enlève le fer à la surface du gâteau, la couche suivante, dont l'affinage est moins avancé, reçoit le contact de l'air et peut se mûrir à son tour. Le fer est toujours moins affiné à la base qu'à la surface du gâteau, et il y a un degré d'affinage à partir duquel les scories sont presque sans action, tandis que l'air offre beaucoup d'efficacité.

Avant de commencer une nouvelle fournée, le puddleur doit faire sortir les scories surabondantes, s'il en e'ïistc, au moyen du floss qui ■ se trouve sous le seuil de la porte et bien nettoyer la sole de son four. Il ne peut se dispenser de ce travail sous peine d'obtenir un mauvais produit, d'augmenter le déchet et de brûler trop de charbon. En outre, le puddlage sur une sole bien unie est beaucoup plus facile que sur une sole en désordre. Le rabot glisse beaucoup plus facilement sur la première sole que sur la deuxième, et il ne pèse pas moitié autant.

Comme le travail de la coulée par le floss de la porte offre quelquefois des difficultés, les ouvriers paresseux cherchent à s'en dispenser en faisant jaillir les scories par-dessus le pont de rampant au moyen du petit rabot. Alors les scories sortent par le floss de la cheminée. Mais cette pratique est très-blâmable, parce que les scories détruisent la maçonnerie avec laquelle elles arrivent en contact. L'ouvrier n'a qu'à répéter IS à 20 fois cette manœuvre pour dégrader la paroi du four qui a été frappée par les scories ainsi que tout le passage incliné. La perte qui en résulte pour l'établissement est d'au moins cinquante francs.

En effet, le passage incliné exige environ 400 briques, qui coûtent 42 fr. Une journée de maçon nécessaire pour réparer ce passage coûte 2 fr. SO, et il faut que le maçon soit assisté par un manœuvre qui est payé à raison de 1 fr. bO par jour. Total pour le passage incliné seulement : 46 fr.

Dans les fours à réchauffer le passage des scories dans la cheminée n'est pas aussi nuisible que dans les fours à puddler, 1» parce que les scories des fours à réchauffer sont moins corrosives que celles des fours à puddler; 2» parce que, dans le four à réchauffer, les scories suivent la sole et s'écoulent à mesure de fusion, tandis que les scories jetées avec le petit rabot dans le four à puddler dégradent les murs, la voûte, le petit autel et le passage incliné qu'elles atteignent, et forment des masses durcies appelées bosses au-dessus du petit autel, ce qui rétrécit le rampant ; 5° parce que, dans les fours à puddler, le petit autel n'est fermé en dessus qu'au moyen d'une seule brique : aussitôt que cette

brique est percée, l'air extérieur afflue par cette ouverture et arrête le tirage du four ; cet accident ne peut arriver dans les fours à réchauffer ; k° parce que dans le four à puddler le passage incliné est deux fois aussi long que dans le four à réchauffer ; et 5° parce que, si le passage incliné du four à réchauffer se trouvait endommagé, on pourrait le réparer facilement avec du sable réfractairc au moyen de la porte du four, tandis que, pour réparer le passage incliné d'un four à puddler, on est obligé de percer dans la voûte un trou de 6 à 8 pouces carrés.

359. Accidents qui peuvent se présenter pendant le puddlage. — Les loups. — On donne le nom de loup au fer demi-affiné qui peut s'attacher à la sole du four. Lorsqu'il y a du fer sur la sole, l'ouvrier s'en aperçoit facilement après avoir défourné ses balles. Les scories cuisent ou bouillonnent à l'endroit où le fer se trouve incrusté.

Autrefois les loups étaient la maladie la plus fréquente des fours à puddler. La fonte blanche bien travaillée donnait rarement des loups, mais les meilleurs ouvriers pouvaient obtenir des loups en affinant de la fonte grise, parce que ce métal faisait fondre les soles en scories et s'attachait aux taques. Alors les scories liquides devenaient très-abondantes et les coulées par le chio de la porte pouvaient atteindre un poids supérieur à celui de la fonte employée. Dans la méthode par bouillonnement, actuellement adoptée, ce n'est que par la plus grande négligence de l'ouvrier qu'il peut se former un loup.

Lorsque la sole est atteinte d'un loup, le fer devient mauvais. La cause de la mauvaise qualité du produit tient à l'impossibilité de bien remuer le fer sur une sole qui n'est pas parfaitement lisse et égale. Le loup attire le fer des balles et s'accroît à leurs dépens, comme un point de gangrène.

Lorsqu'il y a un loup sur la sole, l'ouvrier ne doit pas chercher à l'extraire pendant le travail, parce qu'il n'y parviendrait qu'incomplètement et en négligeant l'affinage. On cherche à le détacher à coups de ringards, avant de commencer une nouvelle fournée. Quelquefois on réussit à l'enlever par ce moyen, mais le plus souvent on échoue. Alors il faut arracher la sole. Si le loup n'est pas attaché aux taques, il vient avec la sole. Dans le cas contraire, il reste et il faut recourir à d'autres moyens pour l'exterminer. Voici un moyen qui donne quelquefois de bons résultats : après avoir nettoyé la sole, on met de la houille autour du loup, on ferme bien la porte du four et l'on donne un fort coup de feu de manière à porter la température dans le four jusqu'au rouge-blanc. Quand le loup est assez chaud, on le bèchc avec un ringard biselé et on enlève les parties que l'on parvient à en détacher. Ensuite on chauffe de nouveau, en ayant soin de laisser le charbon

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER.

autour du loup, on bcclic encore et l'on rcpùtc trois à quatre fois cette suite d'opérations. Chaque fois on enlève une fraction du loup, et à la fin on incorpore le reste avec la sole de manière à obtenir de nouveau une surface plane. Cela fait, on retire le charbon, on nettoyé la sole, on la couvre de nouvelles scories et on remet le four en activité. Par ce moyen on peut se rendre maître d'un loup qui n'a pas plus de dix pouces de large. Si le loup était plus grand, il faudrait mettre hors.

Ordinairement les loups ne comportent pas de remède. Ils font perdre les taques sur lesquelles ils s'attachent, et les travaux qu'on entreprend dans l'espoir de les extirper sont longs, coûteux et pénibles.

3G0. Déplacement du niveau de la sole. — L'ouvrier doit avoir soin de maintenir la sole à hauteur convenable. Lorsqu'elle s'élètw, il affine de la fonte très-grise qui la creuse. S'abaisse-t-clle, il emploie de la fonte très-blanche pour l'exhausser. Lorsque la sole est trop haute, le fer se brûle, devient grenu, et il se produit un déchet considérable. Si la sole était, au contraire, trop basse, non-sculcmcnt le métal pourrait s'attacher aux taques, mais en outre le fer deviendrait moins nerveux, parce que le bouillonnement ne se ferait pas aussi bien, faute de chaleur.

561. Taque d'enceinte percée. — Lorsqu'une taque à air se trouve percée, le fer blanchit en cet endroit, et si le trou était très-bas, ce qui toutefois arrive rarement, il pourrait livrer passage à la fonte. Si le trou est d'un pouce carré au plus, on introduit un morceau de castine ou de terre réfractaire, puis on rejointoic avec des scories. Ce remède peut suffire pour quelques jours. Si l'on a toujours soin d'enduire les taques avec le petit rabot de scories refroidies par l'eau, elles ne peuvent se brûler que dans le cas où la brique qui les recouvre se trouve rongée de manière à ne plus les déborder et elles ne se brûlent qu'aux endroits ainsi dénudés. 'V^oilà pourquoi, lorsque cette brique commence à s'user, on met contre la taque des scories, des morceaux de vieilles soles, etc., jusqu'à une hauteur convenable, en se servant d'une palette, puis on reforme la brique sur cet appui en appliquant du mortier réfractaire à la hauteur convenable.

362. L'un et Vautre autel peuvent se percer de manière que l'air extérieur communique avec l'intérieur du four. Alors le four ne chauffe plus, le travail se ralentit et le déchet augmente considérablement. Ordinairement le grand autel ne se trouve que du côté de la sole, lorsque la brique qui couvre la taque se trouve rongée. Cet accident est analogue à celui qui vient d'être examiné et à la perforation du petit autel. On le prévient en réparant à temps la brique dont il s'agit, par le moyen

indiqué. Le trou livre passage aux scories durant le bouillonnement. Ce qu'on a de mieux à faire lorsque la taque est percée, c'est d'éteindre le four et de la renouveler. Mais le grand autel peut aussi se percer du côté de la chaufîe. L'ouvrier s'aperçoit de cet accident par le refroidissement du four ; le combustible placé au-dessous de l'ouverture ne brûle plus et la flamme devient dormante, non-seulement sur la sole, mais encore sur le combustible lui-même dans la chauffe. Pour s'assurer de l'existence d'une communication de la partie vide de l'autel avec la chauffe, on ouvre, sur le devant du four, le passage ménagé dans la maçonnerie et la taque d'encadrement et qui forme le prolongement de ce vide. S'il y a un trou dans les briques, il apparaît à peu près comme une lanterne dans l'obscurité, car le canal est rouge blanc à l'endroit où ce trou existe, tandis que sur tous les autres points il est rouge seulement. Par ce moyen, on connaît aussi la place où l'autel est perforé. Alors on perce un trou dans le petit côté du four opposé à la cheminée, en détachant au moyen d'un ringard les briques qui se trouvent derrière l'une des trois ouvertures que présente la taque d'encadrement de ce côté (v. | 260). Ordinairement on emploie à cet effet l'ouverture du milieu qui est la plus grande des trois. Vu de ce côté, le trou dans les briques de l'autel se présente sous la forme d'une tache noire sur un fond blanc soudant. S'il n'y a qu'une tache et que les briques ne soient pas mangées autour du trou, ce qu'il est facile d'apercevoir à la profondeur de la tache ou du trou, on façonne de la terre grasse en mottes de forme et de grosseur convenables, et, au moyen d'une palette et d'un petit rabot pareils à ceux dont on se sert pour les fours à réchauffer, on introduit ces mottes dans le trou de manière à le boucher exactement. Après quoi on ferme aussi l'ouverture que l'on a pratiquée dans le petit côté du four et l'on peut recommencer une fournée. Cette réparation ne se fait que lorsque l'ouvrier a défourné ses balles. Elle peut durer un quart d'heure. Avant d'y procéder, il faut disposer des planches devant le petit côté du four à une hauteur convenable pour pouvoir travailler au moyen de la palette et du rabot. Elle se fait d'ordinaire par l'un des contre-maîtres en second, assisté d'un maçon et d'un aide-maçon.

S'il y a plusieurs trous dans l'autel ou que, dans le cas d'un seul trou, les briques soient fortement amincies par le feu autour du trou, ce qui est indiqué par la profondeur plus ou moins grande de la tache, on démolit tout le briquetage de l'autel pour le reconstruire à neuf. Alors on se sert des mêmes matériaux que pour la construction d'un autel dans les circonstances ordinaires. Ce travail se fait par les mêmes ouvriers et avec les mêmes outils que le précédent. Mais il exige

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER

plus de temps. Il faut 3/4 d'heure pour démolir l'autel et 1/4 d'heure pour le reconstuire.

C'est ordinairement à la brique supérieure que le petit autel commence à s'ouvrir. Le trou est d'abord petit, mais une fois formé, il augmente rapidement jusqu'à ce que la plus grande partie des briques qui ferment le canal dans le petit autel soient fondues et emportées. L'autel se ronge peu à peu du côté de la pipe. Quand le petit autel est percé, la flamme languit, devient plus faible, tourbillonne, reste dans le four, ou plutôt parait s'arrêter dans le voisinage du trou, ou se mouvoir avec lenteur en cet endroit. Ces phénomènes se font surtout remarquer au moment où l'on jette une pellée de houille dans le foyer, parce que alors il se produit momentanément une flamme abondante. Le canal sur le devant du four permet de s'assurer si le petit autel est percé ; vu de ce côté, le trou apparaît comme à un carreau de vitre percé. L'existence du mal constatée, on arrache les briques qui gênent sur le petit autel et on reconstruit celui-ci à neuf avec des briques réfractaires cuites. Les outils qu'on emploie dans cette réparation sont une palette pour le mortier, une tenaille de 3 1/2 pieds pour placer les briques et un petit crochet pour les arranger. La réparation se fait par la porte du four, en présence d'un contre-maître en second, par un maçon avec son aide.

