FABRICATIOTT DE LA F05TE DA5S LE SUD DC PAYS DE GALLES

5 I . — Fourneaux , machines et matières premitresi

Les usines du sud du pays de Galles et du Monmouthshire sont construites sur une bien plus grande échelle que celles du Staffordshire. Presque toute la fonte est affinée, et la production en fer malléable est considérable. Ces usines sont établies sur une ligne allant du nord-est au sud'-est et ayant dix lieues de longueur environ. Les premières qu'on rencontre du côté de l'ouest sont celles de Hirwain dans le Brecknockshire , et d'Aberdare dans le Glamorganshire, en s'avançant de là vers Pontypool et Abergavanny, dernières usines à Test, on rencontre successivement les vastes établissemens de Cyfarlhfa, de Dowlais, Peu y Darran, Tredgar, Nansy-Glo, Blaenavori; Varteg et Abersychan.

Les hauts-fourneaux de la principauté de Galles

Forme i / ^ i i

L mode de sout plus çlcvés quc ceux de tous les autres comlion. tés. Leur forme est celle d'une pyramide quadrangulaire tronquée , dont la base a de 5oà 5o pieds de côté , terminée quelquefois par un tronc de cône : une des faces est ordinairement masquée par son adossement à une colline.

Ils sont en général bâtis en grès houiller à grain fin et consolidés par de fortes barres de fer et des plaques de fonte. Trois ou quatre embrasures sont pratiquées dans la partie inférieure, une sur

ET DU FER EN ANGLETERRE. 3o5

le devaut pour la coulpe, deux sur les côtés et ^elquefois une par derrière pour recevoir les buses de la machine soufflante.

On remarque un petit nombre de hauts-fourneaux d'une construction très le'gère , sur lesquels nous donnerons quelques détails.

De même que dans le Staffordshire, de vastes Hangara. hangars soutenus par d'élégantes colonnes en fonte, sont construits en avant des hauts-fourneaux.

La hauteur des fourneaux est plus grande que Hauieur. dans le Staffordshire; elle est le plus souvent de 45 à 5o pieds anglais : nous avons vu un fourneau qui avait 62 pieds d'élévation.

On distingue enfin quatre parties dans les hauts- ni»Vô>vntca fourneaux du pays de Galles , savoir : le creuset, Youvrage^ les étalages et la chemise. Dans ces dernières années, on en a construit un grand nombre dans lesquelsl'ouvrage est complètement supprimé, quelques-uns même n'ont pas de creusets; l'intérieur consiste en deux troncs de cône réunis par leur grande base. La sole de ces nouveaux fourneaux est aiTondie vers la rustine; le travail en est plus facile ; on a été conduit à adopter cette nouvelle forme de fourneau, en observant qu'au bout de deux mois de travail dans les fourneaux ordinaires, l'ouvrage est dégradé de manière que le fourneau la prend réellement, et Ton espère, en la lui donnant de suite, faire de plus longues campagnes.

3o6 FABRICATION DE LA FOKTE

La largeur du creuset varie de 2 pieds 4 pouces à 6 pieds; la longueur perpendiculairement à Ift face de la rustine de 6 à 7 pieds ; enfin la profondeur de 2 pieds 2 pouces a 5 pieds.

imension Les foumcaux ouî Ont uu creusct de 2 pieds

cr6iisct et * '

rouvracrc. 4 pouccs à 2 plcds 6 pouccs de largeur ont un ouvrage. La hauteur de l'ouvrage et du creuset est de 6 pieds 6 pouces à 8 pieds; le diamètre supérieur de l'ouvrage est de 3 pieds 6 pouces à 5 pieds. Ces deux parties du fourneau sont bâties en grès réfractaire à gros grains; celui-ci renferme quelquefois des morceaux de quarz assez gros : il se ' trouve à la partie inférieure du terrain houiller dite millstone grit.

On a fait dernièrement un essai qui apporterait une grande économie dans la construction des hauts-fourneaux^ c'est de construire le creuset en briques réfractaires. Jusqu'à présent ces expériences ont eu un succès qui a dépassé les espérances que l'on avait conçues.

