CHAP. III. FABRICATION DES RAILS ET D AUTRES FERS PROFILÉS

9 pouces de largeur qui soutient toute la maçonnerie des parois latérales : on ajoute des morceaux de tôle aux endroits où la taque n'est pas assez large. — f, floss. — L'autel, qui est creux, repose sur deux sommiers en fonte g. Il est garni à l'intérieur d'une buse en tôle mince des mêmes forme et dimensions que la cavité. Celle-ci se prolonge à peu près jusqu'au milieu des parois latérales du four ou môme jusqu'aux taques de revêtement pour communiquer avec deux buses verticales destinées à y établir un courant d'air. A cet effet, l'une des buses s'arrête au niveau de la voûte du four, tandis que l'autre s'élève à plusieurs pieds au-dessus. Il vaut mieux produire le rafraîchissement en introduisant par l'une des extrémités du canal un courant d'air forcé, la cheminée restant à l'autre bout, ou bien, si l'on a assez de vapeur, en se servant d'un ventilateur à jet de vapeur.

On a modifié de diverses manières la construction de ce four, mais le seul changement qui ait procuré de l'économie, consiste dans l'abaissement de la voûte du côté du rampant, comme l'indique la ligne poiiitillée /, fig. \, pl. 21.

La voûte du foyer est double et présente un caveau ouvert au-dessus de l'autel. Lorsqu'on travaille à l'air libre, celui-ci entre par les pieds droits du cendrier, un peu au-dessus du sol, par les faces intérieures, s'élève verticalement à peu près jusqu'à la hauteur de l'autel, puis, après avoir traversé, en serpentant, deux canaux horizontaux dans l'un et l'autre mur latéral du foyer, se rend à droite et à gauche dans le caveau de la voûte. Cette circulation de l'air est supprimée lorsque lè fourneau marche à vent forcé.

628. Train ancien. — L'ancien train à rails comprend deux équipages, l'un de dégrossisseurs et l'autre de finisseurs, entièrement semblables à ceux qu'on emploie pour la fabrication des fers marchands. Chaque espèce de rails exige une paire de dégrossisseurs qui portent cinq ou six cannnelures rectangulaires, disposées de façon que le paquet y soit alternativement passé à plat et de champ. Ces cylindres sont montés au nombre de deux, mais souvent on a adopté le jeu triple. On a également par espèce de rails, une paire de finisseurs dans laquelle la disposition et la forme des cannelures varient avec la nature du rail et les propriétés du fer.

Quand l'importance de l'usine ne comporte pas l'emploi d'un train spécial, le laminage des rails s'opère dans un train de gros fers marchands. De même, un train à rails, dont on a changé les cylindres, peut servir à laminer d'autres espèces de gros fers.

Un train ancien à rails exigeait une machine de la force de 70 clievaux, et les cylindres y avaient une vitesse de 50 à 60 tours par minute.

440 SECTION m. RÉCHAUFFAGE, CORROYAGE ET FINISSAGE.

629. Trio Talabot-Stéphemon qui fonctionne à Seraing. — Le train à rails de cette usine se compose : 1° d'un équipage à cannelures profondes dit sondant ou blooming et réservé spécialement au soudage et au dégrossissage des paquetS;, 2» d'un équipage de finisseurs et 3" d'un équipage d'écraseurs destinés à aplatir les bouts de rails au sortir de la scie. Les deux premiers équipages sont à trois cylindres, le troisième à deux seulement. Les deux premiers sont pourvus d'un releveur mécanique. La vitesse de rotation des cylindres est de 102 tours par minute ; les cylindres ont O-^ST de diamètre et un mètre de table, et la force nominale de la machine est de 120 chevaux.

L'équipage des écraseurs ne présente rien de particulier. Quant aux deux autres équipages, ils sont montés dans des cages identiques représentées pl. 22, fig. 1 à 4-, à l'échelle de i/is. Fig. \, élévation. Fig. 2, profil. Fig. 3, coupe par AB, fig. 1. Fig. 4, coupe par CD, même figure.

La cage figurée indique la disposition des cylindres dans le sens vertical.

L'écartement vertical se règle au moyen de coins qu'on manœuvre avec des vis et des écrous. a, coins placés entre les sellettes b des cylindres ; à chacun des coins a est adaptée une vis c, dont l'extrémité traverse le bâti A. Extérieurement à ce bâti, un écrou D arrête la vis c, de telle sorte qu'il suffit de tourner cet écrou pour augmenter ou diminuer la distance entre les cylindres, sans arrêter la marche du train.

Le règlement des cylindres dans le sens horizontal et perpendiculairement à leurs axes, s'opère à l'aide des vis e, qui s'engagent dans les écrous f, fig. 3, fixés au bâti ; à l'extrémité de chacune des vis e, il y a une tête h ; l'autre extrémité presse contre les coussinets et les collets des cylindres.

Lorsqu'on emploie constamment des cylindres du même diamètre, comme on l'admet ici, six vis e à chaque montant suffisent; mais si, ce qui arrive souvent, le diamètre des cylindres ne restait pas constant, il faudrait, pour obtenir des rails parfaitement d'équerre, quatre vis e de plus aux deux cylindres supérieurs et une platine de rehausse au cylindre inférieur.

F, boulons de fondation, r, logement de la clef pour serrer le couvercle de la cage, s, rainure destinée à caler les barres servant d'appui aux tables des guides.

630. Fondation du gros train à rails de Seraing. — L'excavation du sol ayant atteint 3™,S0 de profondeur, à laquelle on se trouvait dans une argile jaune-brunâtre, très-compacte, on a mis, sur une couche de briques concassées d'environ 0",05 d'épaisseur (croquis, pl. 20,

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fig. 19), un premier lit de briques, à plat, pour la fondation du laminoir et de champ, pour celle de la machine. Sur cette première mise on en a placé six autres à plat, en ménageant à des distances voulues des canaux ou niches à section horizontale en forme de trapèze. A cette hauteur, on a couvert toute la maçonnerie de plaques de fonte ayant 3S mm. d'épaisseur et présentant, à des distances convenables, des trous pour livrer passage à des tirants en fer destinés à relier ces taques avec les cages du laminoir. Sur ces plaques on a continué à maçonner des briques, en ménageant encore des ouvertures autour des places à occuper par les tirants, afin de permettre l'accès de ceux-ci au-dessus comme en-dessous des plaques de fonte. A environ 1 m. de la surface du sol, les tirants traversent de grosses pierres de taille qui portent l'assise en fonte du laminoir. Les niches où se trouvent les clavettes des tirants débouchent dans une galerie voûtée établie sous le train parallèlement à l'axe de celui-ci. — ■ Composition du mortier employé pour toute la maçonnerie : 1/2 chaux hydraulique, 1/2 gravier et i/i trass. Ce mortier revenait à 5 fr. 50 le mètre cube.

Pour compléter cet exposé, nous allons décrire la fondation du gros laminoir à tôles d'Ougrée, dont les détails se rapportent aussi aux fondations de Seraing, excepté que, dans cette usine, on remplace toujours le bois par la pierre de taille ou dans le bas de la construction, par des taques de fonte. La fondation dont il s'agit se trouve représentée Pl. 23, fig. 1, 2 et 3. Fig. \, vue en plan. Fig. 2, coupe par A B. Fig. 3, coupe par CD. — k, grande voûte établie sous le train parallèlement à l'axe de ce dernier, s, canal d'écoulement des eaux du train. a, voûtes qui permettent l'accès aux clavettes des boulons, e et e', encastrements et demi-encastrements des bois pour former les châssis. Inutile de dire que l'emploi de la pierre de taille dispense de toute espèce d'encastrements, p, p, etc., pièces de bois, g, fig. 2, ouverture pour l'entrée des eaux d'arrosage et des ouvriers dans les fondations.

631. Tabliers d'entrée et guides de sortie. — Tous les équipages du train à rails sont munis de tabliers du côté de l'entrée des cylindres. Pour les équipages à corroyer et à dégrossir, ces tabliers sont tout simplement des plaques de fonte qui reposent sur un sommier en fer logé dans les cages, et sur deux pieds verticaux également en fer plantés dans le sol. Pour l'un et l'autre équipage, le tablier d'entrée peut aussi être en fonte, mais il doit présenter des montants ou cornes à droite et à gauche de chaque cannelure, afin que celle-ci soit bien isolée et que l'ouvrier puisse emmancher plus facilement le paquet à laminer. Au lieu de couler le tablier à cornes en fonte et d'une seule pièce, il vaut mieux le confectionner en fer et y fixer les cornes par des boulons à

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écrou. De cette manière on peut écarter ou rapprocher les cornes à volonté, suivant que les cannelures sont plus ou moins larges. Ces plaques à cornes ne reposent pas sur des barres horizontales, mais elles présentent des tenons au moyen desquels on les appuie immédiatement dans les rainures des cages. La fig. 9, pl. 22, représente une plaque à cornes vue en plan, o, o, tenons, a, a, évidements qui servent à fixer les cornes au moyen de deux jambes percées chacune d'un trou. Après avoir introduit les jambes de la corne dans les évidements, on les réunit en dessous de la plaque par un boulon à écrou que Ton fait passer dans les trous dont il s'agit. Les cornes s'élèvent un peu au-dessus des cannelures.

Dans l'équipage finisseur pour rails on remarque des guides ordinaires à chaque cannelure, et il y a en outre des montants, appelés contre-guides en dessus, à droite et à gauche de chaque cannelure, pour empêcher le rail de dévier de la ligne droite. Les guides et les montants sont maintenus par un sommier horizontal en fer dont les extrémités se logent dans les rainures des cages. Les guides entrent par l'une de leurs extrémités dans les cannelures respectives du cylindre inférieur et s'appuient par l'autre extrémité sur le sommier. L'extrémité qui se loge dans la cannelure a la forme de celle-ci et elle est en biseau et aciérée. L'autre extrémité est à tenon. Les contre-guides en dessus sont assujettis au sommier par des boulons à écrou, ainsi qu'on le voit par le croquis, fig. S, pl. 22, qui représente la coupe d'un contre-guide faite par un plan vertical perpendiculaire à l'axe du sommier et passant par le milieu de ce contre-guide en dessus. Le contre-guide, qui est en fer, a une forme concave et il s'appuie par la concavité sur une des rondelles du cylindre supérieur. Son épaisseur est à peu près égale à celle de cette rondelle. On voit que le sommier présente, du côté opposé aux cylindres, deux nervures ou feuillures qui se logent dans des rainures correspondantes du contre-guide. La réunion s'établit en outre par deux boulons à écrou et par une barre horizontale placée en-dessous du sommier et percée à ses extrémités de trous pour le passage des boulons.

652. Disposition de la nouvelle fabrique de rails de Seraing. — Cette fabrique se compose d'une section de puddlage et d'une section de réchauffage, placées à la suite l'une de l'autre et réunies sous une même halle, semblable à celle du nouveau laminoir à loupes. La section de puddlage, qui ne diffère de ce laminoir que parce que, à la place des squeezers et de la rotative, on emploie deux marteaux-pilons de deux tonnes, comprend, indépendamment de ces machines de ciiiglage, un train ébaueheur et 10 fours à puddler, et sert à fabriquer les ébauchés grenus employés dans la confection des paquets à rails.

CHAP. m. FABRICATION DES RAILS ET D AUTRES FERS PROFILÉS. 445

La section de réchauffage, qui constitue le laminoir à rails proprement dit, comprend les parties principales suivantes, savoir : 1° six fours à réchauffer adossés deux à deux et pourvus chacun d'une chaudière verticale ; 2° du trio Talabot à trois équipages alignés et servant, les deux premiers pour dégrossir les paquets et finir les rails, et le troisième (récraseur) pour aplatir les bouts rétranchés par la scie ; 3" de la scie ; 4° du refroidissoir en avant duquel se font le dressage et la courbure à chaud ; S" d'un atelier pour le dressage, l'ajustage, le parage et le perçage à froid ; 6° d'un chantier pour la réception et l'expédition.

La disposition de ces diverses parties doit être telle que la place ne manque nulle part et que le nombre des transports soit le moindre possible, c'est-à-dire que les rails arrivent, sans rétrograder, sur le chantier servant de magasin aux rails finis- Les fours et le train avec sa machine motrice sont placés sous le hangard de la forge.

Les cendriers des fours sont dirigés vers la cour et le train se trouve du côté opposé. La machine motrice étant à gauche du train, la scie se trouve à droite et à une certaine distance pour recevoir les rails au sortir des cylindres.

Le banc de la scie, les appuis de courbure à chaud au sortir de la scie et le refroidissoir se suivent entre deux lignes parallèles formées par des rails. Le refroidissoir lui-même se compose de rails parallèles espacés d'environ O'^S.

Dès que les rails sont refroidis, on les fait avancer sur leurs supports pour la visite : ceux qui sont défectueux, mais susceptibles d'une réparation convenable, sont transportés dans une forge maréchale pour les réparations, les bons passent dans l'atelier du finissage à froid, où ils sont dressés, ajustés, parés et forés. Après quoi on les rassemble et on les étale sur deux rails parallèles.

633. Notions générales sur les cylindres à rails. — Tous les rails, même les plus forts, peuvent se fabriquer dans un train de cylindres de 0'»,3S de diamètre et de l'»,2S de table et faisant 40 à SO révolutions par minute ; mais pour les gros rails ordinaires, on préfère les cylindres de 0">,50 à O^^GO de diamètre, portant l'»,40 à l^jSO de table, et faisant 70 à 100 révolutions par minute.

Les cannelures pour fer façonné sont généralement emboîtantes et l'on fait faire aux barres un quart de tour avant de les y engager. Comme le fer s'y étend peu en largeur, elles le conduisent droit, mais il faut qu'on l'y engage avec l'exactitude nécessaire pour que les bords de la matrice et de la patrice ne commencent pas à couper en le

444 SECTION IH. RÉCHAUFFAGE, CORUOYAGE ET FINISSAGE.

saisissant. Voilà pourquoi il y a un tablier d'entrée avec des conduits fort simples, du reste.

Pour empêcher que le fer ne s'arrête dans les cannelures et ne finisse par s'enrouler autour du cylindre supérieur, les guides raclants à la sortie doivent être maintenus tranchants et les cannelures convenablement rafraîchies par un filet d'eau.

654.. Tracé des cylindres à rails. — Le but à atteindre au moyen du tracé des cylindres consiste à obtenir de bons rails en une chaude et avec des paquets contenant le moins de corroyé possible. En effet, tel tracé peut exiger deux chaudes et une forte proportion de fer corroyé, pour donner des rails non-crevassés dans les parties peu épaisses ou faibles, tandis qu'un autre tracé permettrait de fabriquer les mêmes rails en une chaude et avec des paquets dans lesquels c'est l'ébauché qui domine.

Malheureusement le tracé des cylindres dépend de circonstances trop variables pour pouvoir être assujetti à des règles générales ; le seul moyen de s'y initier consiste dans une longue pratique et dans l'étude approfondie de cas particuliers, en observant que la possession des cannelures, même exactes, d'une usine où l'on fabrique de bons rails, n'avancerait guère une autre usine qui n'aurait pas les mêmes fers, les mêmes ouvriers, etc.

Voici, toutefois, quelques régies générales que l'on rapporte sur le tracé dont il s'agit :

1° La pression dans les cannelures successives, et par conséquent l'allongement que le fer prend, doit diminuer à mesure qu'on rapproche de la cannelure finisseuse, laquelle ne doit, pour ainsi dire, servir qu'à parer le fer : on pourrait déterminer les pressions successives au moyen de la régie empirique suivante : à partir de la cannelure où se fait la plus forte pression, prennez pour la première pression la racine carrée de la distance de la surface de la pièce à l'axe, pour la deuxième la moitié de cette racine, pour la troisième le quart, et ainsi de suite, jusqu'à la dernière, en donnant des congés convenables : on retouche après : defg, pl. 17, fig. 19, étant la barre à laminer pour produire la gorge dCf, on aura BC = p/ÀB ;

2° On doit presser inégalement les parties fortes du rail, c'est-à-dire celles où il y a le plus de fer, et les parties faibles où il y en a le moins et où, par conséquent, le métal se refroidit le plus vite. Cette précaution est surtout indispensable pour les fers rouverins. Une pression trop forte, eu égard à l'épaisseur de la barre, non-seulement exposerait les cylindres à casser, mais donnerait en outre des havin-cs qu'il faudrait ensuite faire disparaître à grands frais au moyen de la lime et du ciseau. Une