II

434 FABRICATIOM DE l'ÉTAIN

sont plus grandes que œlles de la sole infiérieure; elles se prolongent au-* dessus de la chauffe.

Aux étages destinés au grillage , le foumeaa présente deux portes sur un des o6tés. A l'étige Inférieur, il y en a également deux; mais dles sont disposées différemment : la première , sur le devant du fourneau, sert k retirer les scories, à brasser le métal , etc., et l'autre, sur le côté^ est destinée à la réparation du fourneau : c'est an-deisous de cette porte qu'existe le trou de la coulée; il communique, au moyen dun canal en finte, à une fosse remplie d'eau.

Les dimensions de ce fourneau en lai^ur et en longueur sont sensiblement les mêmes que celles du fourneau de fosion décrit ci -dessus; la hauteur est à peu près de 4 mètres.

On charge au moyen de deux trémies.

3*. Fourneau de rôtissage.

Les fourneaux employés dans cette opération sont en général analogues à ceux de grillage ; mai^ dans l'usine de Hafod, dont MM. Vivian sont les propriétaires , ces fourneaux présentent une coofttruction particulière , qui a pour but d'introduire un courant d'air continu sur le métal, de manière* faciliter l'oxidation. Ce procédé est dû à M. Sbef* field, qui en a cédé la patente à MM. Vivian.

L'atdmission de l'air a lieu par un canal praticfué au milieu du pont de la chauffe (fig. 10, Pl.Xn}^

dans le sens de sa longueur; il communique avec l'air extérieur par ses deux extrémités a et a' ; des trous carrés b , pratiqués à angle droit avec ce canal 9 introduisent Tair dans le fourneau.

Cette construction très simple produit un effet paissant dans l'exécution du rôtissage. Non*sealexnent elle favorise l'oxidation des métaux^ mais elle a aussi l'avantage de brûler la fumée, et d'aider le dégagement du soufre ; en tenant le pont froid, elle donne an fourneau une température plus uniforme.

4*. Fourneau de raffinage.

Dans ces fourneaux , analogues à ceux de fusion, l'inclinaison de la sole a lieu vers la porte du devant, au lieu d'être sur le côté : cette différence tient à ce que, dans le fourneau de raffinage, le cuivre se rassemble dans un creux pratiqué dans la sole , vers la porte du devant , d'où on le puise avec des poches, tandis que, dans les fourneaux de fusion, le métal coule par une ouverture placée sur le côté. La sole est faite en sable; la voûte du fomueau de raffinage doit être plus élevée que celle du fourneau de fusion : la hauteur varie entre o™,8o à i"". Si la voûte était trop surbaissée, il pourrait se former à la surface du métal une couche d'oxide très nuisible à la qualité du cuivre : dans ce cas, lorsqu'on coule le métal, sa surface se (ige et se crevasse; le cuivre fondu, qui est au-des-

436 FABRlCiCTION DE l'ÉTAIN

SOUS, se répand à la partie supérieure : cet acei' dent, qu'on exprime en disant que le cuivre monte, empêche qu'on puisse le laminer. On est obligé de lui faire subir un nouveau raffinage i et il est nécessaire, dans ce cas, d'y ajouter du plomb pour dissoudre Toxide de cuivre : c'est à peu près le seul cas où l'addition de plomb soit utile dans * le raffinage (i).

La porte de côté est très large ; elle se ferme au moyen d'un contre - poids. Cette porte étant presque toujours ouverte pendant le raffinage du cuivre , la chaleur est plus forte sur le devant du fourneau.

5®. Fourneaux de chaufferie.

Ces fourneaux , destinés à chauffer les lingots de cuivre qui doivent être laminés et les feuilles dé cuivre , sont beaucoup plus longs que larges. Leur sole est horizontale , la voûte peu surbaissée; ils n'ont qu'une porte , qui est placée sur le côté y et qui tient presque toute la largeur du fourneau ; cette^porte. s'élève^ au moyen d'un contre -poids»

(i) Lorsque le cuivre que Ton raffine est mélangé ^^ métaux étrangers, surtout d'étain , comme serait cel^^ qu'on a retiré du métal des cloches , on doit employer i^^ fourneaux très larges , afin que le bain métallique presen ^^ une grande surface à l'action oxidante de l'air, et que sO^ épaisseur soit peu considérable.

de la même manière que dans les fonraeaux employés à )a fabrication de la tôle.

^ Série ({opérations que subit le minerai.

\ Les minerais fondus dans les usines du pays de Galles sont des pyrites cuivreuses plus ou moins mélangées de gangue.

Ces pyrites sont composées de proportions sensiblement égales de sulfure de cuivre et de sulfure de fer.

Les substances terreuses qui accompagnent ces pyrites sont le plus ordinairement siliceuses; cependant, dans quelques mines, le dépôt métallifère est mélangé d'argile ou de chaux fluatée. A ces substances, dont la réunion est assez constante, on doit ajouter l'étain et les pyrites arsenicales qui se trouvent accidentellement avec le cuivre; quoique ces métaux ne soient pas chimiquement combinés, cependant il est impossible de les séparer entièrement par la préparation mécanique.

D'après cela, on voit que les parties constituantes du minerai préparé pour la fonte , sont :

Da cuivre , Du fer, Dd soufre.

