SUR LA FABRICATION DE L'ACIER A SHEFFIELD

DANS LE YORKSHIRB.

Fabrication de t acier de cémentation.

t de co On sait que la fabrication de Tacier de cémentation consiste à chauffer le fer en contact avec du charbon^ pendant un certain temps et avec certaines précautions. Toutes les espèces de fer ne se cémentent pas également bien : le fer obtenu dans des fourneaux chauâes à la houille , se cémente si imparfaitement, que même en Angleterre on ne cémente que des fers obtenus avec le charbon de bois, et encore, parmi ces der* uiers, n'est-il que certaines variétés qui donnent un acier de qualité supérieure.

Les seuls fers français susceptibles d*ètre employés pour cette fabrication sont les fers de TÂriége, de la Haute-Saône et des Vosges; mais les fers suédois et rosses, les fers suédois principalement, leur sont incontestablement supérieois de 1 aTea de tons les fabricans d ader en FnuMe (i); wà importe-t-on eu France une

mÊT Itsfcn iiS2S\

FABRICATION Dfi 1. 'acier En A>GI.ETE[IRE. 6^^

certaine quantité de fer suédois pour celte opération. En Angleterre on l'emploie exclusivement. Chaque année 1 7 000 tonneaux de fer sont envoyés de Suéde en Angleterre, pour être cémentés. Les Anglais ont passé avec les maîtres de forges suédois , des contrats à long terme qui leur assurent la possession des fers de Suède de première qualité pour la fabrication de l'acier.

Ces fers provenant en grande partie de l'usine de Danemora, sont marqués L. Il est impossible de s'en procurer en France , ce qui est une des causes de la supérionté des aciers anglais sur les nôtres.

Nous avouB lové nous-mêmes le plan d'an fourneau de cémentation à Sheffield. Nous allons en donner la description.

liCS fîg. I , 2 et 5 , PI. XIX, représentent ce p fourneau : il est i*ectangulaire et couvert par une ^' TOÙte en arc-de-cloître; il contient deux caisses C de cémentation, construites en briques fi). Ces caisses ont 3j pieds de largeur, 5 pieds de profondeur et 12 pieds de longueur dans œuvre (mesures anglaises); elles sont placées de part et d'autre de la grille AB (fig. 2); celle-ci occupe toute la longueur du foarueau, qui est de i5 à 14 pieds; elle a 14 pouces de laideur et est à 10 ou 12 pouces au-Bessous du plan inférieur des

(3) Ces caisses se font aussi 'quelquefois en grès ré-

fraciaire. ■' ■«■•■■hîi.. imm.| .'l y>!li..> ii .imh

yOO FABRICATION DE L ACIER

caisses. La hauteur du point culoiioant de la voûte au-dessus des caisses est de 5 pieds 6 pouces. Le fond des caisses est à peu près au niveau du sol , en sorte que Ton n'a pas besoin de lever beaucoup les barres pour les chaîner dans le fborneau.

La flamme s'élève entre les deux caisses , passe au-dessous et circule à l'entour par des trous ou canaux verticaux et horizontaux d (6g. i , 3 et 3j; elle sort du fourneau par une ouverture H , percée au centre de la voûte , et par des trous t, qui communiquent avec les cheminées placées dans les angles. Quelques fourneaux se font remarquer par un plus grand nombre de cheminées disposées symétriquement autour du massif. Dans d autres, les parois sont traversées par des espèces d events, que l'on ferme pendant le chauffage et que Ton ouvre à l'époque du refroidissement.

Tout le fourneau est placé dans un vaste cône en briques de ^5 ou 3o pieds de hauteur , ouvert à la partie supérieure. Ce cône augmente le tirage , le régularise , et conduit la fîimée hors de rétablissement.

Le fourneau a trois portes : deux , T (fig. 2), au-dessus des caisses, servent à entrer et sortir les barres; elles ont 7 ou 8 pouces carrés. On place dans chacune d'elles uft morceau de tôle plié sur les bords, sur lequel les bandes glissent sans dégrader le mur. Un ouvrier entre par la porte du nûliea P» pour arranger les barres;

' EN ANCLETERHE. 7OI

enfin , c'est par les trous S , fig. i , pratiqués dans les parois des caisses, que l'on retire les barres d'essai .

Les barres sont rangées par lits, avec du cbar- opé bon de bois en poudre , dans les caisses de cémentation. Elles ont environ 3 pouces de largeur sur 4 lignes d'épaisseur. On ne doit pas trop les rapprocher les unes des autres , afin qu'elles ne se soudent pas ensemble. La dernière couche, avec laquelle on achève de remplir la caisse, est formée d'argile et a 4 ou 5 pouces de hauteur.

On chauffe le Tourneau graduellement; la plus grande chaleur n'a lieu qu'après huit ou neuf jours. Le refroidissement, qui doit être progressif, dure cinq à six jours, et l'opération dix-huit à vingt jours, quelquefois même davantage, suivant la qualité de l'acier que l'on veut fabriquer. On consomme, dans ce temps, environ treize tonnes de houille.

Il est très important que le refroidissement soit graduel pour que la cristallisation s'opère graduellement. Le grain de l'acier varie suivant que le refroidissement est plus ou moins rapide.

La cristallisalion la plus large et la plus blan> che dénote l'acier le plus fusible.

Les barres sortant du fourneau de cémentation sont triées. Une partie est livrée au commerce;' une autre portion, sous le nom de blistered steel, acier boursouflé ou commun, est soumise à de nouvelles opérations.

704 KAUIUCATION DE l'aCIER

l'argile avec ses pieds (i), et quand il l'a renda homogène , il en fait des mottes prismatiqoes. II place ensuite le moule en fonte C(fig. 4» PI* XIX , ouvert par les deux bouts , sur un disque D fixé au sol de latelier , puis il jette dans ce moule la motte d'argile pétrie B.

Cela fait, il prend un mandrin conique en bois E ayant une tête F , le couvre d'huile avec un pinceau et le pose sur la motte , en sorte que son axe coïncide avec celui du moule. U frappe sur la tète F à coups de masse ; Targile s'élève peu à peu dans l'espace qui reste entre le noyaa et le moule en fonte, et enfin elle arrive jusqu'aux bords supérieurs du moule où elle fornae un petit bourrelet. L'ouvrier coupe ce bourrelet avec un couteau y puis retire le noyau et le creuset tout-à-la-fois.

Le creuset est ensuite desséché très lentemeat en passant successivement dans des étuves à température croissante. Sa dessiccation se termine sur des étagères placées au-dessus du fourneau à vent où la fusion sopère. Dans un article sur la t'ahrîcation de l'acier, insère dans le Dictionnaire lie l'Industrie ^ M. Gaultier de Clauhry dit que lors4]u'ils ont été portés h la température du rouge naissant* il convient de les placer dans un four-

(0 t>n fail, ilil-on f tMi Anî;lcU'rrc, des creusets avec un ■mIuiî;« lie 3 (Mrlics d'ai^île lie SlourbriJ^;L et i de coke, rrsiste Ji seiie fontes.

ES ANCl.ETERHL. JOÔ

Aeau OU on les enveloppe de coke brisé en petits fragments et on les chauUe an rouge vif.

Dans une usine que nous avons visitée, on fondait dans chaque creuset 40 livres (18*, 13 d'acier en cinq heures). Dans une autre usine de SheiSeid, chez MM. Sanderson frères, la charge des creusets n'est que de 3o livres (i5*,6o}. Dans les usines françaises, elle est de iS à 16 kilogrammes (1). Lorsque l'acier est fondu il remplit un peu plus de la moitié du creuset, les creusets sont simplement fermés avec un couvercle plat en argile. Ils ne peuvent pas servir à plus de trois opérations.

On ne brûle que du coke pesant; aussi préfère t-on celui qui a été fabriqué dans les foui-s.

Nous n'avons pu savoir exactement quelle était la consommation en combustible dans ces fours; mais un France, dans dus fourneaux qui en diffèrent peu, on brûle depuis 6 jusqu'à 7^ hectolitres 'de coke par loo kilogrammes d'acier fondu.

On oiule l'acier en barres carrées daos des tia-

(1) DïM une naine deStjrie, ou Snnd l'acier dans de» creucels de molybdène ; mais il paraît qu'on les brasque intérieurement avec un mélange qui nous est inconnu. Ces creusets ne peuvent servir qu'une seule fois. On fond 35 livres de matière dans chaque, eL l'expérience a démontré que lorsqu'on diminuait ou qu'on outrepassait le poids de 34 à a6 livres par coulée, l'acier fondu était d'une qualité iiil^rieure,

li. 45

^o6 FABRICATION DK i/aCIER

gotîères en fer , qui ont la forme d'un finsme carré. Les lingots d'acier pèsent 40 ou So lifies; il n'y a pas de déchet dans ropération.

L'acier fondu est réduit en barres sous le marteau ou sous les cylindres : on le martèle toujours lorsqu'on le destine à la coutellerie ou aux instruments. Pour les scies , on le forge d'abord eo plaques, ou bien on le lamine en fouilles de dimension voulue, sous des cylindres coalés en coquille.

Dans une fabrique que nous avons Visitée près de Liverpool et qui appartient k M; Roscoe , l'acier laminé étant moins dur et moins compact que l'acier martelé, n'était employé que pour on seul usage, la fabrication des petits cylindres cannelés employés dans les filatures (Jluted rollers).

L'acier fondu ne pouvant être réchauffé à une haute température sans perdre ses qualités , il est beaucoup plus difficile de le souder avec le fer que l'acier de cémentation. On y parvient cependant, d'après M. Gaultier de Claubry, en chauffant le fer au blanc soudant, et Tacier au rouge vif seulement, et les frappant doucement d'abord mais rapidement sur Tenclume. En Angleterre, on évite autant que possible de forger l'acier fondu à une température plus élevée que le rouge sombre.

Dans une fabrique du Stafforshire, on tire eo fils une grande quantité d'acier fondu ^ mais nous

E\ ASOI.KIEKIIK. 707

ne pOuvous donner aucun lenseigncnients sur celte opération.