partie inférieure

Largeur à sa partie supérieure

Largeur des étalages. . . .

au tiers de la cuve.

- aux deux tiers. . .

au gueulard

Inclinaison des étalages.

Nous donnons encore les dessins de deux hanis-

fourneaux du Staflbrdshire(i). Le fourneau ((ig. i , 3, 5, pL VIII) est construit depuis plusieurs années; il est de dimensions plus petites que les fourneaux que Ton bâtit aujourd'hui; sa hauteur n'est que de 58 à Sg pieds anglais (i i™,58 à i i",8i).

Le fourneau (fig. 4 et 5) vient d'être bâti (1828) dans les environs de Dudlej; il a les dimensions les plus généralement adoptées aujourd'hui ; il doit donner 60 tonnes de fonte (forge-pig) par semaine. La chemise descend jusqu'au niveau de l'ouvrage , et l'espace vide A compris entre le bas de la chemise et les étalages, est rempli de sable.

li'établissement de deux hauts-fourneaux de CoiUd'étacette espèce, accolés, coûte 1,800 livres sterling ^'***'°*®" • (45,000 fr, ) : à cette somme il faut ajouter le prix des fondations et des pièces en fonte ou en fer.

Voici le nombre de briques nécessaires pour un Nombre

^ de briques

naut-IOUrneaU : nécessaires.

Briques communes (red-bricks) pour le massif. 160 , 00a réfractaires {/ire-bricks) pour la chemise p 3 ,900

Briques réfractaires pour les étalages 8^5

Les dimensions des briques réfractaires varient; Dimensions

des briqnes - ^ pour les

étalages.

(i) Ces dessins, et en général presque tous ceux que

nous joignons à ce Mémoire , sont pris sur des plans qui

nous ont été communiqués, ou que nous avons achetés, et

sur l'authenticité desquels on peut compter. Nous avons eu

soin de prévenir toutes les fois qu'il en était autrement.

on en emploie de cinq espèces dans la chemise , cr de neuf dans les étalages. Elles ont toutes 6 pouces d épaisseur, et la forme de voussoirs.

On distingue les briques réfractaires par des numéros. Voici le détail des briques nécessaires pour les étalages , ayant 7 pieds de longueur sur la pente , 4 P^^ds de diamètre à la naissance » et 1 1 pieds 6 pouces au ventre (mesures anglaises).

NOS des

Nombre des

Longueur des

Plus grande

Moindre

Épais-

briques.

largeur.

sear.

Id.

Jd.

Id.

Prix.

Le prix d'une brique réfractaire varie de 2 shillings 6 pence ( 5 fr. lo) à 3 shillings 6 pence (4fr. 35).

La sole du fourneau ( fig. 4 et 5 ) a 8 pieds carrés j elle est faite de trois pierres réfractaires et entourée d'argile réfractaire sur l'épaisseur d'an

pied; cette disposition est indiquée dans le plan par des lignes ponctuées.

Voici encore les dimensions d'un fourneau don- Dimensions nant de la fonte pour moulage (foundrjr-'pig ) ; neau pour

.. . • 1 / 1 1 • fonte do

elles sont considérables; mais on remarquera que moulage. les étalages sont très hauts , et que les dimensions du creuset et du gueulard sont assez petites.

Hauteur de la cuve. .... 3o'' (çjT*^)

Hauteur des étalages 8 6^^ (^ 9^9}

Hauteur de l'ouvrage et du creuset. 7 » (2, i3)

Ventre i3 4 (4»^^^

Diamètre inférieur des étalages. ... 3 6 (i ,06)

Largeur du creuset s>. 3 (o ,68)

Bianiètre du gueulard 3 4 (i^oiS).

Cheminée 1 3 » (3 ,96).

Ces dimensions sont plus grandes que celles que nous avons indiquées comme bonnes pour faire de la fonte de moulage : c'est pourquoi Ton doit regarder les nombres que nous avons donnés d'abord, comme représentant les dimensions les plus usitées f plutôt que les limites dans lesquelles les fourneaux sont construits.

Nous n'entrerons pas dans des détails sur la Fondation'^ construction des hauts -fourneaux. Nous dirons seulement qu'on ne peut prendre trop de précaur tioQ pour la solidité des fondations.

Il faut construire les fourneaux , si le terrain le requiert , sur pilotis , et les placer de manière que le canal pratiqué au bas pour l'assèchement

P.8o FABRICATION DE LA FONTE

du massif y soit au-dessous du niyeau des eaux. On ménage aussi, dans le massif, des canaux pour révaporation de Teau, qui existe toujours dans la maçonnerie.

fachincs Lcs seules machines soufflantes employées dans an es. j^^ usîncs à fer d'Angleterre , sont des cylindres en fonte d'une grande dimension , alésés avec soin , dans lesquels se meut un piston métallique aussi exactement ajusté que ceux des machines à vapeur.

Dans le Staffordshire, les pistons sont toujours menés par une machine à vapeur; on admet généralement qu'il faut une force de vingt-cinq (i) à trente chevaux pour souffler un haut-fourneau donnant de 4^ à 60 tonnes de fonte par semaine. Le nombre des tonnes dépend de la qualité de la fonte fabriquée ; la fonte pour moulage (Jbimdiypig ) exige plus de chaleur, et par conséquent plus de vent. Nous reviendrons sur ce sujet en parlant des machines soufflantes du sud du pays de Galles. Toutes les machines du Staffordshire ont des régulateurs à eau.

îssai des Nous avous dit , en parlant du bassin houiller du Staffordshire, que parmi les différens mineraisde fer carbonate qui se trouvent dans les argiles schis-

(1) La force du cheval de vapeur est de 32, 5oo livres, élevées à i pied par minute; ce qui fait environ 4, 5oo kilogrammes élevés à i mètre. ( 75 kilogrammes élevés à I mètre en une seconde. )

dînerais.

teuses du terrain houiller, on en distinguait deux sortes principales ; la première appelée guhbin ^ qui existe en boule ou en rognons peu aplatis, présente une cassure légèrement conchoïde^ d'un gris ncMrâtre ; la seconde^ appelée hlue-flat^ forme des veines ou des rognons extrêmement aplatis ; elle présente une cassure unie , d'un gris pâle ou d'un gris bleuâtre; elle est moins dense et moins riche que la première , qui contient quelquefois , mais très rarement » jusqu'à 45 pour loo de fer.

Nous avons essayé au laboratoire de l'École royale des mines, plusieurs minerais des Houillières, pour en connaître la richesse; nous joignons ici les résultats de ces essais :

Minerais crus.

Minerai riche du

pays de Galles.

Minerai peu riche

du pays de Galles.

Minerai

peu riche

du pays

de Galles.

Minerai

riche {guhhin) des environs de Dudley, Staffonlshire.

Perte au feu

Résidu insoluble.

Chaux

Peroxide de fer. .

3o,oo 8,4o

3i,oo 7,66 3,66

En calculant les quantités de carbonate de fer et de fer métallique , auxquelles repond le peroxide de fer, ou a

Carbonate de fer ... .

Fer métallique

Minerais grillés.

Minerai peu riche

du pays

de Galles.

Minerai

St^ffordshire.

Résidu insoluble. . . .

Chaux

Alumine

Peroxide de fer

D'où , fer métallique.

En supposant que ces minerais ont perdu 28 pour 100 par le grillage , on trouve que le premier non igrillé contient 3x^25 de fer métallique, et le second 55,87.

D après ces essais , faits sur des minerais que nous avons recueillis sur des tas représentant les richesses extrêmes , on peut conclure que la richesse moyenne des minerais de fer carbonate employés dans les usines , s éloigne peu de 33 pour 100. Trois de ces six essais ont été faits sur des minerais ri-' cbes et les trois autres sur des minerais pauvres, et la moyenne des six résultats est 34,79 pour 100 du minerai cru.

On admet comme minerai tout ce qui contient plus de 20 pour 1 00 ; on les paie au sortir de k mine, à des prix qui varient avec leur qualité, et qui s'élèvent moyennement à 12 shillings ( i5 fr.)

ET DU FER EN ANGLETERRE. 2ô3

la tonne, pesant à peu près i |Oi5 kilogrammes. Le minerai riche , appelé gubbin, a valu jusqu'à 22 shillings (27 fr. 5o c. ) la tonne dans ces dernières années : dans le moment actuel ( 1 8^5 ) , il ne coûte que 16 à 17 shillings ( 20 à 21 fr. 25 c.)

On mélange les minerais ayant de les soumettre Assortiment au grillage; on en varie les proportions suivant minerais. leur richesse , le but qu'on se propose étant d avoir un mélange constant dont la teneur soit de 3o à 35 pour 100 du minerai cru. Dans la plupart des usines on obtient ces proportions en mêlant des volumes à peu près égaux des deux espèces de minerai. Le minerai perd dans l'opération du grillage , de 25 à 3o pour 100 de son poids. Il faut souvent 3 tonnes un quart de minerai cru , ou 2 tonnes un quart de minerai grillé pour produire 1 tonne de fonte, c'est-à-dire que le minerai cru rend moyennement 3o, 7 pour 100, et le minerai grillé

On se sert comme castine {flux ) du calcaire de transition de Dudley , qui est compacte et plus ou moins mélangé d'argile. On le brise en morceaux d'une grosseur un peu moindre que celle du poing. Le volume de la castine est à peu près égal à la moitié de celui du minerai. Pour traiter 2 ^ tonnes de minerai grillé^ qui donnent une tonne de fonte y on emploie 19 quintaux, chacun de II2'*** de pierre calcaire; ce qui fait à peu près i de calcaire pour 3 de minerai non grillé. Le calcaire coûte 6 shillings ( 7 fr. 3o c. ) la tonne.

«^UO VAllO-

284 FABRICATION DE LA FOî«TE

^^!bic°* Nous avons déjà , en décrivant le terrain hoail- 1er du Staffordshire , parlé de la qualité du combustible qu'il renfeiTue. Il est en général de nature schisteuse et un peu maigre ; mais la seule couche exploitée présente des bancs de qualités très différentes^ que Yon sépare dans l'extraction, suivant Tusage auquel on le destine. Les quantités de parties volatiles qu'elle renferme ne paraissent différer que dans d'étroites limites, puisque des renseignemens recueillis dans divers établissemens de ce comté s'accordent pour indiquer une perte en poids à la carbonisation à peu près constante , dans le cas où l'opération a été conduite de la même manière : mais l'ensemble des propriétés est variable; aux environs de Wennesburj , les houilles sont très sulfureuses; dans d'autres localités, elles sont beaucoup plus pures.

§ 2. — Travail des hauts -fourneaux du Stajffbrdshire.

fisc en feu; On apporte en Angleterre le plus grand soia à Sli^at^. ^^ "^^se en feu des hauts-fourneaux. L'ouvrage est sujet à éclater si Ton ne procède avec infiniment de précautions. Cet accident eut lieu lorsque Ton mit en feu pour la première fois l'un des hautsfourneaux de l'usine de M. Cockerill, à Liège i dont on avait construit l'ouvrage avec un grès quarzeux , venu d'Angleterre. Voici quelques renseignemens sur la marche que l'on suit dans le Staffordshire ; lorsque le haut-fourneau est neuf;

ET DU l£Il EN AKGLETEKRE. sSj

on commence par dessécher le massif avant que l'ouvrage, le creuset et les étalages soient terminés. On allume, pour cela, du feu dans les canaux qui régnent verticalement dans les quatre angles du fourneau ; on a soin de ralentir le tirage en bouchant en partie les ouvertures. En même temps, on achève la construction du creuset et les étalages : on les laisse sécher ensuite pendant huit jours a l'air, et ce n'est qu'après cela que l'on commence à allumer des feux de coke dans les embrasures à quelques pieds de l'ouvrage. On les approche graduellement de l'intérieur du fourneau ; on garnit Touvrage de briques ordinaires et enfin ou jette des cokes incandescens dans le creuset : ou continue d'après les méthodes ordinaires. On remplit le fourneau de combustible , en ayant soin de n'introduire une charge que lorsque la couche supérieure de coke de la précédente est devenue incandescente. On ferme toutes les ouvertures pour modérer le tirage. L'opération dure en tout cinquante jours , dont vingt par la dessiccation du massif seulement. La cuve étant remplie de cokes enflammés, on permet un libre accès à l'air, en ouvrant successivement quelques trous; on charge d'abord des laitiers, et l'on donne le vent dès qu'ils paraissent devant la tuyère.

Quelquefois, lorsque la construction du hautfourneau est entièrement achevée, on garnit le creuset et l'ouvrage de briques ordinaires, et Ton établit en avant de la face de tjmpe, un petit four

à réverbère , dont la flamme et la fîimée se rendent au moyen d'un rampant, terminé au bas de la iympe, dans Tîntérieur de ce haut-fourneau. On ferme les tuyères avec de lai^e et l'on bouche le gueulard avec des plateaux lûtes, en laissant une ouverture au centre, d'environ o"',3o de diamètre. On entretient ainsi pendant quinze jours ou trois semaines un feu de houille peu actif, après lequel on commence a jeter du coke dans le haut-fourneau ; c'est en France que nous avons vu suivre ce procédé.

On enlève les cendres du coke en faisant ce qu'on appelle des grilles; cela consiste à passer sous le tympe des barres de fer qui posent par une extrémité sur l'embrasure de la tuyère de derrière , et par l'autre sur une pièce de fonte placée à la hauteur de la partie supérieure de la dame. Elles sont en outre soutenues au milieu par une autre barre passant au travers des deux tuyères de côté. Au moyen de cette grille , le coke est suspendu à la hauteur de la dame , au-dessus du creuset ; on fait alors toniber les cendres dans le creuset que l'on vide avec la pelle et le rable , puis on retire les barres, le creuset se remplit de coke et l'on ferme l'entrée avec du sable tassé.

Les grilles commencent lorsque le coke remplit le fourneau jusque vers la partie supérieure des étalages ; on en fait d'abord une par vingt-quatre heures, puis deux et enfin Jusqu'à quatre; quelquefois au lieu de laitier on charge 5o a 40 kilo-

grammes de castine avec 5 • ou 400 kilogrammes de coke. Cette castine fond en partie avec les cendres du coke. A cette époque de l'opération on active un peu la descente du coke en ménageant quelques ouvertures à la paitie inférieure du creuset.

Lorsque la castine arrive aux tuyères, ce qui a lieu au bout de cinq à six jours , on place la dame, on charge un peu de minerai, environ 60 kilogrammes par charge, et Ton donne en partie le vent au fourneau. On augmente progressivement la charge en minerai , et en dix ou douze jours le fourneau est en roulement régulier.

En général pour la mise en feu d'un fourneau , il faut employer des minerais très fusibles ou des scories de forge , ainsi que nous avons dit que cela se faisait quelquefois.

Nousavonsdéjàdît que la plupart des hauts-four- Nombrede neaux du «Staffordshire avaient trois tuyères; mais diamètre àc le plus souvent, ils ne travaillent qu'avec deux; et prewion ce n'est que dans quelques cas particuliers , dans ^" ^®°** ceux d'accidens , que l'on agit avec les trois tuyères à la fois. N'ayant pas exactement les dimensions des machines soufflantes, nous ne connaissons pas la Quantité de vent lancée dans le fourneau dans un temps donné. Les buses ou orifices par lesquels le vent s'échappe , ont de 2 à 5 pou(ïes de diamètre ; on fait de très bonne fonte avec des buses de 2 pouces trois huitièmes de diamètre. La pression du vent est assez faible , elle est d'une livre et de-

288 FABIIICATIÛ> pE LA FOXTE

mie à une livre trois quarts par pouce carré; le vent n entre pas très régulièrement dans le four* neau , quoique toutes les machines soufflantes soient pourvues de régulateur à eau; les régulateurs sont peut-être trop petits.

fMîct de la On travaille, soit avec une tuyère obscure , soit avec une tuyère brillante , cela dépend des maté-< riaux dont on peut disposer, et de la fonte que l'on veut avoir : la meilleure fonte est ordinairement produite avec une tuyère obscure. H n'est pas toujours possible d'obtenir l'obscurité de la tuyère ; un des moyens les plus employés, consiste à augmenter la proportion du calcaire.

Dans ce cas l'obscurité de la tuyère provient du nez qui se forme dans le fourneau ; par suite la chaleur se concentre dans l'ouvrage qui se ressenre ainsi que le creuset , et elle devient plus intense. Mais lorsqu'on travaille pour fonte de forge, on cherche, en général, à obtenir des tuyères brillantes : elles sont pour le fondeur la preuve que le mélange versé dans le fourneau, donne une scorie bien fluide. Dans le cas contraire, la scorie à demi fondue empâte le coke et s'oppose à l'action du vent; la température diminue dans l'ouvrage, et, l'air n'ayant pas servi à la combustion dans celte partie du fourneau, détermine une trop forte chaleur dans les parties supérieures ; des matières à demi fondues se rassemblent dans toute la masse, engorgent le fourneau, arrêtent la descente des cliarges et amènent des chutes de mine. Le fer '*^'

ET hV FER EN AMGLETERFxE. sSq

brûle quelquefois y les scories deviennent noires, pesantes et corrosives^ les tuyères sont détruites et le rendement du fourneau est diminue : enfin la fonte est froide et pâteuse.

Le nombre des cbarfi^es passées en douze heures Nombre d«

• 1 • • • charges en

est assez variable; il est de. vingt, vingt-cmq, et lu heures. va quelquefois jusqu'à quarante; il parait être le plus souvent de trente. La charge se compose de 5 à 6 quintaux de coke ; de 5 à 4 ^t quelquefois jusqu'à 6 quintaux de minerai grillé : cela dépend de la richesse du minerai et de la fonte que Ton veut obtenir. Le poids de lacastine est^ moyennement, le tiers de celui du minerai grillé. Le coke est ap« porté au fourneau dans des paniers, le minerai Test dans des bâches en tôle ; chaque charge contient 8 à 9 paniers de coke , 1 2 bâches de minerai grillé^ et 6 bâches de castine.

En vingt-quatre heures on jette dans les fourneaux de moyenne dimension 14 tonnes un quart de coke, 16 tonnes de minerai grillé et 6 tonnes trois quarts de pierre calcaire ; on obtient environ 7 tonnes de fonte.

Lorsque la marche du fourneau est réglée, la Aspect di chaleur est considérable, la flamme du gueulard ^"^" " parait au-dessous de la cheminée; elle est assez forte pour être visible le jour , et elle répand la nuit une très grande lumière.

Cette pfiarche des hauts-fourneaux anglais est si Régularité i régulière, qu'elle n'exige pas une longue descrip- 'haut^foi!^ lion. Cette régularité tient à la constance de la /ÎTi!!^-

Ciuloft.

2 go FABRICATION DE LA l'OKtE

nature des matières employées; on peut dire aussi que le grand nombre d'usines concentrées sur un même points a dû conduire assez promptement à une connaissance parfaite de ces matières. Le travail consiste simplement à charger les hauts-fourneaux à mesure qu'il se fait au-dessous du gueulard un vide suffisant pour recevoir une nouvelle charge ; on n'a d^autre règle à cet égard que de maintenir toujours le fourneau plein.

On coule deux fois en vingt-quatre heures, ordinairement à 6 heures du matin et à 6 heures da soir ; c'est aussi le moment où les chargeurs se remplacent. Avant de quitter son poste ^ l'ouvrier doit accumuler de part et d'autre des ouvertures du gueulard^ plusieurs charges de minerai et de coke , de manière que ces ouvertures soient complètement fermées.

Au moment de la coulée , on retire le laitier et quelques morceaux d'argile qui servaient à fermer lavant-creuset et que l'on avait placés à la fia de la coulée précédente : ce travail est quelquefois assez pénible. II faut enfoncer des ringards dans le creuset et souvent on ne parvient à le faire qu'avec beaucoup de difficulté. Le creuset étant nettoyé, on enlève la plus grande partie de l'argile qoi ferme le trou de la coulée , et l'on finit par l'ouvrir au moyen d'un ringard qu'on fait entrer à coups de marteau. Pour avoir plus de facilité à enfoncer cet outil , on l'appuie sur un pied de fer d'environ

ET DU FER EN ANGLETERRE. :igi

i5 poncés de hauteur et posé à i pied et demi du Lrou de conlëe.

La coulée finie, on arrête le vent : on bouche le trou avec un sable argileux un peu humide ; on le bourre avec un ringard et un autre instrument le fer terminé par une petite pelle carrée , dont le plan est perpendiculaire au manche de Tinstrunient. On retire du creuset le coke qui s'y est ras- ^rnblé pendant la coulée , ainsi que les scories qui s'attachent aux parois; on ferme la partie supérieure de l'avant^creuset et Ton redonne le vent.

Il est à remarquer que , dans beaucoup de hautsfourneaux, la tjmpe est très inclinée, en sorte que Favant-creuset est assez grand ; la dame est aussi fort inclinée intérieurement : enfin , la ligne inférieure de la tympe est plus haute que la ligne supérieure de la dame. Ces dispositions facilitent le travail de rintérieur du creuset.

Le travail du fondeur ne consiste pas seulement à soigner son* fourneau, il est souvent obligé de changer les tuyères et même quelquefois le faqueray en fonte qui recouvre la tympe lorsque les pièces sont brûlées. Enfin, lorsqu'un fondage dure depuis long-temps, on peut le prolonger nonseulement en resserrant l'ouvrage et le creuset, et travaillant avec une tuyère obscure comme nous Vavons déjà dit , mais en changeant complètement les pièces de tympe fondues par suite du travail , et en doublant ou remplaçant les pierres qui fornient les coslières du creuset.

^Dgflmcnt Le changement du taqneray s'exécute en sou-» 1 taqueray. ^gQ^^jj^ |^ chargc SUT deux OU Itoîs barres de fer

placées comme les grilles de la mise en feu , et en fermant le creuset avec de Fargile. Le taqueray est soutenu à l'aide de briques et de coins de fer placés sur les côtés; la face tournée du côté des pierres de tympe est entièrement garnie d'ai^ile. Cette opération dure une heure ou une heure el demie.

angemont Le changement de tuyères se fait en levant Far ' "^ ^^ gîle qui garnit Tembrasure et qui enveloppe la pièce de fonte ; on retire la poussière et les matières à demi fondues qui se sont accumulées dans l'ouvrage , et l'on jette de l'argile fraîche dans l'embrasure ; on la bourre avec une masse en fer, et l'on soutient ainsi » à l'aide d'une petite voûte d'ai^le^ les matières enflammées qui remplissent le four** neau ; on place ensuite la tuyère en fonte que l'on avance plus ou moins, suivant que l'exige l'allore du fourneau , on regarnit l'embrasure avec de l'argile et l'on redonne le vent.

iparation La réparation des pierres de tympe et des cos- ^tympe.^ tièrcs cst uuc dcs opérations les plus graves qu^on puisse faire subir à un fourneau : nous n'entrerons pas dans le détail de l'exécution. Il faut d'abord préparer le fourneau ; ce qui consiste à diminuer le poids de la charge de mine et de castine ; puis on démolit une partie du fourneau sur les côtés et au-dessus de l'embrasure ; de même que dans le changement des tuyères, on soutient les matières Ij

ET DU FER EN ANGLETERRE. ^IqS

qui remplissent le fourneau au moyen d'une grande voûte d ai^le commune; on vide le creuset et l'on place dans Fintërieur de ce creuset et contre la cosfière une grande pierre réfractaire destinée à former la nouvelle paroi; on garnit les joints avec de l'argile réfractaire préparée comme du mortier.

On fitit de même une voûte en argile commune lorsqu'on veut reconstruire la tympe. Ces travaux durent environ deux jours , mais un fourneau peut être privé de vent pendant un temps assez long : nous pourrions en citer qui ont été arrêtés pendant quinze jours et qui, quarante-huit heures après que le vent était rendu ^ avaient repris une allure régulière.

L'argile commune que Ton a introduite dans le fourneau fond en partie ou est retirée en morceaux par l'avant-creuset^ au-dessus de la dame.

Les dérangemens auxquels ces fourneaux sont Effets prosujets ont presque toujours pour effet de donner dZan^enl de la fonte blanche. La couleur des laitiers est le " «^u"^"*^" guide le plus sûr pour faire connaître ces dérangemens; un bon laitier doit éti^ peu fluide à sa sortie du fourneau et très chargé de chaux; sa couleur est alors un peu grise , jaunâtre , quelque- ' fois un peu bleuâtre ; il est opaque ou très faiblement translucide. On remarque quelquefois de très petits cristaux sur les laitiers ; on trouve même des morceaux assez gros , formés complètement de ia réunion de ces cristaux.

:2r)4 FABRiCATfO?r di; la forte

La coaieiir des tûtien kidiqiie égdemeni la qualité des pvodmta.

Si le foumean donne de la {bote propre an boqlage y les laitiers sont d'une YÎtrificatioa asaex unforme et faiblement trarorlncide ; si Foa > angmcBtg îa dose de minerai pour obtenir me fiiate grise, propre à la fabrication du fier , les laitiers sont opaques, lourds et d'on jaane Terdàtre, présenfant des zones ëmaillées Menâtrcs; enfin si le fonmean donne de la fonte blanche, les laitien sont noirs , vitreux , très bnllenx , et d^agent une odeur dlijdrogène sulfuré. Les laitiers du traTul au coke sont beaucoup plus cbaigës en chaux qoe ceux que Ton obtient du travail au charbon de bois. Cet excàlant de chaux, ainsi que nous llndiquerons plus en détail en parlant du trsfail des hauts^oomeaux dans le pays de Galles , parait deitiné à enlever le soufre qui nuirait à la qualité de la fonte. Ces laitiers, lorsqu'ils sont opaqnes, donnent, quand on souffle dessus, une odeur terreuse : ils sont ordinairement très chargés en chaux.

Un laitier vitreux, d'une couleur très foncée , indique toujours un mauvais travail.

Les laitiers sont quelquefois moulés en prismes et on les emploie pour bâtir des murs de dôtnre. r ontr» oii Ainsi que nous l'avons indiqué au commence-* ment de ce mémoire, on distingue plusieurs qoa* lités de fonte; celle que Ion cherche le plus soS" vent à obtenir est la fonte moyenne , plus ou moins

t#!riii<;ft.

ET DU FER EN ANGLETERRE. SqS

grise suivant qu on la destine au moulage ou à l'affinage. Pour faire de bonnes fontes grises, il ne suffit pas de rétrécir le ventre des fourneaux , do diminuer la pente des étalages, et de conduire le travail chaudement, il faut encore charger des minerais et des cokes suffisamment purs. On ne saurait obtenir avec irertains minerais et avec des cokes sulfureux, que des fontes blanches ou traitées.

La fonte destinée à être convertie enjîne--métal^ puis en fer, ou à être refondue pour être moulée^ est coulée en petits saumons de 3 pieds de long sur 4 pouces de diamètre ; ils pèsent environ :2 (juiataux et demi (127 kilogrammes). Quelques pièces de moulage sont coulées immédiatement du baut-fourneau. Lorsqu'on a plusieurs fourneaux ïCColÀ, on peut obtenir des pièces très considérables. Quand on veut qu'elles soient très homogènes et résistantes , comme les cylindres de machines à vapeur et autres objets ( appelé goodworks en anglais ) , on refond le mêlai dans des fourneaux à réverbère. Si les pièces à couler sont de petites dimensions, on se sert, pour la seconde fusion , de fourneaux à manche désignés sous le nom dejourneauûc Wilkinson.

Les hauts-fourneaux du Stafibrdshire donnent en prudisction général 5o tonnes par semaine. Le produit est quelquefois beaucoup plus considérable ou moindre , cela dépend et des dimensions du fourneau et de 'a nature de la fonte; on obtient généralement

hoMoinjidaire.

2Ç)6 FABUICATION DE LA fONTE

plus de fonte propre à l'affinage^ que de fonte de moulage dans le même temps.

apport en- Lc produit des hauts-fourneaux u est pas tou- !^u baut^ jours eu rapport direct avec leur hauteur j d'autres **Mau" conditions que la capacité paraissent , en certains cas , l'emporter. M. le comte Achille de Jouffroy^ dit que c< le petit fourneau d'OId -* Parle produit » régulièrement par semaine , depuis quatre ans , » 55 tonnes de gueuse; tandis qu'un fourneau de » plus grandes dimensions, situé à un mille de » distance^ près de Waterloo, en fournit tout au » plus 40 tonnes de qualité semblable dans le même » espace de temps. »

Durée dea ^^ duréc dcs campagncs est ordinairement de :ampagDe8. quatre à six ans : au bout de ce temps , on est obligé de mettre hors et de réparer le creuset , l'ouvrage et les étalages. La durée moyenne de la chemise est d'environ douze ans , en sorte qu'une chemise peut durer deux ou trois campagnes.

On prolonge quelquefois la durée des campagnes prolonger, eu réparant l'ouvrage avec de l'argile , à mesure qu'il se dégrade, ou en déterminant la formation de dépôts de fer affiné aux environs de la tuyère, afin de rétrécir le fourneau. On marche ainsi jusqu'à ce que la fonte devienne trop mati' vaise ou la consommation en combustible trop considérable pour que Ton puisse continuer plos long-temps avec avantage. On a fait de cette manière des campagnes de quinze et même de viog^ ans.

§ 3. — Consommations, dépenses.

Le tableau suivant donne les consommations de six hauts-fourneaux des environs de Du dley, au moyen desquelles nous avons calculé le prix de fabrication d'une tonne de fonte propre à Taffinage {Jàrge-pig ).

HADTS-FOmunAUX DE Q

Gospdoak.

Guildo' HiU.

Moorcrift.

WJUing- Wortb.

Broodmea*dows.

Caponfield.

Houille. • . .

toun. qs.

tonn. qs.

toon. qx.

tonn. qx.

Minerai eru.

Castine. . . .

Diaprés noft.

données.

Le résultat moyen dé ces six hauts-fourneaux ^ est:

Houille.... 3 tonn. 169 60 liv. (3,884^10 Minerai.,.. 2 18 >» 100 (2^988,69}

Castine.*.. » i3 >» 100 (7^5, 06)

( Le quintal est de 1 12 livres. )

Les consommations en houille du grillage et du haut-fourneau sont réunies; il faut y ajouter la houille brûlée pour la machine soufflante ; la quantité est quelquefois considérable. Elle est d'une tonne ou de trois quarts de tonne de houille menue lorsque la machin^ ne souffle qu'un seul fourneau ,

mais d'une demUtonne seulement lorsque la machine souffle plusieurs fourneaux. Dans notre calcul, nous la supposerons d'une demi- tonne.

La houille menue vaut de 2 à 3 shillings la tonne.

La houille employée à faire le coke^ vaut de 6 à 7 shillings la tonne ; nous supposerons qu'elle coûte moyennement 6 shillings.

Le prix des différens minerais dont on se sert pour fabriquer la fonte de forge, varie de 4 à 10 shillings la tonne; il descend rarement au-dessous de 7 shillings. Nous prendrons 7 shillings pour moyenne.

Enfin , après plusieurs années de travail dans une usine bien conduite, on a trouvé que les faux frais de la fabrication d'une tonne de fonte comprenant la main-d'œuvre , les frais d'administration , Tin* térêt des capitaux, etc., étaient de 22 à aS shillings.

Cela posé, voici le prix de fabrication d'une tonne de fonte de fer (forge-pig ) :

t. quint, liv.

sh.

3 16 60 de houille,

à 6 la

tonne. .

a 18 100 de minerai,

i3 100 de castine,

10 » de houille menue ,

Faux fi^is

Total 3 1 1 7

Réduisant ces nombres en kilogrammes, on

trouve que le prix de fabrication dW quintal mé« trique de fonte peut êti^e ainsi établi :

383*oo de bouille, à 0,74 les 100 kil. of 83'

295,00 de mÎDerai, à 0,87 2 55

70,00 de castine, ^0*74 » 52

5oyOo de houille menue, à 0,87 » 18

Faux frais 2 79

Total 8 87

Four la fonte douce , on brûle plus de houille , et l'on se sert de minerai plus pur, dont le prix moyen monte jusqu'à 10 shillings la tonne. La main-d'œuvre et la partie des intérêts du capital , réparties sur une tonne, sont aussi un peu plus considérables.

Voici à peu près les prix de fabrication d'une tonne :

t. quint, liv. sh. Ht. sh. d.

4 10 » de houille, à 6 la tonne.. 17» 2 i5 » de minerai, à 10 ..176 » 10 » de houille menue, à 3 ' .. » 1 6 » i5 ' » de castiue, à 6 .. » 4 ^ Main-d'œuvre, inte'rêts, etc. 33 i 6 >»

Total 466

D'où l'on déduit pour le prix du quintal métrique : "

5oO FABRICATION DE LA FONTE

450^00 houille, à o,74lequint, métr. 3/ 33*

275,00 minerai, à 1,26 3 4^

5o,oo houille menue, à 0,37 o 18

75^00 castine, à 0,74 o 54

Main-d'œuvre , intérêts , etc. , . . . . 3 22

Total.. .10 70 (i)

après les M. ÂchUle de JoufiroVy dans une note que .deJouf- nous avons déjà citée ^ dit que dans une usine du ^^' StafTordshire y composée de 5 hauts-fourneaux ^ de deux feux d'affinerie et un moulin à fer , alimentés par une machine à vapeur de 1 1 8 chevaux , dont 8a employés aux souffleries, 6 au halage du minerai au sommet des hauts-fourneaux , et 3o aux cylindres y les consommations et les produits pour 6 jours de travail , ou 144 heures, sont :

(i) Ces prix de fabrication éprouvent nécessairement des variations en plus ou en moins , suivant la position des usines. Aussi ne prétendons-nous donner qu'un exemple du coût de la fonte aux établissemeus placés dans une situation moyennement favorable. On pourra objecter à l'exactitude de nos calculs , que des fontes de forge ont été livrées cet été (1828) , à 3 liv. st. i5 sh. la tonne, et des fontes douces à 4 h^* 10 sh. ; mais le profit était très petit, et même, il n'est pas impossible que, comme cela est arrivé dans quelques-unes de nos usines en France, on ait vendu à perte. Nous faisons d'ailleurs entrer dans les faux frais l'intérêt du capital à 5 p. 100, tandis que les Anglais se contentent souvent de 1 ^ ou 2. Toujours est-il qu'aujourd'hui (juillet 1829) , d'après le journal de Birmingham, plus de vingt fourneaux du Staffordsbire chôment, à cause du bas prix des fontes.

ET DU FEIi EN AMGLETERRE. 3ot

Consommations,

Minerai de fer, 5,5oo quint, met. , à i*^ 90 . . i o ,450^

Castine , à » 73 . • i ,485

Houille, 5,5oo quint, me'tr., à. . . » 95 .. 5,225

Main-d'œuvre i ,327

Total 18,387

Produit,

Gueuse brute^ 1,4^2 quintaux. Eu réduisant ces données à i quintal métrique ^ pour comparer avec le résultat précédent , on a

385 kil. de minerai , à. . . . if 90*" . . 7/ 32^

143 de castine, à >» 72 .. i o3

385 de houille , à » gS • . 3 65

Main-d'œuvre » 85 . . » 85

Total 12 85

La consommation en minerai ^ qui est ici de 385 kilogrammes par quintal métrique de fer, nous parait trop considérable , le minerai rendant plutôt 3o pour 100 de fonte que 28. Le prix de la main-d'œuvre est au contraire trop peu élevé, la tonne de 1,01 5 kilogrammes coûtant i5 à 16 shillings, c'est-à-dire de 11/26 à 10/ 12; mais le résultat total approche beaucoup de la réalité.

Les consommations étant du plus grand intérêt pour toutes les personnes qui s'occupent du travail du fer, nous ajouterons encore ici quelques données sur la mine de Donnîngton (Shropshire) et

3o2 FABRICATION DE LA FOUTE

sur Tusine de Wrockwordine qui appartient au même propriétaire.

Ces reaseignemens ont élë recueillis en 1827^ mais ils indiquent les prix relatifs des différens minerais.

Le charbon revient à 4 shillings 9 pence la

tonne pesant 2,^4^ livres ou i^oi5 kilogrammes.

Le shilling vaut 1 fr. 25 cent. Le prix du quintal

métrique de houille est donc de o^SS'*

Prix des ^^ touue des différens minerais revient, pour

oinerais. cclui appelé

sh. fr. c.

Black-flal-'iron 16,26 . . . 20 ,4^

SUzck 169 17 ••• 20,35

Bail i7>8o ... 22,37

Pemmerjr i7»3o ... 21,74

' Brickmeasure 16, 85 ... 21 ,06

Sinking 10,20 ... 12,82

Le prix moyen de la tonne de ces différens minerais est donc de i5 sh. 76; ce qui met le quintal métrique à i fr. 95.

Prix de Un quintal métrique de fonte exige , dansFu-

^rôck'wor sine de Wrockwordine :

dinc.

ET DU FER EK ANGLETERRE. 3o5

Le q* met.

3ookil. de minerai cm, à i-^ gS' . . 5^ 79^

35o de houille pour le haut-

fourneau, à » 60 .. 2 10

5o pour la machine souf~

fiante » 56 . . » 28

5^ pour griller le minerai . . » 56 .. » 3i

100 dccastine,à » 5i .. » 5i

Main-d'œuvre, à 1 86 i 96

Intérêts delà mise de fonds, réparations, etc. (moyenne de trois années ) » ^5

Il 70

Les renseignemens suivans sont extraits d'un Prix de mémoire sur la fabrication du fer daiis le Shrop- dans le

shire que M. Aikin a publié ^ en 1826, dans le ' cr^préT'

Technical Repositorj. ^' ^^*"^*"-

91 ,4 < ^^ minerai brut , + 22 ,85 de houille , produisirent

68,73 de minerai grillé ;.

68,73 déminerai grillé, -|-i 47 »^^ ^^ bouille (ou 73,64 de

coke), +17 de castine, produisirent 32,78 -de

fonte.

Ou, en réduisant en kilogrammes , un quintal métrique de fonte exige :

379 kil. de minerai brut , ou 200 kil. de minerai grillé ;

61 de houille pour le grillage;

452 de houille pour le fourneau , ou 228 de coke ;

52 de castine.

On remarquera que la consommation en houille est considérable, ce qui tient à ce qu'elle perd beaucoup par la-carbonîsation.

5o4 FABfilCATIOX DE LA FONTE