EX, DU FER KN ANGLETERRE

tou^urs être employé avec avantage, attendu que les verres terreux que fournit la sole accélèrent peut-être Taf finage en absorbant de Toxide de fer et en dissolvant en partie avec cet oxide les matières impures qui donnent au fer des qualités niiisibles. Cependant, M. Chaper a vu, en i8a6, l'usage des scories, pour là confection des soles des fourneaux à puddler, introduit dans un grand nombre d'usines; les ouvriers lui ont dit qu^entre autres avantages ellies ont celui de donner un fer moins pai lieux , lés grains du sable auquel on les substitue étant sujets à s'introduire et à rester dans le fer dans lequel ils produisent des solutions de continuité.

Lorsqu'on recouvre la sole d'une couche de scories , on se sert de préférence dé celtes de chaufferies , comme les plus pures : on lés pile de manière qu'elles soient réduites en gros sable; on les tasse un peu sur la sole en les frappaut avec une pelle.

Il existe quelques usines où Ton affine sur la sole en fonte sans faire une couche de scories ; on en jette seulement quelques pelletées au moment de charger. Cette méthode a l'inconvénient traltérer très-facilement la sole.

Depuis quelques années , on a établi en France des forges à l'anglaise à des distances assez éloignées des mines de houille ; et le prix de ce com-

47B' VABBICATIOH DE LA fOim

biistible a fait chercher des moyens deFéconoiDi- Des four- ge|., NousavoDS VU des fourneaux conatruits dans 1 onchaufie cebutidans lesquels on chauffait le finennetal en lefioe-me- méoie temps que l'on puddlait. D'après des renseignemens que quelques maîtres de forges ont eu la bouté de nous communiquer ^ il parait qu'on économise par ce moyen une petite quan* tité de combustible (4o k 45 kilogr, sur SSo)^ et qu'on peut affiner une plus grande qoaatité de fonte dans le même temps; on £iit cinq opérations au lieu de quatre. Ces fourneaux août de deux espèces.

Dans les uns, on élève de quelques pouces l'extrémité du fourneau la plus éloignée de la chauffe, et on y pratique une espèce de large autel, sur lequel on place le fine «métal, au moyen d'une porte située en face ; il s'échaufiEp par le courant d air chaud qui se rend dans la cheminée. Quand l'opération du puddlage est terminée, on amène le fiue-metal déjà rouge sur la partie inférieure de la sole. On est obligé de faire une seconde voûte au-dessus de l'autel. Ces fourneaux sont généralement peu employés.

Dans le plus grand nombre des cas, on allonge seulement le fourneau de 18 pouces k a pieds « et on pratique une porte à l'extrémité opposée à la chauffe , pour introduire le fine*metal aur la $ole. Cet allongement ne parait avoir d'autre in-

ET DU MR V.n ▲frCLKTItRRE. 479

convénient que de refroidir un peu l'extrémité du fourneau et d'empêcher les scories de couler. Pour j remédier^ on entretient constamment du feu près de l'ouverture placée dans le massif du fourneau.

Nous connaissons un fourneau de cette nature, ayant une sole de 9 pieds de long, sur laquelle on affine à^la^fois 600 livres de fonte ; il parait donner des résultats avantageux.

§ 4^* Des/oumeaux à réchauffer. ( RsHEATura Dec foar •

)xieftuz à ré* chauficr.

Les fourneaux à réverbère employés pour réchauffer le fer brut produit par les fourneaux à puddler sont analogues k ceux-ci ; leurs dimensions sont seulement différentes. Leur largeur est plus grande sur-tout sur le devant, où on leur donne une courbure. La sole des fourneaux à rédiauffer est généralement formée d*une voûte plate, en briques, recouverte d'une couche d'un pouce à r pouce f de sable. Nous en avons cependant vu quelques-uns dont la sole était en fonte. Ifous avons représenté une de ces soles, y^". 20 , PL i4« Souvent on donne à la sole de ces fourneaux une légère pente vers le trou du floss , afin de fectliter l'écoulement des scories, qui sont encore assex nombreuses, sur-tout quand on chauffe les pièces obtenues par le forgeage des bftiles on loupes.

Une partie du sable de la sole se combinant

48o FABRICATION DE LA FONTK

avec Toxide de fer et passant en scories, ou ajoute, toutes les deux ou trois opérations, du sable dans les parties où la sole ne présente pas assez d'épaisseur.