On a beaucoup écrit sur les meilleures formes qu'il convient d'assigner au creuset et à l'ouvrage d'un haut-fourneau, et l'on a peut-être attaché trop d'importance aux dimensions à donner à ces appareils, car peu de temps après le commencement du fondage, ces formes et ces dimensions sont complètement changées.

étalages. Lcs étalages ont de 6 à g pieds de hauteur; le dianfètre au ventre est de 14^ 1 7 et même ao pieds.

La pente à donner aux étalages est importante

ET DU FER EN ANGLETERRE. 5o']

à considérer; si elle est trop ra^tide, le minerai et le combustible pèsent trop sur le creuset et les cil ai^es descendent trop vite. Si elle est trop faible^ les charges s'arrêtent et des masses de fer à demi affiné se déposent sur les parois. Nous donnons des coupes d*un grand nombre de fourneaux , sur lesquelles Finclinaison des étalages est indiquée.

La chemise a de a8 à 52 pieds de hauteur; elle ^ ^'<^in>''<^ est souvent conique et se compose quelquefois de deux parties, d'une partie cylindrique et d'une partie conique; souvent aussi elle est courbe, de manière que sa tangente est verticale aux points de raccordement avec les étalages , qui quelquefois aussi sont arrondis. Nous avons remarqué cette disposition dans l'usine de Cyfartha, appartenant à M. Crawshay.

Les gueulards sont considérables, leur diamètre Guouiatd. varie entre 6, lo et même 12 pieds.

Les étalages sont souvent bâtis en grès jointoyé avec de l'argile réfractaire^ et quelquefois, ainsi que la cheminée, en briques réfractaires faites dans l'usine même.

L'argile (fire claj)^ qui entre dans la fabrica- Fabrication tion de ces briques , forme une couche assez épaisse réfra^"alïel. placée immédiatement au-dessus de la couche principale de houille : cette argile est assez compacte. On commence par l'écraser entre des cylindres , et , pour cela , on la jette dans une trémie , d'où elle tombe d'abord sur une paire de cylindres cannelés dans le sens des arêtes; puis sur

5o8 LT DU FER EN ANGLETEKIIE.

une seconde paire de cylindres polis. L argile ainsi préparée est broyée dans une danaïde ; le reste de la fabrication des briques ne présente rien de particulier ; les cylindres sont souvent menés par une roue hydraulique.

heminéc. Les hauts - foumcaux sont surmontés .d'une cheminée en brique de i o à 1 5 pieds de hauteur. Cette cheminée présente deux ou quatre grandes portes par lesquelles on charge le fourneau; ces ouvertures sont souvent fermées par des portes de tôle dansTinlervalle des charges.

Comme nous l'avons dit à l'article du grillage des minerais^ les hauts-fourneaux sont adossés à 'des collines^ et le grillage du minerai , ainsi que la carbonisation de la houille , se fait à la hauteur da gueulard; on évite ainsi les appareils élévatoires employés près de Dudley.

•oquisdc Nous joîguons ici quelques croquis de hautsfourneaux du pays de Galles.

La fîg. i^ pi. IX y donne les dimensions exactes d'un fourneau de Pontypool. Il est à trois tuyères ; le plus souvent on ne souffle que par deux à la fois : elles ne sont pas tout-à-fait vis-à-vis l'une de l'autre; car en prolongeant les lignes qui passent suivant leurs axes, on trouve que la moindre distance de ces lignes est d'un pouce. Les tuyères sont en fonte, et ont la forme d'un demi-tronc de cône; les dimensions de l'orifice qui donne dans le fourneau sont de 4 pouces de hauteur et 4 pouces deux huitièmes de largeur. Le massif de

ncaux.

' ET ©Ij FER EN ANGLETERRE. SoQ

ce Fourneau est en briques , la cuve et les étalages sont en briques rëfractaires; le creuset et l'ouvrage sont en grès.

Les fig. 2 et 3 représentent les coupes de deux fourneaux de Tusine de Cjfartha.