De l'étain , De l'arsenic ; et des matières terreuses.

dans quelques cas ,

438 FABRICATION D£ l'ÉTAIM

Od mélange les différents minerais de manière que la teneur moyenne soit de 8 7 pour loo.

Le procédé employé dans les usines consiste en une alternative de grillages et de fontes (i).

Dans l'opération du grillage, les substances volatiles se dégagent en grande partie à Tétat de gaz 1 tandis que les métaux qui ont une grande affinité pour l'oxigène passent à Tétat d'oxides. Dans la fusion, les substances terreuses se combinent avec ces oxides, et forment des scories, qui se portent à la surface du bain métallique.

Ces grillages et ces fontes ont lieu dans Tordre suivant :

I*. grillage du minerai {calcinationof the oit) (page 440).

3". Fonte du minerai gvxWé {melting ofthe caU cined ore ) , ( page 44^ )•

3°. Grillage de la matte ou du métal brut (calcination of the coarse métal), (page 44^)*

4^* Fonte de la matte grillée {melting ofthe calcined coarse métal) (page 44^)-

5"*. Grillage de la seconde matte ou métal fin j produit de la quatrième opération {calcination of the fine métal), (page 449)'

(i) Une grande partie des détails que nous allons donner sur ces opérations, sont extraits d'un mémoire sur le travail métallurgique du cuivre , publié en i323 dans les Annales de Philosophie, par M. John Vivian , l'un des propriélaîres de l'usine de Ifafod.

ET DU CUIVHIi EN ACVGI.ETBnnE. 4^Ç)

6". Fonte de la deuxième matte gri lle'e { melting of the calcined Jine métal) (page 4^0).

7°. Rôtissage du cuivre noir ou cuivre brut, produit de ]a sixième opération (roasting of the coarse copper) (page 45o).

Dans quelques usines, le rôtissage se répète quatre fois. Nous décrirons cette opération à part : dans ce cas, on fait un grillage et une foute de moins.

Dans l'usine de Hafod , on a trouvé moyen de supprimer aussi un grillage et une fonte, sans ponr cela être obligé d'augmenter le nombre des i;^tîssages.

8*. RaiBuage du cuivre ( refinine or toughening) (page 45a}.

Outre ces opérations qui composent le traitement du cuivre proprement dit, on en exécute souvent deux autres , daus lesquelles ou ne fond que des scories. Nous les désigaerons par a et b,

a. Refonte de la portion des scories de la deuxième opération , qui contiennent des grenailles métalliques (page 445}-

b. Fonte particulière des scories de la quatrième opération. Cette fonte, qui a pour but de concentrer le cuivre que contiennent les scories , ne s'exécute pas dans toutes les usines (page 449)*

440 FiBaiCATIOH DK l'ÉTAUT

PREMIÈRE opAratiov. -r- GiUloge du wmenU (calciuation o( the ore).

Les difierens minerais, à leur amyëe da Co^ nouailles et des autres contrées d'où ou les tire, sont déchargés dans des cours contigaës à roflnei une cargaison l'une sur l'autre , de telle sorte 91,'cn ayant soin de prendre de plusieurs couches à la fois, (m a un mélange sensiblement uniforme |Iei minerais de tout le comté; ce qui est très nér? cessaire dans une fonderie , parce que les mincnil étant de qualités diverses et de teneurs diflRSrentes, ils agissent les uns sur les autres comme flux. Un mélange soigneusement calculé d'après leur composition chimique, serait préféi^le; mais ce moyen, qu'il est très rare de pouvoir employer en grand, est impraticable dans cette localité , parce que l'on n'a pas constamment assez de minerai d'une même espèce.

Le minerai est transporté à la fonderie , dans des mesures en bois , contenant chacune i quintal : les ouvriers chargés de la calcination portent le minerai dans les trémies du fourneau de grillage 1 d'où ils tombent sur la sole ; les ouvriers retendent uniformément sur la surface, au moyen de râbles en fer. La charge que l'on met dans ces fourneaux est de 3 tonnes à 3 tonnes j (5o45 à 5552 kilogrammes).

On met le feu et on l'augmente graduellement;

ET DU CUIVRE EH AKGLETEltnE.

de façon qu'à la fin de l'opération la température soit aussi forte que le minerai peut la supporter sans se fondre uu sans s'agglutiner. Pour prévenir l'agglutination, et pour aider le dégagement da soufre, on renouvelle les surfaces, en remuant fréquemment le minerai (d'beure en heure). Au bout de douze heures , le grillage est ordinairement terminé : on fait alors tomber le minerai dans l'arche qui existe sous la sole du fourneau , an moyen de trous qui sont devant les portes. Lorsque le minerai estassezfrold pour être remué, on le retire de l'arche , et on le porte sur le tas du

minerai grillé.

Le minerai, dans cette opération, ne change

pas sensiblement de poids, ayant gagné en oxigène à peu près ce qu'il a perdu en soufre et en ai-senic.

Si le grillage a été bien exécuté, le minerai est en poudre noire. Cette couleur est due à une portion du fer qui s'est oxidée.

La quantité de fer qui a passé à l'état d'oxide

dans ce premier grillage , n'est qu'une faible

portion de celui qui est contenu dans le minerai. Le soufre qui s'est dégagé du minerai n'est pas

à l'état de soufre pur, mais à celui d'acide sul-

fnreiuc.