363. Des cheminées dans le combustible sur la grille peuvent se produire naturellement ou à dessein par un ouvrier de mauvaise volonté. A l'exception de ce dernier cas, les cheminées se forment le plus souvent dans les coins près de l'autel, parce qu'il s'y amoncêle des crasses que l'ouvrier atteint difficilement avec les outils dont il se sert pour nettoyer la grille. Le combustible qu'on jette dans la chauffe glisse le long de ces crasses et tombe dans le cendrier, en laissant sur la grille un canal vertical qui est la cheminée dont nous nous occupons. C'est surtout le coin près du tisard qui peut facilement présenter cet inconvénient. Dès qu'il y a une cheminée dans le combustible, le tirage ne se fait plus que par ce canal et le four se refroidit. Ce phénomène est analogue à celui qu'on observe chez les salpétriers lors du lessivage des plâtras. S'il se forme une cheminée dans les cuviers de lessivage, l'eau, au lieu d'imbiber les plâtras, s'écoule en entier par cette cheminée.

364. Base de la cheminée corrodée. — Les scories qui arrivent et séjournent au bas de la cheminée finissent par ronger la base des parois de ce passage et par les laisser sans appui. Bien que l'on favorise l'écoulement des scories par le chio de la cheminée, leur action nuisible n'est pas détruite de cette manière; elle n'est que

retardée. Quand la base de la cheminée se trouve fortement corrodée, on doit la démolir et la reconstruire à neuf. Cette opération peut se faire sans éteindre le four. Lorsque les puddleurs travaillent consciencieusement, il n'arrive que peu de scories dans la cheminée et seulement lors du bouillonnement de la fonte. Aussi l'encombrement des scories est-il peu à craindre dans les fours à puddler. Mais il n'en est pas de même pour les fours à réchauffer.

363. Accumulation de cendres au passage horizontal vers la cheminée.

— Une maladie inconnue dans les fours à cheminée, mais très-fréquente dans les fours à chaudière, consiste dans V accumulation d'une espèce de cendre dans le passage horizontal qui conduit au cylindre vertical de la chaudière à vapeur. Ces cendres ont toutes sortes de couleurs, paraissent être essentiellement composées de silice et proviennent de la houille. Elles se déposent en telle abondance que, souvent, elles interceptent le passage de la flamme. Dans les fours à réchauffer ofi le feu est plus vif et où l'on emploie une houille plus grasse que dans les fours à puddler, les dépôts de cendres entraînées par la flamme se font surtout remarquer par leur grande quantité. Afin qu'on puisse facilement prévenir cet inconvénient ou y remédier, s'il y a lieu, la maçonnerie qui ferme le passage horizontal au-dessous du registre, n'a que l'épaisseur d'une demi-brique. On la perce quand on veut visiter le passage ou en retirer les cendres qui peuvent arrêter la flamme. Des dépôts de cendre pareils à ceux que nous considérons se forment aussi dans le canal souterrain qui conduit à la cheminée générale. Mais les cendres dans le canal souterrain se présentent sous la forme d'une poussière impalpable, tandis que les dépôts dans le passage horizontal de la chaudière sont légèrement agglutinés et affectent des formes mamelonnées ou sinueuses. Cependant ils cèdent à la pression du doigt et se réduisent par ce moyen en une poussière très-fine. La couche de cendre qui se produit dans le canal souterrain n'a pas la même épaisseur sur tous les points, de même qu'en hiver la neige chassée par le vent se dépose en couches inégales et irrégulières. Cependant le dépôt le plus abondant existe toujours sous la chaudière. On doit nettoyer le souterrain au moins tous les deux mois. Autrement il s'obstruerait, malgré ses fortes dimensions. L'ouverture par laquelle on y descend se trouve près de la cheminée générale. Elle est couverte d'une plaque de fonte.

366. Accumulation de cadmies au sommet de la cheminée en briques.

— Les accidents dans la cheminée des fours à cheminée sont rares. Aussi cette partie des fours exige-t-elle peu de réparations. Cependant il peut s'accumuler à la partie supérieure de la cheminée, près du registre, des espèces de cadmies, ou cendres frittées, principalement

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FEU.

formées de silice, qui diminuent quelquefois de moitié l'ouverture de la cheminée. C'est pourquoi on est obligé de nettoyer de temps à autre cette partie de la cheminée.

Ordinairement les briques se brûlent dans la double maçonnerie immédiatement au-dessus des marâtres, lorsque, dans cette partie de la cheminée, la maçonnerie réfractaire n'est pas rafraîchie par l'air extérieur. Si la maçonnerie réfractaire, au lieu de reposer sur des voûtes, s'appuyait sur des barres de fer ou sur les marâtres, la perforation des briques s'opérerait plus promptement autour de ces supports.

Il est évident que cette espèce de dégradation ne peut avoir lieu dans les cheminées construites de manière que la gaine réfractaire se trouve isolée des marâtres qui supportent l'enveloppe.

367. Visite et entretien des fours. — Lorsqu'un four ne va pas bien, l'ouvrier s'en plaint au contrc-maitre en second qui, alors, procède à la visite du four. A cet effet, il regarde l'intérieur du four par la porte de travail entièrement ouverte et il examine si les autels ont encore la hauteur voulue, si la voûte ne s'est ni élevée ni déformée par la chaleur et la pression intérieure, s'il n'y a nulle part un trou qui communique avec l'air du dehors, etc. Après quoi le contre-maître en second fait ouvrir la voûte au passage incliné, et il examine si le conduit horizontal au-dessous du registre est libre. Ordinairement l'inspection de l'intérieur du four met le contre-maître sur les traces du mal qu'il. veut découvrir. S'il ne trouve aucun défaut et qu'il doute de la bonne foi du puddleur dont il examine le four, il fait aller ce puddleur à un four en ordre, appelle de bons ouvriers au four à examiner et observe la marche de ce four pendant tout le temps d'une fournée. S'il reconnaît que le foindonne réellement trop de déchet ou chauffe mal et que, cependant, il ne puisse découvrir la cause de ce dérangement, il laisse éteindre le four, afin de l'examiner à froid, depuis la grille jusqu'à la cheminée.

Dans la visite à froid il examine si le foyer a la grandeur voulue, si les briques au-dessus des grilles ne sont pas trop creusées par la chaleur, si les porte-grilles ne vacillent pas dans leurs logements, si la voûte et les parois jusqu'au rampant ne sont pas déformées ; — si les briques qui garnissent les portes ne sont pas mangées ; — s'il n'y a pas de scories au fond de la cheminée, si les parois de celle-ci ne sont pas creusées, etc. ; — la cheminée proprement dite s'examine en faisant un trou à sa base et y passant la tète ; si on ne distingue pas bien la cause du dérangement, on perce un trou plus haut dans la cheminée, qui, à cet effet, présente des espèces de portes murées à différentes hauteurs.

Il est bon d'éteindre les fours le dimanche pour les visiter. Mais souvent on ne les met hors feu que tous les quinze jours. Lorsqu'il n'y

a qu'un petit nombre de fours, on fait toutes les réparations indistinctement. Dans les usines où le nombre des fours est considérable, on se borne souvent aux réparations urgentes, et Ion ne corrige pas les défauts qui ne mettent pas les fours hors d'état de marcher encore huit jours. Mais alors toute la vigilance, toute la sagacité et toute l'expérience du meilleur contre-maître sont quelquefois indispensables pour entretenir les fours jusqu'au moment du chômage.

ARTICLE QUATRIÈME

PUDDLAGB POUR FER FORT A PETITS GRAINS ; FAHRICATION DU FER DANS PLUSIEURS USINES DU YORKSHIRE, PRINCIPALEMENT DANS CELLE DE LOW MOOr(').

568. Qualités spéciales des fers du Yorkshire Sud. — Plusieurs fabriques de fer du Yorkshire, principalement celles de Low Moor, de Bowling et de Farnley, offrent pour le maître de forges un intérêt plus qu'ordinaire. Les produits de ces usines se font remarquer par leur qualité exceptionnelle qui leur a valu le premier rang sur les marchés d'Angleterre et du continent. La qualité de ces fers est si généralement reconnue en Angleterre, que, lorsque les ingénieurs anglais spécifient que le fer de Low Moor, par exemple, sera employé, quand la sécurité publique est en jeu, ils ne sont plus responsables en cas d'accidents causés par la rupture des machines, et les compagnies de Low Moor et de Bowling, grâce à leur crédit depuis longtemps établi, obtiennent, en général, par tonne de fer de 100 à 150 fr. de plus que les autres forges. Du reste, dans toutes les usines susmentionnées, le fer est fabriqué par les mêmes procédés et avec autant de soin, bien qu'ici nous ne citions pour ainsi dire que Low Moor.

Le procédé de Low Moor est encore suivi en Angleterre, tel qu'il se trouve décrit ici. En Angleterre, on préfère le fer qu'il donne à l'acier Bessemer, généralement employé sur le continent, pour certaines applications, telles que la confection des essieux coudés, par exemple. On pense que l'acier Bessemer ne résiste pas assez bien aux vibrations. Observons que le fer de Low Moor est une espèce de fer à fins grains ou d'acier puddlé.

Les usines dont il s'agit doivent la supériorité de leurs produits à leur système de fabrication et non exclusivement, comme on l'a prétendu à tort, aux qualités des matières premières employées.

{') Percy, traité complet de Métallurgie, Paris et Liège, 1867, t. IV, p. 13-4. Ulrich : Miltheilmgen ueber das Eisenwerk Low Moor in Yorkshire, Zeilscl\rift, etc., in dem preussischen Slaate, t. IV, liv., 1886.

ClIAP. II. DU PlIDDLAGE POUU FER.

Cependant, la fabrication de fers supérieurs exige l'emploi des meilleures fontes, et lorsque des considérations d'économie ne permettent pas l'acquisition d'une matière brute irréprochable, on doit se borner à fabriquer des fers inférieurs.

569. Composition chimique du fer de Low Moor. — Une plaque de blindage fabriquée à Low Moor a donné à l'analyse : C 0,016; Si 0,122; Mn 0,280; Ni et Co , traces très-nettes; S 0,0104; P 0,106; fer par différence 99,372; total 100.

La pesanteur spécifique de ce fer était 7,8083, et la résistance à la traction (tension) de 3890 k. par centimètre carré.

370. Matières premières. — L'usine de Low Moor ne fabrique qu'une petite partie des fontes qu'elle consomme; elle tire la plus grande partie de ses fontes des usines voisines dans le Yorkshire, qui emploient les mêmes matières premières, mais elle en prend aussi de faibles quantités parmi les meilleures espèces de l'Ecosse, du Staffordsbire et même du Sud du pays de Galles. Toutes ces fontes proviennent de fourneaux soufflés à l'air froid. On a constaté que les fontes à l'air chaud ne conviennent pas pour la fabrication des fers d'élite ; elles renferment en moyenne 0,3 pour 100, et dans certains cas particuliers, au moins deux fois plus de silicium que les fontes à l'air froid, mais fabriquées dans les mêmes circonstances ; et si le silicium n'est pas complètement éliminé à l'affinage, on n'obtient qu'un fer sec, dépourvu de ténacité et à cassure foncée et terne (faulbruechig). Or, la difficulté d'éliminer le silicium croît avec la quantité de ce corps. On n'a pas constaté la même différence entre les fontes de moulage à l'air chaud et à l'air froid ; les unes et les autres conviennent également pour cet usage.

On emploie deux espèces de minerai. Les 5/4 environ du mélange se composent de fer carbonaté houiller d'une richesse d'environ 27 pour 100, tiré des houillères du voisinage et soumis, avant l'emploi, au grillage et à une macération prolongée, et 1/4 est formé d'hématite rouge extraite du Grauwacke du Cumbcrland et du Lancashire, principalement dans le voisinage d'Ulverstone, et rendant 50 pour 100 au moins.

Le coke provient d'une houille peu collante, en grande partie assez maigre. On fabrique par semaine environ ISOOOO livres de fonte grise, à grains assez fins et manganésifère. Les fontes que l'on achète ont les mêmes caractères.

371 . Pièces qu'on fabrique. — L'usine a pour objet principal la fabrication des grosses pièces de for forgé qu'on emploie dans la confection des machines, notamment des locomotives, telles que les essieux, en

particulier les essieux coudés (lires), les arbres pour machines de vaisseaux cl autres, les parties de ponts en fer, les tôles, etc.

Toutefois les bandages et les fers pour câbles constituent la spécialité de Low Moor. On y fabrique ces pièces pour le monde entier. Toutes les pièces susmentionnées exigent l'emploi du meilleur fer et surtout d un fer homogène. Dans les tôles de chaudières, par exemple, la plus légère boursouflure à la surface, indiquant un défaut d'homogénéité, doit sulFire pour les faire rebuter.

572. Finage préalable. — Tout fer cru destiné au puddlage est d'abord transformé en fine métal (floss lamelleux) à l'usine même. On coule le fine métal dans des coquilles en plaques de 1 { pouce d'épaisseuret, avant de l'employer pour le puddlage, on le concasse enmorceaux de grandeur convenable, soit de 0"',40 à 0'",90. On n'achète point de fine métal étranger, parce qu'il est beaucoup plus difficile de juger de la qualité du fer dans le fine métal que dans la fonte brute, et surtout parce qu'on veut déjà parle finage allier les diverses espèces de fonte de manière à obtenir une matière première uniforme pour le puddlage ; car, dans le puddlage, la bonté du produit, à part la bonne qualité de la fonte brute, ne dépend pour ainsi dire que de l'uniformité de la décarburation de la masse dans toutes ses parties. Lorsque les fontes que l'on traite ne s'affinent pas en temps égaux, non-seulement il est difficile d'obtenir de bons produits, mais toujours il se fait, en outre, un déchet considérable. Quant à obtenir un fer parfaitement uniforme, les influences inégales qui s'cxccrcent aux différents points de la sole de puddlage s'y opposent dans tous les cas, et la meilleure loupe renferme des parties plus ou moins complètement affinées, mais l'emploi de fontes très-diverses augmenterait outre mesure la difficulté dont il s'agit. Ordinairement on assortit les diverses espèces de fonte dont on sait par expérience qu'elles donnent un bon mélange, de manière à perfectionner l'épuration du puddlage; car, devant chercher à procurer au puddleur une matière première aussi uniforme que possible, afin qu il puisse tirer parti des expériences une fois acquises, on évite de faire travailler les diverses fontes isolément, bien que cette pratique puisse paraître plus avantageuse dans des cas particuliers. Môme la meilleure fonte exige de la part de l'ouvrier un certain exercice pour donner des produits uniformes avec les moindres pertes possibles de matières. Trop souvent l'assortiment des fontes n'a d'autre objet que d'accélérer l'affinage d'une fonte par celui d'une autre ; à la vérité, il peut résulter de là une économie dont il y a lieu de tirer parti dans la fabrication de fers ordinaires, mais on ne doit pas se faire illusion à cet égard ; car on ne peut, ainsi que

CHAP. II. DU l'CDDUGE POUU FEU.

nous le ferons voir, disposer le fer encore cru à raffinage au moyen de la scorie riche, avant l'arrivée d'un certain temps, et de ce que la masse sur la sole du four présente l'aspect extérieur d'un fer affiné, il ne faut pas croire que pour cette raison elle soit convenablement affinée à coeur ou d'outre en outre. Les diverses espèces de fonte étant mélangées dans le four à puddler, aussitôt qu'une fonte commence à s'affiner davantage qu'une autre, elle enveloppe celle-ci et y adhère. Qu'on examine la cassure d'un fer ébauché ordinaire provenant d'une loupe réputée bonne, et l'on trouvera souvent placées, l'une à côté de l'autre, dans le plus grand état de division, des parties affinées et des parties crues. L'élaboration ultérieure du fer au four à réchauffer ne dissipe qu'incomplètement cette imperfection, car on la retrouve sur la cassure transversale du fer en barre ordinaire. C'est pourquoi, si l'on veut produire un fer extra, on ne doit pas se borner à introduire dans le four à puddler un fer cru qui, dans l'acception ordinaire du mot, se laisse bien travailler, mais il faut, en outre, que le métal soit composé de manière qu'il puisse donner un produit aussi homogène que possible. Il est démontré que, dans l'affinage du fer, aucune partie du carbone n'est séparée directement, mais que la totalité de ce corps est éliminée par la réaction de l'oxyde de fer (le scsquioxyde) contenu dans la scorie riche sur le carbure de fer, c'est-à-dire, sur la combinaison chimique du fer et du carbone. Le graphite libre, qui, par lui-même est incombustible;, ne peut se séparer avant que tout le carbone contenu dans le fer ne soit entré en combinaison chimique. Le fmage doit produire cet effet : il ne sépare point de carbone, il ne fait que disposer tout le fer uniformément à l'affinage, en empêchant qu'aucune partie trop riche en graphite libre ne reste plus longtemps que les autres à l'état cru dans le fourneau et ne produise ainsi un métal dépourvu d'homogénéité. La fabrication d'un fer de qualité supérieure que Low Moor s'était proposée ne pouvait se concilier avec les considérations d'économie ordinaires ; aussi, loin de reculer devant les difficultés que présente le puddlage du fine métal chargé seul dans les fours, à cause de la consistance épaisse qu'il prend à la fusion, a-t-on préféré, jusqu'à ces derniers temps, restreindre les charges et la production. Toutefois, nous verrons plus loin qu'aujourd'hui, grâce sans doute à des procédés perfectionnés, la production se trouve considérablement augmentée.

373. Qualité des fers qu'on cherche à produire. — C'est par les moyens susmentionnés que l'usine est parvenue à se procurer le fer dont elle a besoin pour la plupart de ses produits spéciaux, savoir un fera la fois tenace et dur, liomogène, à grains fins et crochus, à cassure brillante, nette et sans défauts, et non à texture nerveuse. A Low Moor,

le fer nerveux, que Ton aime à voir ailleurs, appartient généralement à la qualité inférieure. Le fer à grains, plus dur que le fer nerveux, résiste mieux à l'usure par le frottement. En outre, il craint moins le feu et se prête mieux au travail de la forge. Il est susceptible d'être courbé, doublé et replié sous le marteau, sans la moindre gerçure. Percy cite un nœud fabriqué à froid avec du fer rond de Farnley de 0'",112 de diamètre et un écbantillon de tôle deux fois doublé et travaillé au rouge sombre, sans qu'on pût y dëcéler la moindre crique. Le fer nerveux ne soutiendrait pas ces épreuves. Ce fer ne peut être employé pour essieux de locomotives, par exemple; car 1° il résiste moins dans le sens transversal que suivant la longueur, tandis que, pour l'application dont il s'agit, c'est, au contraire, la première résistance qui devrait être la plus forte ; 2" durant le service il est plus sujet que l'autre fer à l'espèce d'altération qui était autrefois attribuée à un cbangement de la texture nerveuse en une texture à facettes par une suite d'ébranlements et qui n'est en réalité qu'un affaiblissement dù à la dissociation des fibres, ainsi que les expériences de Wedding l'ont clairement démontré; 3° on sait que les essieux coudés sont d'abord forgés pleins et qu'on creuse ensuite les coudes à l'aide de mandrins et de marteaux-pilons : si le fer était nerveux, le nerf serait coupé, ce qui diminuerait sensiblement la ténacité aux coudes. Le fer nerveux ne s'emploie que pour des pièces qui, à l'instar des fers à câbles, exigent principalement une grande ténacité absolue. Lorsqu'on traite dans les fours à puddlcr des fontes de qualité inégale, il est souvent difficile d'empêcher qu'une partie du métal ne subisse un trop haut degré d'affinage et n'acquière une texture nerveuse.

374. Puddlage. — Les fours à puddler de Low Moor ont de petites dimensions. La largeur de la sole n'est que de trois pieds. Le pont de chauffe, plus haut qu'à l'ordinaire, se trouve élevé de 24 pouces du côté de la grille et de 12 pouces du côté de la sole. La cheminée présente un cassin ou une seconde sole située à un niveau plus élevé que celle du puddlage et sur laquelle on chauffe le fine métal au rouge par les flammes perdues du four. Selon Ulrich, chaque charge se compose de 103 k. (2 hondrcd weight) ou ù peine de la moitié de la quantité habituelle dans les autres usines; on fait facilement 9 fournées en 12 heures et l'on produit par fournée 3 loupes d'une trentaine de kilos. Selon Percy, chaque charge est de 125 k. et l'on passe 9 charges, soit 112S k., par H heures. Enfin, d'après des données récentes que nous avons lieu de regarder comme exactes, on charge par chaude 200 k. de fine métal, l'on fait 34 chaudes par 12 heures et 4 loupes d'environ 46 k. par fournée. Toutefois, le nombre des loupes peut varier selon le

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER.

besoin. Puddlage chaud et bouillant. Déchet, 4 pour 100 de la quantité de fine métal employée. Consommation de combustible, 1 f pour I de fine métal. Cette forte consommation doit être attribuée, en partie du moins, à un gaspillage.

575. Martelage. — Au lieu de cingler les loupes et de les passer dans des cylindres ébaucheurs, comme cela se fait ailleurs, on les laisse battre, sous de gros marteaux-pilons de sept tonnes, en disques d'environ un pouce d'épaisseur ou en plaques carrées (stamps) de G"", 51 de côté et de 0'",0S d'épaisseur au maximum. Cette pratique a d'abord pour objet d'exprimer les scories aussi exactement que possible, et l'on conçoit qu'aucun moyen ne permettrait d'obtenir mieux ce résultat ; ensuite, on veut repousser vers la circonférence les parties les moins affinées du métal, qui, d'ordinaire, forment l'enveloppe extérieure, sinon de toutes les loupes, au moins des dernières de chaque fournée, afin d'avoir plus de facilité à les séparer lors de la division subséquente; enfin, l'on veut obtenir des morceaux aussi petits que possible, pour pouvoir mieux les assortir.

576. Cassage et triage des fers. — C'est cet assortiment du fer des loupes qui constitue tout le secret de la fabrication de Low Moor. A la vérité, on a bien des fois essayé ailleurs de casser le fer ébauché comme à l'ordinaire, et d'assortir les morceaux d'après l'aspect de la cassure; mais, après que le einglage et l'ébauchage ont changé la position primitive des diverses parties de la loupe et fait pénétrer les parties jeunes ou crues dans les parties affinées, il n'est plus guère possible d'effectuer un assortiment parfait; il faudrait, du moins, casser l'ébauché en morceaux tellement petits qu'on aurait trop de peine à former plus tard les paquets ou trousses et que le déchet deviendrait trop considérable au réchauffage. Ajoutez à cela que le einglage des loupes au moyen du squeezer laisse une grande partie des scories.

On brise les disques ou stamps susmentionnés au mouton en morceaux ayant tout au plus la grandeur de la demi-main ou plus exactement de S ou 6 centimètres carrés. En même temps, les ouvriers chargés de ce service classent les morceaux d'après l'aspect de leur cassure. On distingue 5 numéros : le n° 1 présente dans sa cassure un grain uniforme, gros, beau et crochu; le n" 2 est un peu moins uniforme, offre des grains plus fins et renferme par ci par là de petites parties nerveuses ou des parties jeunes ou crues ; dans le n" 5 domine le fer nerveux ou trop affiné ; le n» 4 est un mélange à parties à peu près égales de toutes les modifications ; enfin, le n" 5 est principalement formé de fer dit cru.

SECTION II. l'AimiCATION DU FER ÉBAUCHÉ.

377. Mode de payement. — Rien ne montre mieux l'importance que Low Moor attache à la production d'un fer de qualité supérieure que le mode de payement adopté pour les puddleurs. Le n° 1 se paye à raison de 13 schillings par tonne, les n°» suivants sont payés chacun un schilling de moins que le précédent, et le n" S ne reçoit que 8 schillings. L'ouvrier qui pendant toute une semaine ne fait que du n" 1 touche, en outre, une prime ou un supplément de 2 schillings par tonne, et celui qui pendant une semaine entière ne livre que du fer n" S, subit une retenue de 2 schillings sur la même quantité. D'où l'on voit qu'un ouvrier peut, selon les circonstances, gagner par 12 heures, en monnaie française, 18 '■••,73 ou seulement 7 fr. 50. On est convaincu à Low Moor que c'est à ce mode de payement, conforme à l'équité, qu'il faut attribuer, en grande partie, les succès qu'on obtient.

378. Emploi des fers triés. — Les diverses espèces de fer décrites plus haut servent à confectionner les paquets pour le four à réchauffer et sont choisies d'après les propriétés de l'objet qu'il s'agit de fabriquer. Les n"^ 1 et 2 s'emploient de préférence pour les arbres moteurs et les essieux patentés, dont la réputation est universelle; le n» 3, tantôt seul, tantôt mélangé avec les n»= précédents, sert à fabriquer des tôles et des fers pour câbles de marine, dans lesquels la texture à nerf est avantageuse. Les deux derniers n"' sont employés, en partie, pour noyaux de pièces très-massives, en partie, pour des pièces de qualité inférieure, que l'on est forcé de fabriquer avec les autres, afin de tirer parti des numéros moins bons qui se produisent inévitablement. Une longue expérience a appris à Low Moor à choisir exactement les fers et à former les mélanges les mieux appropriés aux divers produits qu'on fabrique.

Dans la forge à réchauffer, il y a au moins une vingtaine de lourds marteaux-pilons, au moyen desquels s'opèrent tous les forgeages. Dès la première chaude, on donne aux paquets la forme de barres rectangulaires (blooms), ou généralement une forme appropriée à la pièce qu'il s'agit de fabriquer. Comme le mouton a brisé le fer en petits morceaux irréguliers qu'on ne saurait faire tenir ensemble au moyen de liens, on façonne les paquets (halls) et on leur donne une forme régulière à l'aide de supports ou de latteaux de bois cloués ensemble. Souvent les paquets ont des dimensions considérables, car on fabrique des tôles de 20 quintaux, et beaucoup d'autres pièces seulement forgées d'un poids bien supérieur encore. La forme générale des fours à réchaulTcr ne diffère pas de celle qu'on leur donne dans les autres usines, mais on a des fours de dimensions très-différenîes, conformément au volume très-différent des paquets que l'on réchauffe. La

ClIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER. 285

plupart des blooms subissent trois rcssuages complets, après chacun desquels on les soumet à un fort martelage. Pour empocher que le 1er ne s'étende pendant le forgeage, ce qui, en augmentant la surface, donnerait lieu à un plus grand déchet dans le four et rendrait la manutention des pièces plus difficile, on refoule les paquets à chaque chaude avant de les renfourner. Il n'y a que les pièces qu'on ne lamine pas du tout, ou celles dont la préparation au laminage ne peut se faire en une chaude, par exemple, les paquets à tôle très-pesants, qu'on rapproche de la forme finale après chaque chaude. La hrarame est également foulée par bouts à chaque chaude et c'est par ce moyen que Low Moor produit ses tôles de chaudière si remarquables par la netteté de leurs bords non découpés.

Le déchet et la consommation de combustible au réchauffage sont aussi variables que la forme et les dimensions des pièces que l'on fabrique. On ne s'étonnera pas de constater généralement une consommation plus forte qu'à l'ordinaire, et un déchet dépassant souvent !20 pour 100, si l'on considère que le réchauffage complet de certaines pièces doit être répété S ou 6 fois.

A Farnley, les tôles se fabriquent généralement avec des plaques de 0"'S75 sur 10 à 12 centimètres d'épaisseur, formées en étirant les balles puddlées sous le marteau. Les plaques sont mises en paquet, suivant les dimensions de la tôle à fabriquer. Les paquets passent quatre fois dans le four à réchauffer et sous le marteau, avant d'être parfaitement soudés. Ensuite on les étire en brammes (slabs), dont les dimensions varient entre 0"',G0 et 1"',20 de longueur et 0"',30 à 0"',S0 de largeur. Ces brammes sont chaufl'ées dans un four à souder, laminées sous forme de tôle, et quand elles sont refroidies, on les découpe à la cisaille, suivant la commande.

ARTICLE CINQUIÈME

THÉORIE DU PUDDLAGE POUR FER

OU PHÉNOMÈNES CHIMIQUES QUI ONT LIEU DANS LA TBANSI'OUMATION DE LA FONTE EN FEK MALLÉABLE PAU l'OPÉRATION DU PUDDLAGE (').

379. Notice historique et bibliographique. — Les premières recherches pour déterminer la manière dont s'accomplit l'affinage dans le four à puddler et les phénomènes chimiques qui caractérisent les diverses

(1) Une théorie plus complète sera exposée dans le chapitre suivant, dont une certaine connaissance est même admise ici.

28i SECTION 11. FABRICATION DU FEU ÉBAUCHÉ.

périodes bien distinctes de cette opération, ont été faites en 18S7 par Calvcrt et .lohnson, au moyen d'analyses chimiques du métal pris dans le four aux diverses phases du puddlagc. Ces analyses indiquent trèsbien les quantités de chaque corps éliminées aux phases importantes de l'opération, mais elles n'expliquent pas les phénomènes : il aurait fallu compléter le travail par l'analyse chimique des scories prises en même temps que le métal.

Des travaux de moins en moins incomplets ont été livrés plus tard par Lan, par List, par Drassdo, etc., et finalement par Siemens.

Voici une liste des ouvrages publiés sur cette matière :

Calvert et Johnson, Analyse des Puddelprocesses. Berg-u. HiiUenmànn. Zeltung. 1858, n""* 1 et 2.

Lan, Fortschritte in der Stabeisen-und Stahlbereitung , etc. , Ibd . , 1 860, n"' 45 à /i.7.

List, ilber den Einfluss der Schlacken beimPuddelprocess. Ibd., 1860, n" 49.

Botlischeff, ûbcr die Verànderungen welche das Roheisen waehrend des Frischprocesses crleidet. Ibd., 1862, n" 31.

Drassdo, chemische Vorgânge, etc. Zeitschrift fûr das Berg-HiMcniïnd Salinenwesen in dem preussischen Staate, 1863, t. XI, '2° liv.

Alf. Schilling, puddlage au bois pour acier, Berg-und hueUenm. Zeit. 1863, p. 313.

Liebermeister, Bcrg-und hûttenm. Zeit., 1865, p. 173.

Siemens, de l'application des fours à gaz, etc., Paris, 1869.

n) niiPAUT DES cours éthancebs.

380. Première période, la fusion. Départ du silicium et du manganèse, blanchiment de la fonte, augmentation du contenu de la fonte en carbone et appauvrissement des scories en scsquioxijde de fer. — Selon Lohaye (Jahr., 1860, p. 51) et Liebermeister (ib., 1865, p. 97 et 127), il importe que la fonte de forge renferme une quantité modérée, par exemple, 2 pour 100 de silicium. Selon ce dernier, l'expérience a démontré que, lorsque la fonte renferme trop peu de silicium, le fer prend trop tôt l'état pâteux et exige un excès de chaleur pour se souder, ce qui occassionnc un surcroît de travail pour l'ouvrier et une augmentation du déchet. Selon List (.lahrb., 1865, p. 88), 3 pour 100 de silicium dans la fonte ne troublent pas la marche du puddlagc, mais une quantité plus grande de ce corps donne un fer moins bon, sans qu'on sache cependant si ce résullat tient à la foric proportion de silicium ou à un manque de carbone qu'on remarque ordinairement

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER

dans les fontes très-siliceuses. Une quantité de silicium qui no dépasse pas 3 p. iOO s'oxyde presqu en totalité pendant la fusion du métal dans le four à puddlor ainsi que dans le feu de finerie, et suivant le même, cette oxydation peut se faire par l'air comme par les scories.

Kohn pense aussi que le siliciun pourrait brûler à la surface du métal dans un four à puddlcr, ou s'y oxyder, tandis que le fer contient encore du carbone.

Drassdo, Schilling et Siemens admettent, au contraire, que le silicium ne s'oxyde qu'au moyen du sesquioxyde de fer des scories. Le dernier base son opinioa sur l'expérience suivante : ayant fait fondre bOO k. de fonte du Canada (Spiegeleiscn) et 50 k. de verre cassé dans son four à gaz régénératif ordinairement employé à la fusion de l'acier sur sole en sable pur, il fit des additions d'hématite, sans agiter le bain, et, au bout de six heures, on coula le métal dans des lingotières: il contenait Si 0,046 et C 0,250 pour 100, tandis que la fonte avait renfermé Si 1,8 et C 4. Cependant le contact de la fonte avec l'atmosphère ou avec la flamme du four avait été complètement empêché.

Le manganèse se sépare avec le silicium, ce qui explique l'avantage du fer cru manganésifère pour la fabrication de l'acier, car il donne une scorie très-fluide et peu décarburante.

Le carbone n'étant pas attaqué durant la fusion, il se concentre dans le métal qui reste après l'éhmination du silicium, du manganèse, etc. ; de plus, si la fonte employée était grise, le graphite rentre en combinaison et la fonte devient blanche. 11 parait que l'affinité du fer pour le carbone augmente avec sa pureté, car toujours les fontes riches en carbone sont peu siliceuses, toujours la fonte blanche renferme moins de silicium que la fonte grise, et toujours une fonte est d'autant plus grise et plus chargée de graphite qu'elle contient plus de silicium, ou d'autant plus blanche et plus riche en carbone combiné que la proportion de silicium est moindre; de sorte que le carbone combiné et le silicium paraissent s'exclure mutuellement. Du reste, l'aflînité du fer pour le carbone augmente avec la température, d'où il résulte qu'une haute température est avantageuse pendant la fusion pour favoriser l'oxydation du silicium. Réciproquement, la tendance de la fonte grise à blanchir par la fusion contribue à l'élimination des corps étrangers, entr'autres du silicium, qui, dès lors, se trouve à l'état naissant, favorable à toute combinaison nouvelle.

Pendant la fusion, du moins dans les fours ordinaires, il s'oxyde aussi du fer, car Ip poids du déchet dépasse celui des matières étrangères éliminées; néanmoins, il résulte des analyses de MM. List et Drassdo que la fusion ne rend pas les scories du four plus basiques

qu'elles ne l'étaient auparavant, mais elle les appauvrit en sesquioxydc de fer. Voir plus loin les analyses faites par List.

581. Deuxième période, cuite ou brassage sans effervescence. — Cette période qui, du reste, est de courte durée, se confond quelquefois avec la suivante. On y épaissit ou l'on y est censé épaissir le bain pour le préparer au bouillonnement, et à cet effet, on peut baisser le registre, ajouter des scories riches, ou refroidir le bain en l'arrosant avec de l'eau, comme on le fait à Alvenslebcn, en Silésie. Il paraît que dans les usines belges, c'est au cordon en mine qu'on est redevable de pouvoir se passer de ces moyens, dont les deux derniers augmentent aussi la richesse en scfquioxyde de fer ou l'énergie des scories. Durée de cette période, IS minutes en moyenne.

382. Troisième période, le bouillonnement. Décarburation de la fonte. — D'après Calvert et Johnson (Jahresb., 1867, p. 11), qui ont analysé des échantillons du métal pris dans le four à puddler aux diverses périodes de l'affinage pour fer, le carbone ne se dégage du fer qu'après la fusion complète, tandis que le silicium est séparé presqu'cn totalité durant la première période. Les expériences de Lan (Ib., 1860, p. 32) confirment ces observations et tendent à établir que l'affinage ne se fait que par Faction des scories. Janoyer et Grûner (Berg-und hûttenm. Zeitung, 1860, p. 149 et 233) regardent aussi la scorie comme le facteur le plus important du puddlagc. Cailletet (Jahr., 1862, p. 42) observa que, dans un four à puddler chargé de fonte sans scories, une partie de la fonte se brûlait dans le foyer et que la décarburation ne se faisait qu'après cette combustion. Il conclut de ses expériences que la décarburation a toujours lieu sous l'influence de la scorie riche en oxyde de fer ajoutée directement ou formée au préalable par l'oxydation d'une partie de la fonte au moyen des gaz du foyer. Autres travaux qui confirment les observations précédentes : Zobcl (Jahr. 18S9, p. 41), List (ib., 1860, p. 42), Schilling (ib., 1863, p. 41) et Drassdo (ib., 1863, p. 71); ce dernier a cherché à établir la théorie du puddlage par l'analyse d'échantillons de scories et de fer pris du four aux diverses phases de l'opération.

Une preuve à l'appui de la décarburation de la fonte au-dessous de la surface, c'est-à-dire, par l'oxygène de l'oxyde immergé, et non par celui de l'air, consiste en ce que les petites flammes bleues qui viennent se former à la surface du bain, pour produire l'effet bien connu du bouillonnement, proviennent de l'oxyde de carbone qui se dégage à travers la masse fluide d'une profondeur suffisante pour entraîner des particules de fer.

On objecte que, quoique la réaction se passe dans l'intérieur du

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER

bain, roxygcnc peut cependant provenir de la flamme qui oxyderait le fer à la surface en formant de l'oxyde ou du laitier riche et serait ensuite communiqué au carbone du métal liquide par Fagitation générale de la masse. Le soin avec lequel les ouvriers évitent de toucher à la grille pendant le bouillonnement, pour ne pas rendre la flamme fuligineuse ou carburante, semble corroborer cette objection. Il en paraît être de même de l'artifice auquel les puddleurs ont recours lorsque le métal est trop lent à prendre nature ; ils jettent en pareil cas un peu d'eau sur le bain, ce qui donne de l'oxyde de fer, et alors ils incorporent l'oxyde dans la masse avec le râble. Cependant Siemens paraît avoir prouvé le contraire au moyen de l'expérience citée p. 28S, et il soutient qu'il n'y a jamais oxydation du métal fluide par l'air, même lorsqu'il n'est pas protégé, tant qu'il contient du carbone, en quelque faible proportion que ce soit.

585. Quatrième période, le hallage. Élimination du phosphore et du soufre. — Phosphore de la fonte. — On considère comme un fait suffisamment établi que le puddlage élimine une partie notable de ce métalloïde contenu dans la fonte, mais la manière dont s'opère l'expulsion n'est pas encore bien expliquée. Jusque dans ces derniers temps, on a généralement admis que la plus grande partie du phosphore était éliminée durant la période de la fusion et qu'une nouvelle quantité de ce métalloïde se dégageait durant le bouillonnement. Percy (t. l'V^, p. 36) est, au contraire, disposé à croire que, dans le puddlage, la plus grande partie de ce corps est dégagée par une liquation de phosphures fusibles durant le hallage, ces phosphures passant dans les scories. Selon lui, lorsque le fer prend nature dans le four à puddler, il se sépare à l'état demi-solide ou un peu pâteux. Grâce à la formation et à la persistance, dans le four à puddler, de masses pâteuses qui, une fois ramassées en balles, occupent une place considérable au-dessus de la surface du bain de scories, la liquation ou le ressuage des composés fusibles de fer, tels que les phosphures, se trouve facilitée. Le fait suivant, contrôlé par Abel, à l'arsenal royal de Woolwich, semble corroborer cette manière de voir : lorsque la fonte, renfermant du phosphore en quantité notable, est soumise à une seconde fusion et coulée, la portion du métal qui se solidifie en dernier lieu est plus riche en phosphore que le reste.

Admettant cette théorie de M. Percy, M. C. W. Siemens pense que les cristaux de fer métallique, en se formant au milieu de la masse bouillonnante, lorsque le métal prend nature, éliminent les substances étrangères, comme la glace, qui se produit à la surface de l'eau de

mer, rejette le sel marin et donne ensuite de l'eau douce par la refonte.

Il suit de là que la portion de phosphore éliminée devrait se retrouver dans les scories à l'état de phosphures de fer, en mélange ou en suspension, mais Percy dit qu'il y existe à l'état de phosphate de protoxyde de fer dissous, parce que, selon lui, les phosphures séparés sont oxydables à une température élevée par l'oxygène de l'air et peutêtre par les oxydes et les silicates de protoxyde de fer. Percy ajoute que ces points exigent encore des recherches attentives.

Selon Schilling (B. u. Huettenm. Zcitung, 1863), les scories renferment le P2O5 en combinaison avec des alcalis et avec des terres alcalines. En présence des alcalis et des terres alcalines, le PaOs ne peut se trouver combiné avec AI2O3 : 1° parce que le phosphate d'alumine fondu avec du carbonate de soude en présence de SiOs, donne du silicate d'alumine et du phosphate de soude ; 2» parce qu'à la fusion directe de la scorie avec du carbonate de soude, tout le contenu d'acide phosphorique de la scorie se combine avec la soude, ce qui n'aurait pas lieu au même degré si l'acide phosphorique était combiné avec l'alumine. L'acide phosphorique ne se trouve pas non plus en combinaison avec le FcaOs, car le phosphate ferrique serait en partie décomposé et repris par le fer incandescent avec lequel il formerait du phosphure de fer, en partie décomposé par les silicates alcalins et terreux, et c'est pour cette raison que, dans le premier cas, le contenu de phosphore devrait augmenter à mesure que le travail de l'affinage avance, tandis que l'analyse constate au contraire une diminution progressive du phosphore dans le produit.

Tout en partageant les idées de Percy, du moins en ce qui concerne le moment où le piiosphorc se sépare et l'oxydabilité des phosphures liquatés, W. Baker (le Technologiste, n» 33b, p. S61) fait intervenir l'affinité prédisposante des scories riches sur ces phosphures pour opérer la liquation, de sorte qu'il admet plutôt l'oxydation par les scories que par l'air. Selon lui, la liquation des parties phosphoreuses est favorisée par le contact intime et prolongé du fer avec une suffisante quantité de scories capables de céder de l'oxygène au moment où le fer prend nature, et si le puddlage n'élimine qu'une partie du phosphore, cela tient à ce que, à partir du moment où le fer commence à prendre nature, les scories se trouvent en contact moins parfait avec la charge ou réagissent sur une surface plus ou moins restreinte et à ce que, selon toutes les probalités, c'est précisément alors que, l'oxydation une fois commencée, le carbone, le soufre et le phosphore sont attaqués avec le maximum d'énergie. Ainsi, selon Baker, le phosphore éliminé

CIIAP. II. DU l'UDDLAGE POUR FEU.

ne se retrouverait dans la scorie qu'à l'état de phosphate et non de pliosphure, ce qui cependant ne paraît pas encore bien établi, car si, ce qui est probable, le phosphore se comporte comme le soufre, les scories pourraient, au contraire, ne le renfermer qu'à l'état de phosphurc suspendu ou mélangé.

Selon Wedding (Zeitschrift, etc., 1866, t. 14, '5' liv., p. 153), on a trouvé à Kocnigshuette que le finage, même effectué au gaz, ne change point le contenu absolu de la fonte en phosphore. Traitée dans le four à puddler à fins grains, une fonte qui contenait 0,497 pour 100 de phosphore, n'a plus donné que 0,45 pour 100 de ce corps après la fusion complète, 0,298 pour 100 au commencement de l'ébullition et 0,1 pour 100 après la transformation en ébauché fin grain.

Le phosphure de fer ayant, d'après Freesc, une pesanteur spécifique de 3,74, et, par conséquent, supérieure à celle de la scorie, il y a lieu de croire qu'il entourera le fer et s'y absorbera de manière à ne plus se laisser éliminer par le marteau.

Parry (Percy, t. IV, p. 40) évalue la quantité de phosphore éliminée par le puddlage aux trois quarts ou aux quatre cinquièmes de celle que la fonte renferme, et il base là-dessus une méthode rationnelle en théorie, mais hérissée de difficultés pratiques, pour fabriquer du fer pur avec des fers ordinaires, tels que les bouts de rails, par exemple. Elle consiste à récarburer ces fers par la refonte dans un cubilot de 3 ou 4 mètres de hauteur sur O^jSO à 0'",60 de diamètre, et à les aiïiner de nouveau au four à puddler (| 350).

384. Soufre de la fonte. — Il se comporte comme le phospiiore. Parry évalue aux deux tiers du contenu total la quantité de soufre que le puddlage élimine de la fonte. Le soufre dégagé se retrouve dans les scories à l'état de sulfures de fer suspendus ou mélangés.

Des expériences, faites à Seraing, par M. Philippart, sur l'élimination du soufre aux diverses périodes du puddlage ont donné les résultats suivants : La fonte brute contenait 0,08 de soufre; après la fusion, dont la durée est évaluée à 35 minutes, il n'y avait plus que 0,075 de ce corps ; après la cuite, qui a duré 20 minutes, on en a trouvé 0,07 ; après le bouillonnement (45 minutes) 0,04 ; après les tours de sole, e'est-à-dire, au moment du hallage, 0,03. Bien que ces résultats aient été obtenus dans un travail à fins grains, cependant ils peuvent s'appliquer également à d'autres travaux de puddlage.

383. Proportions de carbone et de silicium contenues dans diverses sortes de fonte, d'acier et de fer (C. W. Siemens, de l'app. du four à gaz et à chaleur régénérée, etc., Paris, 1869).

DESIGNATION

Spiegeleisen (New-Jersey, États-Unis) » d'Allemagne ...

» de Musen ....

Fonte de Lofsta (Dannomora, Suède) » grise n° 1 (Ïow-Law). . .

» grise no 1 (du Canada) . .

» grise d e fonderie n» 1 (Netherton south Staffordshire) . . .

» grise n» 2 (Netherton, south Staffordshire)

» grise de puddlage (Neth. south

Staffordshire) ....

» de puddlage (iVeth. s. St.) .

» de puddlage dure (N. s. St.).

» grise (de Dowlais). . . .

» truitée (id.) ....

» blanche (id.) ....

» truitée (Wellingborough) .

» blanche (Blaenavon) .

Fine métal (Bromford, south Stalf.) Acier puddié dur (Kœnigshuette).

» » doux fsouth Wales) .

» fondu (Wootz) ....

» pour limes plates. .

n pour outils de tour .

» Huntsman, pour couteaux .

» pour couteaux

» pour burins

» pour coins de médailles . .

» pour cisailles

» pour corroyage ....

» pour fleurets et barres à mine » pour outils de maçon. . .

» pour baguette de fusil . .

» ordinaire pour étampes .

» pour aimants (contenant (

tungstène)

» pour bêches

» pour bandages de wagon .

» Bessemer pour rails .

» pour blindages ....

» très-doux fondu sur sole. '.

Fer dur corroyé (south Wales) . .

« (Kloster, Suède) .

» (Russie) . .

» (Russie) . .

Plaques de chaudières (Russell's Hall south Stalfordshire) .....

Plaques de blindage, trop aciéreux

(Weardale iron C») . . .

Fer en barre (de Lofsta, Suède) !

» (de Gysinge, Suède) .

" (d'Osterby, Suède) .

Plaques de blindage (Beale et C") .

» (Thames iron C')

» (tow Moor) .

0,40 0,32 0,32à0,27 0,2bà0,30 0,25 0,18 0,410 0,386 0,340 0,272

0,080 0,232 Trace 0,062

Henry.

Schafhœutl.

Frésénius.

Henry.

Riley.

Tookey.

Ars. de Woohvich.

Riley.

Ars. de Woohvich.

Percy. Dick.

Brauns.

Parry.

F. -H. Henry.

A. Willis.

Divers.

Percy.

A. Willis.

Schafhaiutl.

Henry.

Percy.

Henry.

Percy.

Tookey.

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FEK. 291

386. Proportions de phosphore et de soufre contenues dans diverses fontes anglaises, d'après V. Day. — (Practical Mechanic's Journal, mars et avril 1868).

Phosphore

Soufre

Fonte hématite de Whitehaven .

b) DÉCHET DE PUDDIASE.

387. Déchet pratique ordinaire. — L'action oxydante de la flamme d'un four à puddier ordinaire se manifeste pendant la fusion et après la formation du fer malléable. Le déchet pendant la fusion est évalué à 4 pour 100, et le déchet total est de 12 pour 100.

On peut se demander comment il se fait que, la réduction du minerai de garnissage à l'état de fer métallique ayant lieu dans le four à puddier, le déchet soit si élevé lorsqu'on travaille d'après le procédé ordinaire. Suivant Bramwell (De l'application du four à gaz, etc., par Siemens, Paris, 1869), on doit attribuer principalement ce phénomène à la combustion du fer pendant l'opération du hallage. On sait qu'une haute température n'est pas nécessaire durant la période pendant laquelle le fer prend nature, mais que la température ordinaire du four à puddier est insuffisante pour souder ensemble toutes les particules de fer dont sont formées les balles, et qu'il est nécessaire, aussitôt que le fer a pris nature, d'élever considérablement la température du four et des balles. A ce moment, il se fait une combustion violente des balles elles-mêmes, ce qui explique le déchet élevé que l'on subit. Cette combustion peut être plus ou moins forte, suivant que l'on prend plus ou moins de soins d'éviter la présence de l'oxygène libre dans la flamme. Mais, il n'est pas démontré que, dans les fours à puddier ordinaires, on doive s'opposer tout à fait à la combustion des balles, attendu que, dans ces fours, ce n'est que grâce à la combustion d'une certaine quantité de fer que l'on obtient rapidement la température nécessaire au soudage des balles. Toutefois, cette combustion du fer

spongieux par la flamme du four doit donner une scorie riclic, difficile à expulser des loupes et produisant des pailles ou d'autres défauts dans les ébauches.

388. Déchet théorique, d'après Siemens. — On admet que toutes les oxydations s'opèrent au moyen des scories.

1° Départ du silicium. — Lorsqu'on produit, au moyen du ringard, un mélange de la fonte liquide avec les scories, le silicium uni au fer est mis en contact intime avec l'oxyde de fer contenu dans les scories, et, comme on le retrouve par la suite à l'état d'acide silicique combine avec cet oxyde, il s'ensuit qu'il doit avoir réduit son équivalent de fer des scories à l'état métallique.

La scorie fluide pouvant être considérée comme composée de :

Fcs 0^ = Fcs! Os -»- Fc 0 et de (3 Fe 0) Si Os,

pour -4 atomes de silicium qui abandonnent le métal, il y a 9 atomes de fer métallique mis en liberté, et si on prend le poids atomique du fer = 28 et celui du silicium = 22,5, on trouvera que, pour 4.22,S0 = 90 gr. de silicium enlevé au métal, il y aura 9.28=232 gr. de fer de la scorie mis en liberté.

2° Élimination du carbone. — La combinaison du carbone avec l'oxygène n'ayant pas lieu à la surface du bain, mais dans l'intérieur même de la masse fluide, on doit l'attribuer à une réaction du carbone sur la scorie, avec séparation de fer métallique et production d'oxyde de carbone, CO. 4 atomes de carbone qui se séparent du fer mettent 3 atomes de fer en liberté, ou, le poids atomique du C étant 6, 6.4 = 24 gr. de carbone mettent 28.3 = 84 gr. de fer en liberté.

Si nous admettons que la fonte ordinaire des forges renferme 3 pour 100 de carbone et la même proportion de silicium, il suit, de ce qui précède, qu'en éliminant le silicium, nous devons séparer 2S2. 3 : 90 = 8,4 pour 100, et en brûlant le carbone 84.3: 24 = 10,S pour 100 dC' fer métallique, c'est-à-dire que le poids total du bain métallique doit s'accroître de 8,4 -f- 10,5 — 6 = 12,9 pour 100, ou qu'une charge de 190 k., 48 de fonte, par exemple, devrait fournir 215 •'•,05 de fer forgé, tandis qu'elle ne donne en réalité que 168 k. ou environ 12 pour 100 de moins que le poids de la fonte. Il y a, par conséquent, une différence de 47 k., 05 ou de 20 pour 100 entre le rendement théorique et le rendement pratique.

389. Calcul de la quantité d'oxyde de fer nécessaire pour l'élimination du silicium et du carbone de la fonte. — Suivant Siemens, le départ du silicium et du carbone de la fonte, dans le procédé du puddlage ordinaire, étant entièrement dû à l'action des oxydes de fer liquides

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUH FEU.

contenus dans le bain, et le poids du régule s'accroissant d'une quantité équivalente de fer réduit de ces oxydes, si on veut obtenir le résultat théorique indiqué par le calcul précédent, on doit fournir au bain une quantité suffisante d'oxyde, non-seulement pour effectuer l'oxydation du silicium et du carbone, mais encore pour former le silicate neutre de fer (3 Fe 0. SilOs).

On peut aisément calculer la quantité d'oxyde nécessaire. En effet, l'oxyde de fer Fcs O4 a pour équivalent 3.28 -|- 4.8 = 116, tandis que l'équivalent des trois atomes de fer est 3.28 = 84. Il s'ensuit que, pour produire les 22 k. de fer réduit (le rendement théorique étant de 222 k. de fer pour 200 de fonte) ajoutés au bain, il faudra : (116 : 84). 22 = 30% 4 de Fe, 0..

Comme, cependant, la silice formée doit se retrouver dans le bain à l'état de silicate neutre de fer, il faudra porter cette quantité de Fes O4 au double, c'est-à-dire à environ 60 k. ; mais dans la pratique on dépasse généralement ce chiffre, malgré le déchet qu'on subit.

3° Départ du soufre et du phosphore. Voir 383 et 384.

390. Nécessité d'une haute température pour rendre l'élimination du phosphore et du soufre aussi complète que possible. — Admettant, avec Percy, que l'élimination de ces corps est due à une liquation, Siemens est d'avis que la fonte de qualité inférieure donnerait en réalité du fer presque pur, si le mélange avec la scorie environnante ou avec du métal demi-affiné ne venait pas ajouter de nouveau des ingrédients étrangers. Or, la quantité des impuretés ainsi absorbées dépend de la température : plus celle-ci sera élevée, plus la scorie acquerra de fluidité et se séparera facilement. Par conséquent, la production d'une haute température est de rigueur pour le départ le moins inexact possible des matières étrangères dont il s'agit.

391. Fours Siemens. — Les fours à puddler ordinaires produisent un déchet considérable, consomment beaucoup de charbon, exigent trop de main-d'œuvre et ne permettent pas d'éliminer complètement les impuretés. Siemens propose, en conséquence, de remplacer la chauffe dans ces fours par un four régénérateur à gaz, qu'il trouve avantageux, parce qu'il permet (selon lui) d'élever la température à un degré presqu'illimité, de rendre à volonté la flamme oxydante, neutre ou réductrice, d'éviter l'introduction des courants d'air et des flammes mordantes, et de procurer un combustible gazeux exempt du soufre et des autres impuretés qui passent de la grille ordinaire dans la chambre de puddlage.

En faisant travailler ce four en même temps qu'un four ordinaire et en opérant dans les deux fours sur la même fonte, qui était le mélange

de forge anglais ordinaire composé de fontes grises, on a obtenu les résultats suivants, dans l'usine pour acier et fer de Bolton (Lancashirc) :

l" Le four ordinaire a reçu chaque fois des charges de SlO^bO et n'a fourni, en moyenne, que 192'', 37 de fer, ce qui représente une perte de 12,57 pour 100, tandis que le four à gaz a reçu des charges moyennes de 192'',29 et a fourni un rendement moyen de 187'',26 représentant une perte de 2,6 pour 100 ;

2° Le four à gaz a fait 18 chaudes en 3 postes par 24 heures, au lieu des 12 chaudes en deux postes dans le même temps qu'a faites le four ordinaire ;

3" La qualité du fer produit dans le four à gaz s'est trouvée décidément supérieure à celle qu'on a obtenue dans le four ordinaire ;

4° La consommation de combustible a été aussi en faveur du four à gaz ;

5° Enfin, le four à gaz a procuré une économie de main-d'œuvre en abrégeant la durée du travail pour une même production de fer. (Le Technologiste, n° 3S1, décembre 18S8).

c) LES SCOHIES.

392. Définition des scories de puddlage. — On appelle scories riches, douces ou de fer fort, celles qui avancent l'affinage, principalement la décarburation de la fonte, et scories pauvres, crues ou de fer tendre, celles qui relardent cette opération ; mais, pour une même scorie, l'effet produit dépend de la température du four et telle scorie qui, à une certaine température, agit comme pauvre, peut devenir riche à une température plus élevée.

On appelle scorie neutre, le silicate neutre des chimistes, 3Fe 0 Si Os, dans lequel la silice contient autant d'oxygène que l'oxyde ferreux qui s'y trouve combiné. Cette scorie, qu'on cherche à produire dans le four à puddler, n'a pas d'action sur le fer métallique à de hautes températures, le préserve de l'oxydation, en maintient la surface nette et brillante et possède assez de liquidité, à la température de la soudure, pour pouvoir se dégager facilement sous le marteau ou par la compression. Inutile d'observer que ce sont là des conditions essentielles, tant au moment où les parcelles affinées se séparent, qu'après leur réunion en balles. Voilà pourquoi cette scorie s'appelle aussi laitier soudant.

Bien que cette scorie soit généralement neutre dans les foyers ordinaires, cependant elle peut se comporter comme riche ou comme pauvre, c'est-à-dire avancer ou retarder l'affinage, suivant que la température est plus ou moins élevée.

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER.

Généralement la scorie riche est celle dont la base renferme plus d'oxygène, et elle est pauvre, lorsque la base contient moins d'oxygène que la base de la scorie neutre.

On considère la scorie riche, dans les fours ordinaires, comme une dissolution ou un mélange de l'oxyde fusible de fer Fe3 04= Fe 0 Fe^ O3 dans une quantité variable de silicate neutre 5FeO -j- Si O5, et on admet que l'oxyde Fes 0* est le principe actif du mélange.

593. Caractères physiques des scories. — Les silicates ferreux, à moins qu'ils ne soient trop acides ou trop basiques, sont fusibles et fluides au four à puddier, et les silicates ferriques sont infusibles : selon les quantités plus ou moins grandes de ceux-ci contenues dans une scorie, celle-ci sera plus ou moins réfractaire et pâteuse.

D'après Grûner et Lan (An. des M., 6" S., t. 1, p. 129), la fusibihté des scories décroît à mesure que leur teneur en protoxyde de fer dépasse la proportion correspondant à une formule intermédiaire entre le silicate neutre et le sous-bisilicate. Ici on fait abstraction du sesquioxyde de fer que les scories contiennent et qui en augmente la basicité. Toutefois, les analyses de Schilling (v. ch. 3«), dans lesquelles il est tenu compte de ce sesquioxyde , prouvent que les scories très-fusibles et plutôt crues que douces du puddlage pour acier, sont des sous-sesquisilicates.

Une scorie ferreuse et basique est d'un blanc vif ou soudant au four à puddier, tandis qu'une scorie acide est rouge sombre. Par conséquent, la couleur de la scorie n'indique pas toujours la température du four, abstraction faite même de la cause d'erreur qui peut résulter, dans cette appréciation, par exemple, jlorsque la lumière du soleil entre par l'ouverture de la porte de travail, auquel cas le four, quoique à la chaleur blanche, peut cependant paraître rouge seulement.

Enfin, les scories ferreuses et basiques sont grasses ou relativement épaisses et se figent promptement à l'air, tandis que les scories acides sont maigres, coulent facilement à l'air et se figent lentement.

La prompte solidification des scories riches à l'air tient à une suroxydation, à laquelle elles sont très-sensibles, même à l'état solide, puisque le simple grillage de ces scories solides suffît pour en augmenter la résistance au feu, en les suroxydant.

On voit qu'à l'état fondu et chaud, il est facile de distinguer les scories crues des scories douces et de juger approximativement de leur composition. A l'état solide et froid, il est impossible de distinguer les scories entre elles. Les changements nombreux que subissent les scories d'une même fonte au puddlage rendraient difficile l'application de l'analyse chimique à la connaissance de celles-ci. C'est ainsi que, dans le

puddlage à nerf, par exemple, la scorie est riche ou de fer fort au commencement et à la fin de l'opération, et pauvre ou de fer tendre pendant le bouillonnement.

394. Gaz absorbés jmr les scories. — A l'état fondu, les silicates de fer, principalement les silicates basiques, contiennent des gaz dont une partie se dégage au moment de la solidification, c'est-à-dire au moment de la formation définitive des scories à l'état où nous les retrouvons. Le gaz dégagé est, en général, de l'oxygène. (An. des M. 6" S., t. 4, p. 281).

395. Influence des scories sur la qualité du fer puddlé. — Une scorie épaisse s'oppose à la diffusion du métal , contrarie l'épuration par le contact, hâte la décarburation et donne du fer à gros grains ou à nerf noir qui emprisonne une scorie pâteuse, incapable de protéger les barres dans le réchauffage, par suite de son manque de fluidité. Le fer produit se soude mal, est mal affiné, sec, cassant à chaud ou à la fois cassant à chaud et à froid.

Si la scorie est fluide, le métal peut, au contraire, se délayer intimement et se purifier avant la décarburation, celle-ci est retardée, le bouillonnement dure plus longtemps, on obtient du fer fort, à petits grains ou à nerf fin et blanc, pénétré d'une scorie très-fusible qui protège et décape les barres au réchauffage.

Lorsque, dans la fabrication des fers fins, par exemple de l'acier puddlè, on voit percer peu à peu, durant le bouillonnement, un grain fin et blanc à la surface du bain, on peut ordinairement avoir la certitude que la masse est chauffée à cœur, uniformément et au degré convenable, et que l'opération réussira.

Si le grain ne paraissait pas assez fin, on pourrait le refondre en augmentant la fluidité de la scorie, ce à quoi l'on parvient en fermant complètement le registre ou par d'autres moyens. L'abaissement du registre rend la flamme fuligineuse, ce qui augmente la fluidité de la scorie, en réduisant du sesquioxyde de fer. En outre, la fermeture, du registre élève la température, du moins au commencement, en augmentant le rayonnement du calorique dans le four.

396. Choix des scories d'affinage. — Ces scories se composent : 1° des scories qui restent dans le four après l'extraction des loupes, 2° des scories qu'on ajoute au commencement et durant le puddlage, et 3° de celles que la fonte produit pendant la fusion et l'épuration.

397. Scories du four. — L'importance d'un bon choix des scories se démontre par la tendance connue du four à persister dans l'allure où il se trouve. En traitant, par exemple, une fonte ordinaire dans un four où l'on vient de fabriquer du fer à fins grains, on obtient un fer d'une qualité supérieure à celle que cette fonte donne dans

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER.

les circonstances ordinaires, c'est-à-dire, au moyen de ses propres scories seulement ; et la réciproque est également vraie. — Nous verrons ci-dessous qu'on renfournc quelquefois les scories pauvres, qui coulent du four pendant le bouillonnement.

398. Scories ajoutées. — Chaque méthode d'affinage doit employer les scories qu'elle produit dans les fours, au cinglagc et à l'ébauchage; mais les ouvriers n'y regardent pas si près, car, à moins qu'il ne s'agisse d'une fabrication spéciale, comme celle du fer à fins grains, par exemple, ils prennent les scories pèle-mcle, sans distinguer le genre de fabrication dont elles proviennent.

Indépendamment de ces scories, on emploie avec avantage les crasses ou pailles de corroyage et surtout celles de finissage aux cylindres, en veillant à ce qu'on les obtienne exemptes du sable que les ouvriers jettent sur les paquets pour en faciliter l'entrée dans les premières cannelures.

Ces crasses ainsi que les scories d'ébauchage contiennent beaucoup d'oxyde ferrique, que l'on doit décomposer par l'emploi simultané d'un agent réducteur suffisamment efficace; car elles précipitent la .décarburation, nuisent à l'affinage en contrariant l'élimination des impuretés et laissent dans le fer une scorie peu fusible qui le rend mauvais à chaud.

Souvent on gagne à maintenir longtemps le fer dans une certaine crudité, par exemple, lorsqu'on fabrique du fer à fins grains. Alors il peut arriver que les scories de cinglage elles-mêmes soient trop énergiques et qu'il faille les remplacer, du moins en partie, par les scories qui coulent du four pendant le bouillonnement.

399. Scories produites par la fonte. — • La composition de ces scories dépend de la nature de la fonte. Le silicium s'oxydant en majeure partie durant la fusion, une grande quantité de ce corps dans le métal peut rendre la scorie inerte, maigre ou acide, et occasionner une allure froide. Une partie du fer se transforme en oxydes ferreux et ferrique, en proportions relatives variables selon la facilité plus ou moins grande avec laquelle la fonte abandonne son carbone. Les fontes qui se décarburent lentement produisent une grande quantité d'oxyde ferrique, lequel peut rendre la scorie épaisse, trop énergique et l'allure sèche. Une fonte facile à décarburer donne, au contraire, moins d'oxyde ferrique, mais cela tient à ce que le fer transforme l'oxyde ferrique en oxyde ferreux à mesure qu'il se produit.

400. Moyens de modifier la composition des scories. — Indépendamment du moyen indiqué plus haut et qui consiste à ajouter des scories auxiliaires, il en existe plusieurs autres dont les principaux sont la

conduite du feu, la poudre de Schafhœutl, rassortiment des fontes et le mode de travail.

^OI. Conduite du feu. — La nature de la scorie dépend de la composition de la flamme. En effet, lorsque celle-ci est oxydante, la scorie se suroxyde, s'épaissit et devient plus basique. Un excès de carbone dans la flamme rend, au contraire, la scorie plus fluide en réduisant du sesquioxydc à l'état de protoxyde et de fer.

402. Poudre de Schafhœutl. — Souvent la flamme du foyer est impuissante à réduire tout l'oxyde ferrique qui se forme pendant la fusion et l'épuration de la fonte. C'est ainsi que certaines fontes miroitantes au coke, par exemple, donnent à la fusion une quantité tellement grande de cet oxyde, qu'elles se recouvrent d'une scorie boueuse, qui rendrait l'aflinage imparfait sans l'emploi d'un fondant. En pareil cas, on a recours à des mélanges désignés sous le nom de poudre de Schafhœutl et contenant, en proportions variables, du peroxyde de manganèse, du sel marin et de l'argile. A Couillct, le mélange employé était composé de 12 parties de peroxyde de manganèse, 9 parties de sel marin et 3 parties d'argile ordinaire. A Montigny-sur-Sambre, où l'on fabrique du fer à fins grains au moyen d'une fonte miroitante au coke, on fait une addition d'un mélange de 3 parties de peroxyde de manganèse et d'une partie de sel marin, chaque fois que le bain de scories prend une trop grande consistance.

403. Fonte auxiliaire. — Toutefois, le moyen qu'on emploie généralement pour décomposer le sesquioxyde de fer, que la plupart des fontes produisent en trop grande abondance, consiste à ajouter une fonte facile à décarburer sous l'influence des scories. Cette réaction est très-sensible dans le puddlage du fer à fins grains et de l'acier : souvent l'ouvrier juge même à la quantité de fer qui s'est déposée sur la sole pendant l'épuration de la fonte, s'il y a lieu de commencer le brassage. A mesure que cette opération avance, le fer disparaît et, en même temps, la scorie devient plus chaude et plus fluide, c'est-à-dire, plus ferreuse et moins ferrique.

Le choix de la fonte auxiliaire et la quantité qu'on en doit ajouter dépendent du produit qu'on cherche à obtenir et de l'allure du four due à la fonte principale ; sa qualité propre importe fort peu, si, toutefois, la quantité ajoutée n'excède pas certaines limites.

Comme les fontes qui donnent beaucoup d'oxyde ferrique à la fusion (§ 399) retiennent généralement leur carbone avec beaucoup de force, on pourra le plus souvent employer comme fonte auxiliaire une fonte tendre, sans nuire à la qualité du fer produit ; car l'alRnage dure assez longtemps pour changer complètement la nature du fer tendre. V. § 426.

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER.

404. Mode de travail. — Les effets produits par les mélanges peuvent l'être aussi, quoique plus difficilement, par une seule fonte, pourvu qu'on suive un mode de travail convenable durant la fusion et l'épuration. Si, par exemple, la scorie contient trop d'oxyde ferrique, l'ouvrier peut la réduire en brassant un moment le bain, de manière à produire un peu de fer, avant de commencer le travail pour l'affinage proprement dit. Il peut aussi avancer la fusion d'une partie de la fonte pour produire le même effet.

40S. Analyses de scories de coulée.

If

Protoxyde de fer . . .

Sesquioxyde de fer .

Protoxyde de manganèse .

Sulfure de fer (FeS) . .

Acide phosphorique . .

Traces

Traces

Fer pour 100 ....

I. Analyse de M. E. Riley, aux forges de Dowlais. La scorie provenait du traitement de fontes blancbes ordinaires, qui donnaient des fers employés dans le milieu des paquets de rails.

IL Analyse de M. Riley. Scorie de forge, produite dans un fourneau avec des étalages en calcaire. Ces deux échantillons de scories (I et II) paraissent être des mélanges de silicate tribasique de protoxyde avec de l'oxyde magnétique.

III. Analyse de M. Riley. La scorie, produite à Dowlais, vient d'un fourneau avec des étalages en minerai rouge : on avait introduit 20 à 30 k. d'hématite rouge à chaque chaude. Les fontes qui avaient servi à obtenir cette scorie et la scorie II, étaient de qualité trèsinférieure. On les avait fabriquées avec une forte proportion de scories et du blackband de mauvaise qualité. Le fer s'égrenait sous les cylindres, et l'emploi du minerai rouge dans les fours à puddler avait remédié jusqu'à un certain point à cet inconvénient. La proportion de soufre était moitié moindre que dans la scorie II ; Riley suggère que le soufre peut être partiellement oxydé par le minerai rouge.

IV. Analyse faite par le docteur Percy. L'échantillon était formé de

cristaux noirs, nets et brillants, de chrysolithe ou d olivine, appartenant au système prismatique. L'échantillon avait été recueilli dans le rampant d'un four à puddler, où il avait été sans doute longtemps exposé à une température élevée. En évaluant la totalité du fer à l'état de protoxydc, on trouve pour la scorie la formule approximative 3 Fe 0, Si O3. La présence du sesquioxyde de fer, qui a été également observée, s'explique par le fait que ce silicate absorbe l'oxygène à une haute température. Pesanteur spécifique de l'échantillon, 4.

406. Composition des scories de puddlage prises aux diverses périodes d'une opération, d'après List (Jahr. 1865, p. 88). — Ce ciiimiste a trouvé :

Avant le chargcin' de la foute.

Après la fusion.

Au plus fort bouillonnement.

Comin' du ballaare.

Fourneau vide.

Oxyde de ferrique Oxyde ferreux .

Silice 17,62

13,47 7,78 6,03 9,00 9,37 52,21 57,18 59,85 59,28 57,57 17,77 16,90 17,69 16,30 407. Différences entre les scories de puddlage au four ordinaire et au four Siemens. — Les scories provenaient des usines de F. de Wendel et C" au Département de la Moselle (France), où l'on affine, dans les fours anciens, des fontes grises et des fontes blanches produites au moyen du coke de Dudweiler et des minettes de Hayange. La fonte grise donne du fer à gros grain, l'autre du fer nerveux. Pour la fonte grise, la charge est de 240 k., la production par 24 heures 5600 k. et les consommations sont 900 k. de charbon et 1150 k. de fonte par 1000 k. de fer. Avec la fonte blanche , le poids des charges restant le même que pour l'autre fonte, on produit par 24 heures 4000 k. de fer, en consommant 800 k. de charbon pour 1000 de fer et en subissant le même déchet. Nombre des charges en fonte grise 16 ou 17, en fonte blanche 19 par jour. Le puddlage au four Siemens n'a donné des résultats favorables que sous le rapport du déchet : pour 1000 de fer les consommations ayant été de 1060 de fonte blanche et 700 k. de charbon. Les prises d'essai ont eu lieu durant la période du bouillonnement et lorsque les deux espèces de fours servaient à affiner de la fonte blanche. Les résultats des analyses, faites au laboratoire de l'académie royale des Mines à Berlin , ont été rapportés et discutés par M. Kosmann, de Bonn, dans le Journal Zcitschrift, etc., in dem preussischen Staate, t. 18, 2'' liv. Ce travail, dont voici un résumé, renferme une théorie un peu différente de celle qui a été exposée plus haut :

CHAP. II. DU PUDDLAGE POUR FEU

Scorie du four ordinaire,

du four Siemens.

Fe .

Fe . , P .

FcO Yc, Os

FoO Mn 0

Si 0, Al. 0, Fe 0 CaO MgO Naj 0,

Pesanteur spéc

0,06 FeS 8,48 Fe^ P 18,93 Fes Oi

[ P. Os

25,73 Fej (Mn^)

Oxygène.

0,78 Fo S

7,49 Vc,P 11,81 Fe, 0.

20,74 Fej (Mn,)

P. Os

Oxygène.

Les analyses précédentes montrent immédiatement deux différences qui doivent influer sur l'action des scories dans le four, savoir :

1) Celle du contenu d'acide silicique et, par conséquent, non-seulement de la quantité du silicate, mais encore du degré de silicatation ; tandis que, dans la scorie II, le quotient de l'oxygène se rapproche assez de l'unité pour qu'on puisse regarder le silicate comme celui qui est normal pour la constitution des scories d'affinage, c'est-à-dire comme du sousbisilicate ferreux Fe^ SiOi, la silicatation de la scorie I ne correspond qu'à un 5/12 silicate = Fcia Sis O22, le poids atomique du silicium étant pris tel que la formule ordinaire Si O3 devient Si O2,

2) Celle du contenu de fer de la scorie et l'existence d'oxydes de fer libres; tandis que la scorie I contient 18, 9S pour 100 d'oxyde ferrosoferrique, le contenu d'oxyde ferrique seul dans la scorie II, savoir! 1 ,81 . pour 100, n'atteint pas même le contenu d'oxyde ferrique de la scorie I.

Le silicium et le manganèse s'oxydent durant la période de la fusion, en réduisant une partie équivalente d'oxyde de fer de la scorie. Dans cette période, la flamme doit exercer une action réductrice pour diminuer toute oxydation du fer lui-même, et à cet égard le four à gaz est très-convenable.

Pendant le bouillonnement, la scorie doit être riche en oxyde ferrosoferrique libre, qui, possédant à un haut degré la propriété de se réduire et de s'oxyder alternativement, sert avec avantage d'intermédiaire entre l'oxygène de l'air et le carbone de la fonte. La combustion du carbone réduit l'oxyde ferrique à l'état d'oxyde ferreux et une combustion rapide du carbone exige la présence d'une grande quantité d'oxyde ferreux qui permet une réoxydation de la scorie.

Aussi la scorie I qui, non-seulement se trouve à un degré inférieur de silicatation, mais renferme, en outre, une certaine quantité d'oxyde ferreux libre, favorise la décarburation, tandis que la scorie II, dont l'oxyde ferrique doit se réduire à l'état d'oxyde ferreux avant de pouvoir se réoxyder par l'air, la retarde.

Comme un haut degré de silicatation diminue la fusibilité des scories, celles-ci doivent exiger dans le four à gaz une température très-élevée, qui en augmente la fluidité et, par conséquent, selon Urbin, diminue la faculté oxydante avec le contenu d'oxyde ferrique.

ARTICLE SIXIÈME

DU PUDDLAGE MÉCANIQUE.

408. Notice historique. — Dans ces derniers temps, on a imaginé difl'érents procédés de puddlage mécanique. Parmi ces procédés, les plus importants sont ceux de Lemuth, de Pernot et de Danks.

Dans le système de Lemuth, le fourneau est fixe et le travail du puddleur est efl'ectué, en partie, par des agitateurs mécaniques. Dans celui de Pernot, c'est la sole qui est mobile. Enfin, dans le procédé de Danks, c'est toute la chambre d'affinage qui reçoit un mouvement de rotation. Nous décrirons seulement cette dernière méthode, parce qu'elle parait plus approcher de la solution du problème à résoudre que les deux autres procédés.

Danks a fait connaître son appareil, au mois d'août 1871, à l'assemblée annuelle de l'Institut anglais du fer et de l'acier, tenue à Dudiey, dans le Staffordshire (').

409. Description du four Danks. — Ce four se compose de cinq parties principales, savoir : le foyer F, fig. 1 à 3, pl. 33 ; la chambre d'affinage R ; le carneau mobile C ; le carneau fixe D et la cheminée M. Fig. \, coupe longitudinale suivant l'axe du four ; fi.g. 1, coupe transversale et élévation vue par bout de la chambre rotative ; fig. 3, élévation vue du côté du carneau mobile.

Le foyer F, fig. 1, est à courant d'air forcé. Un premier tuyau J, de 0™, 20 de diamètre, amène l'air dans le cendrier; un second tuyau T, part du premier et amène, au-dessus de la grille G, par deux rangées superposées de 9 petites tuyères t, t, une certaine

(') V. les rapports de MM. Taskin et Talion, ainsi que celui de John Lester, sur le puddlage mécanique par le procédé do Danks, dans une brochure publiée en 1873, à Bruxelles, chez Mayolez.

CIIAP. II. DU PUDDLAGE POUR FER.

quantité d'air destiné à brûler les gaz combustibles avant leur entrée dans la chambre rotative. C, tisard rafraîchi par une circulation d'eau. V, voûte cylindrique.

Le grand autel P, est composé d'une plaque verticale en fonte p, à circulation d'eau froide. Cette plaque est protégée, du côté de la chambre rotative, par un revêtement en minerai ; du côté du foyer, par une maçonnerie réfractaire, et sur le dessus, par une rangée de briques réfractaircs. Un anneau de fonte NN , de 0'",20 de largeur et de 1™ de diamètre intérieur , également à circulation d'eau, est fixé à la plaque d'autel et c'est contre la surface plane de cet anneau que frotte la chambre d'affinage pendant sa rotation.

La chambre d'affinage R, est formée d'une partie cylindrique terminée à ses extrémités par deux parties tronc-coniques A, A. Ces dernières, reliées entre elles par des tirants, maintiennent les plaques, en forme de douvelles, qui constituent le cylindre de la chambre. r, nervures destinées à retenir le revêtement de la sole, n, n, anneaux en fer('), frottant, l'un contre l'anneau N, et l'autre, contre l'anneau en fer n' , fixé au carneau mobile.

L'ouverture de la chambre rotative qui se trouve du côté du grand autel sert à recevoir les gaz qui viennent du foyer ; l'autre ouverture conduit ces mêmes gaz dans le carneau mobile, mais elle sert aussi à permettre l'enfournement de la fonte et l'extraction des loupes. Quatre galets, g, g, deux de chaque côté, servent de points d'appui au four et facilitent sa rotation, au moyen de l'engrenage E et du pignon E', qui est activé par une machine à vapeur spéciale. Un orifice, appelé tap hole, par les anglais, est percé dans la surface tronc-conique du côté du carneau mobile ; habituellement bouché par un tampon d'argile, il sert à évacuer les scories à un certain moment de l'opération.

Le carneau mobile C est en tôle revêtue intérieurement, en bas, d'une couche de minerai, et sur tout le reste de son pourtour, d'une maçonnerie réfractaire. Un stopper hole s, percé dans le double-fond à circulation d'eau du carneau mobile, permet au puddleur de voir dans le four, d'y injecter de l'eau et, au besoin, d'y introduire un ringard. Pendant l'opération, le carneau mobile ferme le four, contre lequel il est maintenu au moyen de deux poussards p' , p'. D'autre part, il s'applique contre le carneau fixe D, qui dirige les produits de la combustion vers la cheminée M. Le carneau D est en tôle et revêtu de

C) On construit maintenant l'anneau n, du côte du carneau mobile, on fonte, qui résiste mieux que le fer. Cet anneau est alors à circulation d'eau.

FABRICATION DU FER ÉDAUCIIÉ

briques réfroctaircs à rintéricur. Lors du dcfourncmcnt ou du chargement, le carneau mobile s'enlève, en glissant paralèlement à l'orifice du four, à l'aide des tringles f , qui le suspendent à un petit chariot roulant le long d'un rail installé au-dessus de tout l'appareil.

La cheminée peut être en maçonnerie ou en tôle, revêtue d'une maçonnerie réfractairc.

410. La sole. — Lcrevètement de la chambre rotative se compose de deux couches : 1° V initial, qui est formé d'un mélange froid de minerai anhydre et peu siliceux (hématite des Etats-Unis, fer magnétique de Mocta, en Afrique, etc.), de chaux pure en poudre et d'eau ; on applique ce mélange, par parties successives, et on le glace, après dessication complète, au moyen d'une mince couche de scories de pilon fondues ; 2° le fix, qui consiste en une couche de minerai fondu dans laquelle on a projeté, avant la solidification , des blocs de minerai froid ; ceux-ci déterminent la solidification du bain liquide, et on obtient ainsi une pâte solidifiée dont les blocs forment l'assature et le minerai fondu le ciment.

411. Puddlage au four Danks. — Les périodes et le travail de l'affinage sont naturellement les mômes que dans le puddlage à la main.

Pendant l'élimination du silicium, on met le four en mouvement, d'abord avec lenteur, puis en accélérant la vitesse jusqu'à atteindre 5 à 6 tours par minute. Après quelques minutes, les scories deviennent liquides et surnagent. Pour compléter l'épuration, on lance alors un jet d'eau sur le bain, et lorsque les scories, d'abord solidifiées au contact de l'eau, se sont de nouveau fondues, on en laisse écouler l'excédant par le floss ou tape holc. On accélère ensuite le mouvement de rotation , la décarburalion s'effectue , et lorsqu'elle est achevée, on procède au hallage. Aussitôt que la loupe est extraite, on répare, s'il y a lieu, le revêtement et on procède à une nouvelle chaude. Charge 272" de [fonte. Durée de l'opération l''10. 100"- de fonte ont produit lO/t"' de fer puddlé. D'après M. Greiner, le prix de revient en Angleterre de la tonne de fer ébauché par le procédé Danks, serait de 107 fr. 25, contre 115 fr. 95 lorsque la fabrication a lieu par le procédé ordinaire (^).

(') Ainsi qu'on l'a vu plus liaut, ^.'àUC), mon l'rcrc ilo cl'-oyalt paS atl succès des procédés de puddlage mécanique, et c'est pour ce motif, sans doute, qu'il ne les a pas décrits. Cependant, pour no pas laisser de lacune dans son ouvrage, j'ai cru devoir y ajouter l'article ci-dessus, très-court du reste, sur le procédé de Danks. II. V.

CHAP. m. —

PUDDLAGE POUn ACIER ET POUR FER A FINS GRAINS. 305