§ 47. ( Machines d'une forge à V anglaise, ) En Angleterre, on se sert, pour le forgeage et rétirage du fer, de marteaux en fonte d'un grand poids, de cylindres de différentes dimensions, destinés à cingler les loupes et à étirer le fer eu barres, et de cisailles. Ces différens mécanismes sont mus soit par une machine à vapeur comme dans le Staffordshire et dans presque tous les autres comtés de l'Angleterre, soit par des roues hydrauliques quand les localités le permettent, comme dans plusieurs usines du sud du pays de Galles.

Nous allons donner quelques détails sur ces différens mécanismes, sans nous occuper du mo-

Disposition teur qui les met enjeu.

générale du Ordinairement l'arbre du moteur porte à droite et à gauche, comme le représente le plan général, //g^.8, PI. 1 5, une grande roue dentée,quicommuni- (^ne le mouvement aux différens mécanîisraes par des roues dentées plus petites. Nous supposerons, comme c'est le cas assez habituel, qu'il existe six (le ces roues dentées, quatre mettant en mouvement des systèmes différens de cylindres, et le** deux autres faisant marcher les cisailles elle nKir- U'an.I.cs cylindres employés dans une usine ne

mécanisme.

ET DU FEU £ir AITGLEnKKB. 4^*1

sont jamais placés tous sur le même arhre^ parce qu'ils ne doivent pas marcher tous à-Ia-fois,^et quUls^doivent^ avoir des vitesses différentes ^ sui* vant leur diamètre. On a soin, pour économiser le temps et fadliler le travail, de réunir, d'un côté de la machine motrice, le marteau, les dsailles et^es cylindres dégrossisseurs , tandis que de l'autre on place les difFérens systèmes de cylindres destinés à étirer le fer en barres. Par la même raison > les fourneaux à puddler doivent être groupés du côté du marteau, tandis que ceux à réchauffer seront disposés dans l'autre partie de l'usine.

§ 43- Les marteaux,/^, i et 6, PL 1 5, sont entière* dci ment en fonte ; ib ont à-peu- près i o pieds de long et se composent ordinairement de deux parties^ le manche et la tête ou panne. Cette dernière entre à frottement dans le manche, elle y est retenue par des coins en fer et en bois. La panne se compose de plusieurs plans en retraite les uns sur les au* très, comme on le voit dans la^^. 3. Ces différens planssont destinés à donner des formes différentes â la loupe.

Le manche du marteau porte deux oreilles en partie cylindriques , qui lui servent de tourillons : elles tournent sur des crapaudines en cuivre encastrées dans des pièces en fonte. Deux trépieds en fonte, reliés à leur partie inférieure par des pièces en fonte horizontales, le tout coîiié

483 FAARICATION DK LA FOIITÎ!

souvent d'une seule pièce, forment le support du marteau.

Dei cames. Un anneau de fonte appelé came-ring-bag y et qui porte des cames mobiles, fait mouvoir le marteau, qui est à soulèvement. Dans une usine que nous avons pu visiter avec détail, le diamètre de cet anneau était de 3 pieds, et son épaisseur de iS pouces ; le poids de cette pièce était de 4>ooo kilogrammes.

Le poids du manche du marteau était de 3,5ûo kilogrammes , et celui de la tête ou panne de 4^*> kilogrammes.

De § 49- L'enclume est également composée de

renciuir.e. deux parties : Tune, appelée panne de renclume, est la contre*partie de la panne du marteau; elle pèse également 4oo kilogrammes.

La seconde, désignée par le nom de souche de Tenclume, pèse 4^000 kilogrammes. Sa forme est celle d'un parallélipipède dont les arêtes sont arrondies. Comme le poids de toutes ces pièces est très grand et que les chocs sont considérables, on ne saurait prendre trop de précautions dans l'établissement du marteau et de son enclume. Ordinairement on établit une forte maçonnerie,y%. i^ PI. i5, sur laquelle on place un grillage en bois double ou même quadruple, formé de poutres placées les unes à côté des autres. Ces poutres font ressort et détruisent une partie de l'effort que produit le choc. Elles fatiguent beaucoup; nous en

avons vu retirer après six mois de service qui étaient réduites en fibres isolées. Pour parer k cet inconvénient, on a placé, en réparant le grillage, une plaque de fonte de 6 pieds en carré entre la soQche de r^iclume et le grillage.

§ 5o. Les cisailles sont composées de deui Des ctuiiicf . brandies , Fane fixe et l'autre mobile , chacune formée de deux pièces.

La branche fixe est une plaque de fente qui fiiil corps avec un plateau horizontal fixé à une pièce^de bois ou de fonte faisant partie du sol. Un cnseau acéré, /^. 9, Pi. f 5, est fixé à sa partie supérieure par des vis et des écrous.

La branche mobile est également en fonte ; elle porte un axe autour duquel elle tourne et qui entre dans la partie fixe; elle est aussi armée d'un ciseau acéré , arrêté par des vis et âtê écrous. Un excentrique on une ellipse, mu immédiatement par une roue dentée, soulève la branche mobile et la force à couper les barres de fer qu'on lui présente. La pression que ces cisailles éprouvent est telle, qu'elles coupent sans secousse des barres de fer de 6 ou 8 lignes d'épaisseur.

§ Si. Des cylindres. Il y a trente^ctnq à qua* Des rante ans, on n'employait en Angleterre que des «Tiindnt. marteuax et des martinets pour forger et étirer le fer. Vers cette époque, Ehaseldeen , méca* nieien dans le Shropshire , imagina de substituer

484 FàBftlCATIOU DE Là VOIITK

la pression des cylindres k la percussion des marteaux. Depuis ce temps, ceux*-ct, complètement abandonnés dans beaucoup d'usines, ne sont plus employés , dans celles où il en existe encore, que pour réunir les loupes; et Tétirage entre les cylindres opère en jpen de secondes , ce qu'on ne faisait autrefois qu*après plusieurs chaudes réitérées. Ce procédé a produit une éco* nomie considérable dans la main-d'œuvre^ et a permis de fabriquer une beaucoup plus grande quantité de fer, à cause de sa prodigieuse rapidité. Ainsi autrefois une affinerie, marchant avec un marteau y produisait à peine lo milliers de fer en barres par semaine, tandis qu'aujourd'hui une affinerie de moyenne grandeur,, travaillant avec des cylindres, en produit i5o dans le même temps^ sans autre moteur qu'une maéhine à vapeur de trente chevaux*

On peut distinguer en deux espèces les cylindres employés dans une forge anglaise.

1^. Ceux qui servent à étirer la loupe, appelés en unglais puddUng-roUs ou roughing^roUs, et que nous désignons sous le nom de cylindres dégrossisseurs, et qui le sont dans quelques nouvelles usines de France , sous celui d^espaiards.

Les seconds sont les cylindres étireurs, appelés en anglais ro/Zer^, destinés à étirer en barres le fer massiau ou fer brut, après qu'on lui a fait éprouver un sotidage pourle rendre plus malléa-

Fî BV FEU BIT JkNOLBTHRBE. 4^5

1il€. Celte seconde espèce de cylindres se sousdiviseeo plusieurs, suivant les échantillons de fer qu'on veut obtenir. Ces échantillons varient ordi*^ nairement depuis a4 lignes carrées jusqu'à moîn» . de a lignes. Nous indiquerons les proportion» de ces difiérens cylindres.

Au-dessous des cylindres, on est dans rhabi-> nisposîtiont tttde de pratiquer un .fossé longitudinal, dansle» s^^^^queltombent les scories et lesbattitures lorsqu'on Goni]mme le fer. Les parois de. ce fossé, construites en pierre , sont établies sur^ un massif de maçonnerie solide et capable de supporter la masse énorme des cylindres. Des poutres forment en partie les o&tés de ce fossé ^ afin qu'on puisse assujettir les cylindres en les y réunis^ sant au moyen de vis et d'écrous. Ces poutres aoot souvent remplacées par des pièces de fonte, ce qtii est préférable , non-seulement parce que les montans ou fermes y sont fixés plus solidement, mais parce que ces pièc^ de fonte, à raison de leur poids, sont plus difficiles à ébranler, ce qui arrive souvent quand les cylindres sont montés sur des pièces de bois.

Ua tuyau amène sur chaque paire de cylindres un.petit.filet d'eau, pour empêcher qu'ils ne s'échauffent trop. Cette eau parait avoir égalemeirt pour but de prévenir l'adhérence du fer au. cylindre en. refi^dissant sa surface et peut-être en y produisant une légère ozidation.

4fl6 VAitICâTIOIf OS LA IKMm

Les cyimdres sont mis ea iBoùveoieiit par des arbres qui sont à*la^fois dtns le prolongement de l*aze des cylindres et dans œlui de la roue déniée qui doit faire mouvoir le sjrstème. Ces arbres ont i pied de diamètre pour le marteau et les cylindres dégroasisseurs, et 6 pouces lorsqu*ils communiquent le mouvement aux cylindres destinés à étirer le fer en barres. Comme le plus ordinairement tous ces mécanismes ne marchent pas ensemble, pour diminuer la résistance et en même temps pour ménager les mécanismes, on fait les arbres de deux pièces, qui peuvent s'engrener ou se désengrener à volouté. Ces deux pièces portent clMcune un manchon , qui est armé de dents taillées angulairement,/^ 4 et 7, PI. 16. L*un de ces manchons glisse sur Taxe, lequel est taillé suivant une figure qui présente quatre angles rentrabs et quatre angles saillans ,y?^. 3, PL 16, afin que le mandion lentraine en tournant.

Les arbres qui transmettent le mouvaient oot souvent une grande longueur. Us sont supportés par des coussinets placés de distance en distance. Le coussinet proprement dit est en cuivre jaune emboîté dans une pièce de fonte. Le tout est fixé sur une pièce de charpente ou de fonte avec des boulons et des écroos, ainsi que le représentent lesj^. 1, 4 ®^ S) P^* '^*

Les cylindres Sont toujours montés daas des

en fonte, appelés y^/vne^ ou cagei^ qui t de dimenaionâ suivanl les diamètres des crliiidras. Nous les décrirons plus bas.

S fki. Les cylindres dégrossissears ou ébau^ Dese^iiothean (roughing rotts) sont destinés « sott à dn-^^ ^^s*"^

âsaeart ou

^Icr iaamédiatement la loupe ou baUe» quand on ^auchean. la retire des fourneaux à puddler, comme dans les usines du pays de Galles, soit seulement à étirer la pièce, lorsqu'on a commencé à fotger au matfeau, comme c'est d'usage dans la plupart des usines du Staffordshire et dans les forges à l'anglaise récemment établies en France

Las cylindies dégrossisseors dont nous avons pa mesurer les dimensions avaient généralement 7 pieds de longueur, y compris les tourillons, ou cinq pieds de table, et i8 pouces de diamètre, et pesaient ensemble 4^000 à 4)5oo kilogrammes. Ib portent des cannelures en général elliptiques au nombre de cinq à sept , dont la grandeur di* minue progressivement Le petit axe de chaque ellipse, qui est toujours placé dans le sens vertical, est égal au grand axe ou à Taxe horixontal de la cannelure suivante , de sorte qu'en chan^ géant de cannelure on est obligé de&ire faire un quart de révolution à la barre, ce qui^fiiit que le fer s'allonge dans tous les sens; quelquefois, comme dans lay^. f , PI. 16, les cylindres ébau** cheurs eervent en même temps de cylindres pré-

4^8 FABKICATiON DB Ut VOHTJE-

paraleura ^ et alors ils portent des canndures de deux sortes : les unes , elliptiques, sont destinées à donner à la balle une forme ovmde plus ou moins allongée; les autres sont rectangulaires. Plusieurs des cannelures sont hérissées de petites aspérités analogues aux deots d'une lime , destinées à mordre sur la loupe pour Tempédier de pisser. Les premières cannelures rectangulaires présentent aussi cette disposition, qui est générale à toutes les premières cannelures des différens systèmes de cylindres.

A la hauteur du fond des cannelures du cylindre inférieur existe une plaque de fonte^y^^. 8, Pi. 16, qui présentedesdécoupuresen rapport avec les cannelures des cylindres. Cette pièce , appelée tablier i est soutenue par des tiges de fer. £ile sert à appuyer la loupe et les barres de fer qu'on veut soumettre à Faction des cylindres, et à retenir les fragmens de fer mal soudés qui tombent pendant l'étirage.

L'un des cylindres, ordinairement l'inférieur, reçoit directement le mouvement du moteur par l'intermédiaire d'un arbre tournant; il le coisniunique au cylindre supérieur par des pignons, ainsi qu'on le voity^. i et 4 » PI* 16. Ce cylindre inférieur tourne donc en sens contraire do supérieur. Les châssis ou fermes de foute {housing/mmeS}. dws lesquels nous ayons dit que les cylindres