Dans une autre usine des environs de Merthyr- Tj^dwil aux Plymoutli- Works, on emploie des fourneaux de dimensions différentes ; les premiers ont la forme ordinaire , environ 40 pieds (12™, 20) de hauteur et i5 pieds (3^,96) de diamètre au ventre; les autres ont 45 pieds (i 5^,72) de hauteur, et 1 3 pieds (5",4§) de diamètre au ventre; ces derniers n'ont pas d'ouvrage.

Le fdurneauy fig. 4 7 appartient à l'usîx^e de Dowlais, c'est le plus vaste de tout le pays. Les dimensions nous ayant été communiquées par les ouvriers 9 nous ne sommes pas bien certains de leur exactitude. Nous donnerons plus loin le dessin exact d'un haut-fourneau de ce genre qu'on bâtit actuellement en Ecosse. L'usine de Dowlais renferme neuf autres hauts-fourneaux ayant 18 pieds de diamètre au ventre.

On a également construit des hauts-fourneaux d'une très grande capacité aux Plymouth-Works. Les étalages, l'cnivrage et le creuset sont circulaires.

Ces nouveaux fourneaux reçoivent le vent de trois tuyères; ils donnent jusqu'à cent et cent vingt tonnes de fonte par semaine. Ils ne paraissent pas offrir d'avantage, et nous croyons qu'ils sont maintenant abandonnes.

5lO FABRICATION BE LA FONTE

La fig. 6 donne les dimensions exactes d'un fourneau existant à Neath-Abbey, chez M. Price; il produit principalement de la fonte démoulage.

11 est souvent soufilé par trois tuyères.

uriieaiix Dans Ic paj S de Galles , notamment à Ponty pool , ty^i et il existe des fourneaux plus légers, dont la partie tjwansea. jjup^j^gupg ^i composée , soit d'un seul rang de

briques, soit de deux rangs de briques.

Lorsqu'on n emploie qu'un seul rang , les bri* ques ont 20 pouces de long, 4 d'épaisseur et 9 de large.

Lorsque les parois des fourneaux sont composées de deux rangs, les briques ont 14 pou<^,

12 et 4 et demi. Les deux i^angs sont séparés par une petite couche d'argile réfractaire.

Les briques ont un coté circulaire. L'intérieur de ces fourneaux présente dans la partie supérieure la forme d'un cône renversé; la partie inférieure est la même que pour les antres fourneaux: c'est un massif de maçonnerie en briques reliées par du mortier, garni intérieurement d'une chemise de briques réfractai res de mêmes dimensions que celles de la partie supérieure du fourneau.

Le creuset est toujours formé de quatre pierres de grès réfractaire, provenant ordinairement des couches nommées millstone-grit.

Pour donner de la solidité à ces fourneaux^ et pour qu'ils soient capables de résister à la chaleur intense qui est produite dans leur intérieur,

ET DU F£R ï:N~ ANGLETERRE. 3ll

on les arme de cercles horizontaux^ fig. 5, pi. Xy places de 3 pieds en 3 pieds ^ ou ^lême beaucoup plus près^ par exemple, de 6 pouces en 6 pouces. Ces cercles sont composés de quatre pièces , qui s'assemblent sur des barres de fer verticales, portant des espèces d'oi^illes ou anneaux, dans lesquels les cercles entrent et où ils sont retenus par des clavettes, comme on le voit fig. 6 , pi. X. Au lieu d'oreilles, on se sert également de vis et d'écrous pour faire cet assemblage. Les cercles s'assemblent alternativement sur chaque barre verticale , au nombre de huit.

L'intérieur de ces fourneaux est le même que celui des autres fourneaux. Us ont généralement de 12 à i4 pieds de diamètre au ventre, et 5o à 55 pieds de haut.

Ce genre de construction présente des avantages qui paraissent importans; la légèreté des fourneaux est remarquable.

Ces fourneaux durent aussi long-temps que ceux composés de deux massifs, Tun extérieur et l'autre intérieur. M. de Granville, qui nous a communiqué ces détails, nous a dit qu'il connaissait deux de ces fourneaux en feu depuis plus de trois ans, et dont la marcjie faisait présumer qu'ils pourraient servir encore plus d'une année.

Ces appareils ne présenteraient donc que le désavantage d'une grande déperdition de chaleur; désavantage qui, dans certains cas, peut-être considérable.

5l2 FABRICATION DE LA FONTE

Enfin , le fourneau , fig. 6, 7, 8 et 9, pi. VHI, est bâlî dans les environs de Swansea: il est remarquable par la hauteur du ventre; ensuite il a la forme de l'intérieur même du fourneau^ puisqu'à partir de là il n'y a pas de massif, mais une simple chemise faite d'une seule épaisseur de briques. Près du gueulard , les briques n'ont que 9 pouces de longueur, 2 pouces et demi d'épaisseur > et 5 pouces de largeur. Aux étalages les briques ont environ 17 pouces de longueur.

Ce fourneau a trois embrasures de tuyères; les fig. 6 et 7 en représentent le plan. Les parois sont en pierre, et les lignes horizontales représentent la projection horizontale de sept pièces de fonte soutenant l'ouvrage et les étalages; on peut voir ces pièces en projection verticale dans les fig. 8 et 9; elles sont rangées en escalier. Les piliers an etbb, fig. g, sont en fonte, et ont environ 9 pieds de hauteur. Le fourneau est soutenu par huit de ces piliers, deux à chaque embrasure de tuyère et deux à l'embrasure de coulée; leur épaisseur est de 14 pouces. Ils supportent des pièces D en fonte, '^g- 9^ de 8 pouces de hauteur et 3 d'épaisseur; les briques avancent jusque sur ces plaques , en sorte qu'elles ne font aucu^ie saillie.

Le fourneau est relié dans toute sa hauteur par des cerclés de fer formés de quatre pièces. On place d'abord contre le massif, et suivant la hauteur, quatre barres de (er/g; on ramène sur une dece«î barres les deux extrémités i et k du cercle; on

ET DU FJ:R en ANGLETERRE. 5l3

place par-dessus une pièce de fer mn , et Ton unit toutes ces pièces par cinq boulons. •

Les cercles sont à peu près à 3 pouces et demi ou 4 pouces de distance les uns des autres; ils ont 4 pouces de hauteur et i pouce et demi d'épaisseur. Il y en a soixante-six sur toute la hauteur du fourneau; le dernier est un peu au-dessus du plan des tuyères. Ils sont moins rapproches au bas du fourneau^ à partir des piliers de fonte, que dans la partie supérieure. Entre ceux-ci il n'y a que des portions.de cercles, qui leur sont attachées par des boulons.

Les tuyères sont en fonte; elles ont 2 pouces et demi de diamètre horizontal , 3 pouces et demi de diamètre vertical, et 1 8 pouces de longueur.

On voit , à l'inspection des croquis de ces divers fourneaux , combien leurs dimensions diffèrent. Nous ne possédons pas de renseignemens assez précis sur leurs consommations, pour décider laquelle de ces formes mérite la préférence. Il f>aralt d'ailleurs que ces consommations sont à peu près les mêmes partout.

Ainsi que nous l'avons déjà dit, les dimensions R-îson de la

' "^ dincrence de

des hauts -fourneaux, dans le sud du pays de dimensions Galles, sont plus grandes que dans le Stafford- foumoanxdu shîre. Cela tient en partie à ce que les établis- t^l\\Qs et semens du pays de Galles sont moins nombreux s| "iro^ïet plus considérables quç ceux des environs de Dudley et de Bilslon, à ce que les matériaux de construction sont beaucoup moins chers dans le p^^ys de Galles; et peut-cire aussi faïU-il allri-

îhirc.

5l4 FABRICATION DE LA FONTE

buer cette difTérence dans la capacité des hautsfourneaux à la qualité du combustible; mais dé toutes les causes qui exercentleur influence surles dimensions, c'est encore l'usage que l'on fait de leurs produits que nous plaçons au premier rang. Dans le pays de Galles , où toute la fonte est des^ tinée à être affinée, ou vise surtout à Tabondance, et l'on donne aux fourneaux de grandes dimensions, et principalement une grande largeur. Dans le Staffordshire , où une partie de la fonte est employée en moulerie , on cherche à n'eu obtenir que d'une qualité propre à cet usage, et Tod donne aux fourneaux moins de hauteur et de largeur que dans le pays de Galles.

Produit Le produit de quelques-uns de ces vastes fourcertains ncaux cst enomic ; ceux qui ont 1 8 pieds au ventre, donnent 90 et même 100 tonnes de fonte {forge* pig) par semaine. Il existe aujourd'hui à Couillet^ près de Charleroy, des fourneaux qui, comme ceux du pays de Galles, ont t8 pieds au ventre, et produisent des quantités considérables de fonte de forge par semaine. On a aussi fabriqué, dans ces fourneaux, de la fonte de moulage; mais elle était de qualité inférieure à celle des fourneaux étroits. On espère que le fourneau (fig. 4) donner» jusqu'à 120 tonnes par semaine. Ce fourneau a été mis en feu peu de jours avant notre arrivée à Merthyr-Tydwill (/).

I mim JLJ-i II ■■■■■■■■ ■-! — ^*

(i) Nous avons appris qu'un accident avait force de mettre Iiors.

iirncaux.

Mucliiii(>K soufllanlei:.

ET DU FER EN ANGLETERRE. 5l5

Ija plupart des massifs de ces fourneaux sont bàlis eu grès liouiller à grains fins. .

Nous décrirons d abord la seule forme de machines soufflantes employée dans le pays de Galles ; nous indiquerons ensuite les dimensions de quelques-*unes. Elles sont mises en mouvement par des machines à vapeur ou par des roues hydraulique^. Plusieurs sont mues par des machines à vapeur à double effets construites sur le principe de celles de Bolton et Watt. Les tiges des pistons sont attachées par des parallélogrammes aux extrémités d'un même balancier. La vapeur est formée le plus souvent dans trois chaudières, dont deux sont loujourà employées, la troisième en réparation : elles sont en tôle et très allongées.

La machine dont nous donnerons la description a été construite, chez M. Price, à Neath-Abbey ( Glamorganshire) : c'est de cette usine que sortent la plupart des machines soufflantes du pays de Galles.

Elle consiste en un grand cylindre en fonte à Cylindre. double effet, parfaitement alésé : l'air entre à la partie supérieure par des boites portant des clapets de cuir; à la partie inférieure, par des trous pratiqués à la base du cylindre, fermés également par des clapets de cuir. L'air sort par des tuyaux en passant par des clapets verticaux, qui s'ouvrent en sens contraire des premiers; ces tuyaux se réunissent a une certaine distance. Tout l'appareil repose sur un soc en fonte.

3i6 FAÊKICATIOX DE LA fOXTE

riston. Le piston est construit de la manière suivante (vojr. pi. IX, fîg. 7 et 7 bis) : sur un disque en fonte ab i'fîg. 7) est fixée une plaque gg* également circulaire, avec un rebord ee, et portant huit saillies triangulaires ce. Un C}iindre creux pq^ auquel aboutissent les saillies ce , et qui atteint également à la plaque gg, est traven»é par la tige T; cette tige est fixée par une clayette nn. Un anneau dd , subdivisé en huit segmens s (vojrez la fig. 7 bis), est posé sur la plaque ge (fig. 7 ) , et lui est attaché par des vis et écrous; enfin, une double bande de cuîrjy est serrée entre cet anneau et la plaque ge. Lorsque le piston monte , la pression de Tair fait frotter la garniture y" contre les parois du cylindre; lorsqu'il descend, l'air, arrivant au-dessus de la plaque ab, dans l'intérieur du piston, au moyen de huit trous a: dont cette plaque est percée, presse également la garniture inférieure y/' contre les parois du cylindre : on évite ainsi toute déperdition d'air autour du piston. La plaque â^ sert principalement à bien centrer le piston et à le guider dans le cylindre.

imcusioiii. Lcs diuicnsions de cette macliine varient; les plus grandes ont un cylindre de 1 12 pouces (2'",84) . de diamètre, et de 9 pieds (2,74) de hauteur. Ce

cylindre alésé pèse 7 tonnes (7,106 kilogrammes); son prix est calculé à raison de 3o livres sterling la tonne (j5 fr. le quintal métrique).

Les dimensions suivantes sont celles que Ton donne le )p\us souvent a la machine s.oufïlaBte :

ET DU FER EN ANGLETERRE. 5lJ

Diamètre , io5 pouces (2",66) ;

Course du piston^ 8 pieds (2",44) î

Nombre de levées du piston par minute, i5.

Le diamètre du cylindre de la machine à vapeur -Machine à dont la force est employée à mouvoir le piston , monacc est toujours la moitié du diamètre du cylindre soufflant. Ainsi, pour les dimensions que nous venons d'indiquer, la machine à vapeur a Sa pouces et demi (i",33); elle est de la force de iio chevaux.

En général , le piston des machines soufflantes , de même que celui des machines à basse pression employées dans les forges, parcourt 220 pieds anglais par minute.

Ces dimensions conviennent pour une machine Nombre.ie soufflante destinée à trois hauts - fourneaux et aiimentts. trois fîneries. En admettant que 21 chevaux soient nécessaires pour les trois fîneries, il en résulte qu'il faut 22 et * chevaux pour souffler un haut-fourneau. Cette machine est quelquefois employée à souffler quatre hauts-fourneaux ; mais alors on augmente un peu la vitesse du piston.

En admettant pour le piston une course de ouanuio 220 pieds par minute, et supposant que tout l'air ^'^'"' ^**"'""' aspiré sorte par les buses, la quantité d'air fournie ,, calculée au moyen de la surface du cylindre et de l'espace parcouru par le piston,* serait de i4>200 pieds cubes (397°''*'*5Go) anglais par minute. Ces machines étant exécutées avec beaucoup de soin , on peut supposer que les 0,95 de

facllinn.

Fair total sont lancés dans les fourneaux , ou i5,49^ pîeds cubes (377";*'',i5) par n]inute> achinedc Dcux machines. avec les dimensions que nous venons d'indiquer^ soufflent les six hauts-fourneaux de Pontypool , appai'tenant à la British^ iron-companjr . Nous avons donné plus haut les dimensions des fourneaux. L'air sortant des cylindres se rend dans une grande boite rectangulaire, qui sert de régulateur. Autre Les régulateurs secs sont généralement préférés

aux régulateurs à eau dans le pays de Galles. L*air sorti des régulateurs à eau est chargé de trop d'humidité ; la marche du fourneau peut, surtout en été, en être dérangée.

La machine soufflante de trois hauts- fourneaux dont les dimensions sont données par la fig. i , pi. IX, a 100 pouces de diamètre; la course du piston est de 8 pieds; le nombre des levées de seize par minute. La pression du vent varie de a livres à 2 livres un quart pendant la course du piston. La machine souffle deuxfineries, outre les trois hauts-fourneaux ; elle est menée par uue machine à vapeur de la force de 100 chevaux, ce qui fait 28 à 29 chevaux par fouimeau.

Le vent entre dans les hauts-fourneaux par six buses, ayant chacune 3 pouces (o^oyô) de diamètre. Calculant la quantité dair fournie parla machine, on trouve 1 3,280 pieds cubes(375"'***,82) par minute, à la pression et à la température de l'air extérieur.

ET DU FER EN ANGLETEURE. 5ig

Le régulateur est un grand vase en tôle cylindrique, terminé par deux calottes sphériques; il a So pieds (9", 1 5 ) de longueur, et 1 6 pieds (4", 88) de diamètre, environ 6,039 pîedscubes(i7o'"'''*,68): c'est près de quatorze fois le volume du cylindre soufilant.

A Tusine de Pen-y-Darran , près de M erthyr, trois Machine de hauts-^fourneaux, dont les dimensions sont don- jy^rln. nées par la fig. 5 , reçoivent le vent d'une machine soufilante de 108 pouces (a°',74) de diamètre, de 8 pieds (a™,44) ^^ course , et faisant quatorze levées par minute. Cette machine souffle quelquefois quatre bautS'fourneaux ; le nombre des levées est alors de dix-huit par minute. La machine à vapeur a Sa pouces et demi (i"",55) de diamètre; sa force est estimée de gS chevaux.

La pression du vent est de 2 livres un quart anglaises par pouce carré, ou 0^1701 par centimètre carré. Chaque fourneau est ordinairement soufflé par 2 tuyères; les buses ont 3 pouces et demi à 3 pouces de diamètre^ En supposant que la machine fasse quatorze levées par minute, on tix>uve qu^cUe fournit i5,53o pieds cubes (4oa"'*'',90i) d'air par minute.

Le petit fourneau (fig. 9, pi. VIII) est soufflé Machina je par une machine dont le diamètre est de 5o pouces ; '*^^»"^<'»la course du piston est de 6 pieds 3 pouces ; il donne dix-huit levées par minute : outre le hautfourneau, elle souffle une petite fînerie et deux fourneaux à la Wilkinson.

ïachinftjo Dans une soufflerie employée à Cyfartba, mue

"yfartha. i • ^ j i i

par une machine a vapeur de 90 chevaux^ le cylindre soufflant a 2",845 ( 9 pieds 4 pouces anglais) de diamètre , et 2^,'ù5g (100 pouces) de hauteur. La course du piston est de 2'^,4^8{Sfiieàs)f et le nombre de levées est de treize ; ce qui donne » , en calculant comme ci-dessus , une quantité dair de 12,457 pieds cubes ( 35^^ mètres cubes par minute).

A l'usine de Cyfartha, pour souffler sept bautsfourneaux et les sept fineries correspondantes, on emploie trois machines à vapeur, lune de 90 chevaux, l'autre de 80 , et la troisième de 4o; ce qui fait en tout une force de 2 10 chevaux, ou ^4 chevaux deux dixièmes par haut-fourneau, en supposant que les fineries consomment un cinquième du vent. Dans l'ensemble des établissemens de M. Crawshay, propriétaire de cette usine , la force de Ov5o chevaux environ est dépensée pour souffler douze hauts-fourneaux et les fineries correspondantes; ce qui , en admettant que les fineries consomment un cinquième du vent , suppose quo chaque fourneau dépense moyennement, pour la production du vent qui lui est nécessaire, une force de 23 à 24 chevaux.

Dans une autre usine près de Merthyr, appartenant à M. Forman , on consomme une force d'environ 140 chevaux, pour souffler cinq hautsfourneaux et les cinq fineries qui les accompagnent. Cette proportion est un peu moindre que

Et DU F£K EN ÀNGLETEHBE. Ssi

cdle employée dans les établissemens de M. Crawsiiay; et^ aussi, les fourneaux de M. Forman sontils un peu moins grands.

Dans l'usine de FLymouth-Works, située éga- Machines de lement auprès de Merlhyr-TydvîU , quatre hauts- w^X." iburneaux et quatre fineries reçoivent le vent d'une machine soufflante composée de quatre cylindres en fonte^ ayant chacun i^'yS^S ( 5 pieds) de diamètre intérieur, et i°',828 (6 pieds) de haut. Le nombre des coups de piston est de dixhuit par minute. Les pistons sont mis en jeu par des roues hydrauliques. En calculant, comme jï a été dit ci-dessus, la quantité dair lancée par cette machine, et en supposant que les fineries en consomment un cinquième, on trouve que la quantité de vent lancée par minute dans chaque haut-foumeau , est de 3,672:1 pieds cubes (104 mètres cubes). Comme cette machine est plus compliquée que . les machines soufflantes mues par la vapeur, il est probable que le résultat est un peu au-Hlessus de la vérité.

Si Ton suppose que dans les établissemens de Rapport M. Crawshay et de M. Forman , cités plus haut, 5^''^^^;;^ les fineries consomment un cinquième de l'air ®*'3g*ï^°J**^ lancé, on trouvera que chacun des hauts-fourneaux fourni. du premier consomme 5,53i pieds cubes (100 mètres cubes) d air par minute , et chacun de ceux du second 3,289 pieds cubes (gS mètres cubes) d'air par minute. Il résulte de ce qui précède que, dans les usines du pays de Galles, la pression à

5a2 FABRICATION DE LA FONTE

laquelle l'air est soumis à la sortie , surpasse nrement s livres un quart par pouce carte; que pour souffler un haut-fourneau d'ùue hauteur moyenne totale de 5o pieds et une fîùerie^ oq emploie une force qui varie dô 28 à 36 1 chevaux ; en supposant que le cinquième du vent soit consommé par la finerie , il reste pour chaque fonr* neau une force de 2a à 5o chevaux. Gomtne les mêmes hauts- fourneaux produisent à peu près 5o à 60 tonnes de fonte par semaine > on v(Ht que h force d'un cheval , employée à donner du vent à ces appareils, correspond à la production d'environ a tonnes par semaine ^ et qu'elle dcmne moyenne ment i5o pieds anglais cubes ( 5°", 73 ctifaes) d'air par minute. On assure que la force des machines est quelquefois beaucoup plus considérable, qu'eUe selève à 40 ou 4^ chevaux pour les haut&^ftnny neaux ayant 18 pieds de diamètre au ventre^ et donnant 90 tonnes de fonte par semaine ; enfin, qu'il faudra une force de 5a à 60 chevaux pour souffler le haut-fourneau dont les dimensions sont données par la figure 4- Cela ne doit pas étonaer, puisqu'on ne peut augmenter la production saai augmenter aussi la quantité de combustible consommée, et par suite la quantité de vent pro* jetée dans le fourneau.

ruiateurs. Avant de passer au traitement du minerai dtf fer dans le pays de Galles, nous nous arrêterons un instant sur la meilleure disposition à donner

anx régulateurs du vent; ils sont de trois espèces , savoir :

i^. Régulateurs secs y à volume constant^ comme ceux que nous avons déjà décrits.

2°. Régulateurs secs à volume variable , consistant en un cylindre alésé ^ dans lequel se meut un piston. Ce cylindre doit être d'une capacité un peu plus grande que le cylindre soufflant; quelquefois on emploie deux cylindres placés de part et d'autre de la machine soufflante.

5*. Régulateurs à eau , consistant en une grande chambre en fonte; renversée dans un bassin d'eau.

Nous devons faire remarquer, en outre, que Appareil l'on adapte ordinairement aux machines souf- ,^Êr"fin. fiantes , un appareil qui règle le moment de Fin- *rodn«t*on (roduction de la vapeur» à l'aide du débit du vent. Si l'on emploie un régulateur sec à volume constant y l'appareil consiste en une cataracte ^ qui ne s'abaisse que lorsque la pression diminue dans le régulateur. Comme tous les mouvemens de la machine ne peuvent être instantanés, il arrive que la pression varie dans d'assez grandes limites ; ce qui est un grave inconvénient pour le travail des hauts-fourneaux et des mazeries. On trouve alors qu'il vaut mieux consommer un peu plus de ' houille , et donner toujours au vent un assez grand orifice de sortie , pour que la machine produise tout son effet. Ainsi donc , si l'on n'a pas un assez grand nombre de fourneaux en feu pour em-

ployer tout le vcnt^ on se trouve dans Tobligaiion d'en perdre, et par suite de brûler de la houillç inutilement. .

Avec les régulateurs à volume variable , dans lesquels la pression est constance , on peut régler riçt^oduction de la vapeur au moyen d'un flotteur, dans le cas d'un régulateur à eau, ou avec le mouvement du piston , dans le cas d'an r^guUteur à cylindre. La machine à vapeur q'agit donc que lorsque le vent est débité; elle ne donne qu'un petit nombre de coups de pistoois si tous les fourneaux ne sont pas en feu, et Ton ne produit pas inutilement de la vapeur.

Les r^ulateurs secs étant préférablea aux autres, par des motifs que nous avons déjà donnés, ce serait çeuiç de la seconde espèce que nous conseillerions d'employer.

i»e de la Nous avous déjà donné un aperçu du ba^in louiiie. houiljer de la principauté de Galles, et, en décrivant la fabricatiop du coke, nous avons parliç des diverses qualités de houille que présente cette proyince , la plus riche en charbon de la Qrander Br^t^gne.

On. évite d^'employer dans les hauts-foumeauif au moins en grande quantité , la houille dcnut It cend]re est rougeâtre , et qui contient beaucoup de fer sulfuré, ou celle qui renferme de la magapsict* La prepïière donnerait un fer cassant à chaude ; 1^ seconde, rendrait plus difficile la fusion du vpi"

nerai. A Fégard de la magnésie , voir les Mémoires de Descotils et de M. