CONSIDÉRATIONS

eun LA VABRICATIOn DB LA FONTB BT DU FBR BN FBABCB^ SOIT AU CBARBOlff DB BOISy SOTT A LA BOUILLB.

Le but que nous nous proposons n*est pas d*ln* diquer quelle est la méthode préférable k adopter lorsqu'on veut élever un établissement; on sait que rarement on a ce choix a faire , Tabondance du charbon de bois ou de la houille ayant résolu d*a?ance cette question ; nous desirons seulement établir que dans Tintroduction des procédés an* glais en France, il est à propos de leur donner d'abord la préférence dans l'affinage du fer et dei réserver par ce moyen le cbarbon de bots pour produire de la fonte.

La position relative des mines de houille et de fer en France , rextréme différence qui existe entrtf les rapports du prix de la fonte k celui du fer^

dans le travail k la houille et dans lé travail au

l46 ^AttlCilTIO» D£ LA rOUTB .

ctiarboQ de bois, enfin la qualité des fers qne le commerce a Thabitude de consommer. en France^ sont les mbiife snr lesqnek notre opinion est basée.

Nous avons vu qn'en Angleterre les minerais de fer et la houille appartiennent aux mêmes ter^ rains , et que les hauts fourneaux étaient élevés au centre des exploitations. Jusquà présent nos houillères n'ont fourni qn*une quantité de fer carbonate, insuffisante pour entretenir une grande usine, et les gîtes de minerai, ordinairement exploités en France , sont situés à une assez grande distance des bassins houillers : il faut en excepter les minières d'Alais , de Firmy et de Decazeville. Il résulte de cette situation relative des mines de fer et de houille > que le plus souvent les minerais devraient supporter un granld transport pour arriver sur les bassins houillers, en sorte que le prix de revient des fontes au Coke, propres à l'affinage, serait ra«» rement au-dessous de f. gS par tonne.

La fonte blanche au bois , dans les départemens où Ton compte le plus grand nombre des hautsfourneaux , tels que la Côte-d'Or, la Haute-Marne, la Haute-Saône I etc. , revient à environ f. i5o sur les ports d'embarquement voisins de ces usines et à f. 170 sur les bassins houillers.

Ce n'est pas entre les nombres g5 et 1 70 qu'il faut établir une comparaison , mais entre le prix de revient de la fonte mazée et celui de la fonte btauche au bois qui n'exige aucun traitement avant

ET DV FER EN AMGLETERllE. l/^J

d'être paddlee : ces matières^ affinées suivant le ^NTOcédë anglais^ font un déchet égal.

La fonte au Coke coûtant f. gS, \efine^metal revient à f« 140 environ dans les usines françaises: la différence du prix avec la fonte au bois n*est donc que de f. 5ô.

Lors même que les fontes au bois sont grises » et de nature à exiger un affinage préparatoire ^ afin de ne pas mettre en contact avec de la houille des fontes fabriquées au charbon de bois» ce qui pourrait en détériorer la qualité; on peut presque fou* jours remplacer cet affinage, soit par le maséage, qui consiste à couler la fonte en plaques minces » sur lesquelles on jette de leau , soit par une fusion qtt on exécute dans un fourneau à réverbère , dont la sole est très inclinée, comme il parait que cela est pratiqué dans l'usine de M-, de Wendel. On expose la fonte, refondue par cette dernière méthode, a Faclion de Tair, afin de la blanchir, et on la soumet ensuite au fourneau de puddlage , comme lefine^metaL Enfin , on peut aussi , comme cela se pratique dans quelques usines, affiner dans le haut fourneau , en dirigeant le vent sur le creu-' set quelques momens avant de &ire la coulée; mais il parait que jusqu'à pr&ent ce dernier pro«» cédé n'a pas conduit à des r&ultats aatisfaisans* .

Le fer affiné, suivant l'ancien procédé français, revient en ce moment^ dans les départemens que nous avons cités,' Ji f • 35o« environ la tonne.. lia fonte masée, traitée suivant le procédé anglais,

i48 rABaicATio» db la FOBITB

donne nn fer dont le prix de revient est d*enTT« ron f. aSo ; ainsi donc^ si on substituait la fonte blanche au bois ^xifine-mùal , le prix de revient serait de f. 5oo environ. La différence entre les prix ' de revient des fers £aJiriqués k l'anglaise et de ceux fabriqués suivant l'ancien procédé , avec de& fontes blanches au charbon de bois , est donc le double de celle qui existe entre la valeur de ces fontes et la valeur du ^/i6-meto2. En outre, nous ferons remarquer que la main-d'œuvre pour la fabrica* tion du fer forgé ne peut guère varier, tandis que le prix de la main*d'œuvre du fer laminé baissera nécessairement.

La cause principale de cette énorme différence est l'emploi des fourneaux à réverbère et des cy* lindres, qui , dans le même temps et avec le même nombre d'ouvriers, produisent une beaucoup plus grande quantité de fer que ne peuvent le faire nos anciennes forges.

Les fers provenant entièrement d'opérations ou le charbon de bois a été le seul combustible em* ployé, sont, en général , de meilleure qualité que les fers à la houille. Au prix où les fers paraissent devoir rester long-temps encore en France, la con« sommation de ce produit restera bien au*dessou8 de celle de la Grande-Bretagne , et la nature même des ouvrages auxquels ce métal sera employé, fera rechercher les fers de bonne qualité. Ceux qui proviennent des puddlages de la fonte au bois rem*

ET DU FEH EU ANGLETERRE* tJ^g

plissent, le plas souvent , toutes les conditions que le cooimerce exige.

L'ayenir le plus prochain et le plus avantageux des usines k fer en France i serait dans la destruction d^une grande partie des anciens feux d*afline« rie et leur remplacement par des forges anglaises , établies sur les bassins houîUers, voisins des canaux, des rivières ou des cbemins de fer.

La destruction d'une partie des foyers d^afli-» nerie permettrait de doubler la production de l«i fonte au bois. En effet, la consommation de charbon de bois pour fabriquer i tonne de fonte, est à peine de 7 mètres cubes; elle est de 9 mètres pour fabriquer i tonne de fer. 11 faut ajouter h ces consommations a,3o mètres cubes pour le déchet fait sur la fonte dans TafiBinage. Ainsi , sur 18 à 19 mètres cubes de charbon de bois, employés k fabriquer 1000 kilogrammes de fer, on réserverait la moitié de ce combustible en adoptant raffinage anglais.

Eofia, rétablissement de foires anglaises en France, et l'exploitation des mines de houille, amèneront néorâairement mne baisse dans le prix des bois, et par suite la substitution des fontes in bois aux fontes au coke dans ces établissemens^ sfinim de nouveaux avantages.

ET DU PEU EU ANGLETERRE. l5l

f^ fblt de ces produits , les maîtres de forges an*

' jîais, GO du moins ceux du Sfafibrdshire $ pussent^

ut en remettant en activité leurs usines aujour*

'hui arrêtées» supporter encore une baisse de

pelque importance dans le prix de vente. Il n'en

cfiiit peut-être pas de même dans le pays de

" Galles.

Nous arous déjà dit que dans Tintroduction du

rocédë anglais en France, il serait i propos de

^ !onner d'abord la préférence a Temploi de la

7 ^ouille dans Taffinage du fer^ et de réserver par

"^e moyen le charbon de bois pour produire de la

" 0)nte.

Malgré le capital énorme que nécessitent Térection et le roulement d'une forge à l'anglaise , Té'- 'fablissement d'usines de ce genre apporte une «économie considérable dans la transformation de h fonte en fer. Cette vérité» émise depuis longtemps par le conseil-général des Mines» a déjà clé sentie par beaucoup de maîtres de forges » qui » depuis i8i4f ont naturalisé cette industrie en France. Espérons qu'elle sera bientôt reconnue universellement» et que la substitution de fours à réverbère chaufiës avec de la houille » k nos forges actuelles» devenant générale» la plus grande partie de l'immense quantité de charbon de bois que celles-ci consomment aujourd'hui , pourra être consacrée à la production de la fonte » dont Taccroissement devra doubler. Nous serions heureux si nous pouvions penser que notre ira-

liSa VAUICATIOH Dt LA rOMTK

▼ail eoDtribaen poor qadqine chose à rintrodoc» tion des amëlioratioDs que réclame chea nous cette branche

APFINAGB DB LA FOBTB AU MU DAM LB VOUE A BÉYBEBiEB, BT ArFlBAOB CHAMPBBOtt A LA HOUILLB*

Quelques détails sur les essais que Ton a faits pour afliner la fonte dans le four k rëTerbire^ avec d'autres combustibles que la houille, ou avec la houille par un nouveau procédé , no seront sans doute pas déplacés après la description que nous venons de donner des procédés que l'on suit en Angleterre. Les renseignemens sur le puddlage au bois nous ont été communiqués p avec une ex* tréme complaisance, par M. Maître Humbert, Fun des plus habiles maîtres de forges de la C6te-d'0r« Les articles concernant le puddlage k la tourbe et le puddlage k Tanthracite, sont extraits des^i»* nales des Mines.

jéfflfiage au bois.

Les expériences sur le puddlage au bois , dont nous allons parler, ont eu lieu en 1 8^4 • ^ ^^ forge anglaise de Chatillon-sur-Scine.

Le four à puddlcr qu'on employait , avait des dimensions peu différentes de celles du four ordinaire. La chaufle était seulement un peu plus profonde, et le flux plus étroit.

ET DU PU EN ▲MGLBTBftEB. l55

Voici les prindpiles dimennom de œ four t

Longoettf**.. i"*

lêrzeuf 0,94

GffOto. ^ Hantenr 0|8i depuu là limTcne «apportant U grille jusqu'à là TOÛle.

/ LoDgaeur du pont an flui •##••••• t*^ -

i Largeur au pont* •••#••• 0,94

Fov. / Largeur au milieu » Tit-à-irii la porte de

I trafail.. • ••••• i|a4

\ Largeur au flux. • • • • • • • • 0,38

Hrateor( Pr^ du pont. • • . * •••• 0,66

delà J yi8*à-tifl la porte de tratail 0|6t

^"^ (Au flux i,i5

Hauteur du seuil de la porte de travail au-dessus de la sole •••••• • • 0| i5

Hauteur du pont au-dessus du seuil de la porte de traTail* .••• • o^tS

La hauteur du rëverbère du flux était de o%o4t en contrebas du seuil de la porte de

L'opëratioD ëtait condaite comme celle da Opénttoa. poddUge à la hoaille; la darëe était à pea près la même*

La chaire était de 17$ kilogrammes de fonte^ etééSSi. iabritpiëe aa charbon de bois ; on retirait 1 Sa^^p^o de fer puddlë : le déchet de là fonte était donc de i5 p« 100 do fer obtenu*

La qualité du fer était la même que celle du QssUtéda métal provenant du trayail à la '

l54 VABRICATION OB LA POMTB

lion • ^^ oonaoniiDait 33^87 P>^ cubes de boit (char-

oombiMii. bonnette de toute essence) par opération , ou ai 6 pieds cabes (t^So mètres cubes) pour (abri-* quer 1 000 kilogrammes de fer.

Lorsqu'on emploie du bois sec , la consomma^ tion est beaucoup moindre; elle n*a été que do 5 jr mètres cu1k*s pour 1000 de fer^ dans des expériences sur le puddlage au bois , que M. Rocbe a publiées dans le n^ i de la Correspondance des élèi^es mineurs de Saint^É tienne. Cet ingëniear ne dit pos avoir ou lo soin de faire dcBsccber le bois qu*il a employé dans ses expériences; mais ^ nous pouvons présumer qu'il avait pris cette pré* caution.

On ne pouvait prévoir, parle calcul , le résultat donné par les expériences faites à Chatillon. En effet, le pouvoir calorifique de la houille étant représenté par 80, celui du bois, lorsqu'il con- . tient ~s ^*cau , Test par 58,4i (Ot c'^®' environ la moitié du pouvoir calorifique de la houille. H faudra donc, la durée de Topératioii étant la même dans les deux cas , une quantité de bois pesant le double de la houille oixiinai rement employée. Or, on consomme looo kilogrammes de houille pour fabriquer 1000 kilogrammes do fer puddié; on brûlerait donc, pour la même opération, aooo kilogrammes de bois, contenant.

(1) Voyez le T«*9innf5 lien Icçoim do M. Clvinciit» puh\\é dans le Producitur, en 1837.

■— — '■■■"■ Mfc***— — M— — MNb

ET DU FEll EN AtlGLETERRE. l55

-Vô d*eau ou 6,66 mètres cubes. Si Ton appliquait Je même calcul au bois sec ^ dont le pouvoir calorifique est représenté par 48988 f on trouverait encore que la consommation serait de 6 à 7 mh^ très. Insultât inexact, d'après les expériences de M. Roche.

Mais il faut observer qu'en ne tenant compte que des pouvoirs calorifiques des combustibles, les résultats du calcul seront le plus souvent inexacts. En effet 1 lorsqu'un corps est en combustion, la chaleur se dissipe de deux maniérea différentes s i*. par le courant d*air, qui se forme naturellement; a*, par le rayonnement. Nous ne^ connaissons pas d'expériences sur le rayonnement de la houille et du bois , qui puissent donner un moyen de comparer complètement Teflfet que ces deux combustibles doivent produire ; mais il résulte des travaux de M. Péclet , que la déper4i* tien par le rayonnement est beaucoup plus considérable qu'on ne l'avait cru jusqu'à présent : elle serait, pour le bois de hêtre , égale au quart delà chaleur totale dégagée; aux | pour le char-^ bon de bois , et supérieure à ce nombre pour la houille. Or, dans un fourneau à réverbère , une assez grande quantité de chaleur doit se perdre par le rayonnement au-dessous de la grille. Cette perte doit J donc être proportionnellement plus grande pour la houille que pour le bots.

Revenons maintenant aux expériences fiiites à ÇhtUllon^sur-Seine. L'habileté que les ouvriers

l56 fàMMMCkTÎÙÊI OB LA rOMTB

âoqaarnuieiit bientôt , dimmiiemt moon la sommation de combustible indiquée par œs ex* périenoes ; car les mêmes ourriers qui p en i8a4 p brûlaient 1 5 hectolitres de houille pour fabriquer looo kilogrammes de fer puddië, n'en brûlent pas lo aujourd'hui. Nous admetti;ons donc que, dana le puddlage au bois, la consommation peut être réduite à 4 mètres cubes pour lOOO kilogrammes de fer puddlé.

On pourrait penser que les bois durs seraient préférables aux bois blancs pour le puddlage. Il parait que celui de toute essence conyiendrait ^ si Ton avait soin de le dessécher. Le bois blanc donne même une flamme plus vive que Tautre , et présenterait plus d'avantages si Ton mesurait ce combustible au poids.

Malgré les avantages que ce procédé semblait offirir, on l'a cependant abandonné après trois ou quatre mois de travail.

Nous allons voir quels en sont les inconvé-

niens : comparons-le d*abord au procédé d'affinage

à la houille.

GoMpMftiMtt Un four pouvant faire, en six mois, 5oo,ooo

^«bôiTr kilogrammes de fer, exigerait un hangar de

àkhôttSîe. '^^^ mètres cubes de capacité, pour abriter le

combustible qui lui serait nécessaire pour ces six

mois seulement. •

Il faudrait opérer la dessiccation presque com-» plète du bois. On pourrait y parvenir, peutêtre, dans certaines années de sécheresse, en ex-

ET DU FER EN ANGLETERAB. l57

posant le bois en plein air aux rayons du soleil ; mais quand viendrait le moment de le rentrer, on ne se procurerait que difficilement le nombre de voituriers et de manœuvres que ce travail exigerait. Dans les années pluvieuses , le procédé ne pourrait plus être suivi ; il faudrait alors des appareils et du combustible pour la dessiccation du bois.

On peut calculer approximativement la quan* tité de bois que cette opération exigerait. Admettons que le bois contienne 20 p» 100 d*eau, qu'un kilogramme de ce bois est capable de fondre 38%4 > déglace, et de donner 28S1 calories (1); enfin, que le mètre cube de bois pèse 3oo kilogrammes. La quantité d'eau contenue dans 1 mètre cube sera de 60 kilogrammes, qui demanderont 5gooo calories pour être réduits en vapeur, ou 14 kilo*grammes de bois. Supposons que la perte de chaleur par les appareils soit la moitié de la chaleur totale développée , il faudra , pour produire la dessiccation d'un mètre cube de bois, a8 kilogrammes de ce combustible , ou environ le dixième de celui qui est k dessécher.

On a essayé d'employer la chaleur dégagée par les rampans de dessiccation; k chauffer des étuves on nV pas desséché par ce moyeu plus de la cinquième partie du bob nécessaire au puddlage»

(t) F(igreM la net* précëdeate.

lS8 PÀBAICATIOV DB LA FOITTIB

La chaleur se propageant malt la democatioa offre beanconp de difficultés.

' De ce qai précède , il faut donc conclure que le puddiage au bois ne pourrait remporter sur raffinage h la houille, que dans des localités très éloignées des mines de ce combustible , et très voisines des forêts.

En pareilles circonstances , on trouverait peut* être du profit à remplacer deux feux d*affinerie au charbon de bois par un fourneau de pu dd« lage ; on cinglerait les lopins , qui seraient ensuite chauffés dans des foyers ordinaires au charbon de bois.

La charbonnette serait empilée à Tair comme sur les chantiers I et le travail de chaque jour exigerait une étuve qui pût dcsséclier la à c5 mètres cubes de bois en vingt^quatre heures. ' En effet ^ nous avons dit que la consommation de bois pour produire looo kilogrammes de fer puddlé, pouvait se réduire à 4 mètres cubes. On calcule que le charbon brûlé dans un four d affi«^ nerie pour fabriquer la même quantité de métal p est de 8 à g mètres cubes, et provient de la carbonisation de a6 à 27 mètres cubes de bois. A la vérité, le fer puddlé doit encore être chauffé et laminé une fois; mais cette opération exigeant moins de combustible , quoiqu'une chaleur plus vive que le puddiage, le puddiage au bois offrirait, dans tous les cas, au moins un tiers d'économie sur le combustible, même en y ajoutant

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160 IimCATlOV 0B. LA roiiTt

La aole des foart est en fonte. Les chemiiiëes sont tris élerées; elles ont 14 k i5 mètres. Pen* dant tont le trayail , le registre est presque ton-* jours tris bas.

La chai^ d'un four est ordinairement de aoo kilogrammes 9 et Ton fait huit charges en douse heures. On est parvenu quelquefois à en faire jusqu'à 1 1, et même i5 ; mais on a reconnu alors que les déchets étaient plus considérables ^ et que le fer était moins bon.

Le réchauffage des lopins ou massiaux se dans un petit foyer de o'^pSo de c6té, peu rent d'une chaufferie au charbon de bois p et exigeant à peu près la même quantité de vent. Ce foyer est fermé de trois côtés et couvert d'une petite voûte ; la cheminée est placée sur le c6té , et Ton pratique entre elle et le foyer un petit com« partiment voûté, dans lequel passe la flamme » et où Ton commence à réchauffer les lopins qui doivent être travaillés dans lopération suivante.

Un foyer contient ordinairement quatre mas* siaux ; ils sont étirés sous des marteaux à drôme du poids de aoo à 55o kilogrammes, et sous des martinets de 5o à 100 kilogrammes.

1 100 kilogrammes de fonte donnent 1000 ki« logrammes de fer en massiaux , et consomment 600 kilogrammes de bonne houille gailleteuse.

Il faut moyennement ia5o kilogrammes de massiaux pour obtenir 1 000 kilogrammes de fer en barres de gros échantillons ; on brûle 800 ki*

t^^^ ET DO FER E» AtlGLETERRE. lS5

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* fours il puddler, deux chaufferies , trois marteaux à dr6me et un petit martinet « peut fabriquer mi' un mois aoo ooo kilogrammes de fer fini de gros

•échantillons. '^

L'avantage que ce procédé présente ^ est de n'exiger que très peu de frais d'établissement; " mais il parait que, jusqu'à présent, il n'a donné qu'un fer de qualité médiocre.

Il vaudrait mieux réchauffer le métal hors du

' contact de la houille. En effet, pour peu qu'elle soit pyriteuse , et c'est le cas le plus ordinaire, on doit obtenir un fer cassant à chaud. Ne serait-* il pas plus avantageux de cingler les lopins en plaques un peu minces • et de les réchauffer avec

. le coke dans un four semblable à celui que nous avons décrit plus haut? A la vérité, on consom«merait plus de combustible, mais la qualité du fer serait bien meilleure.

Fabrication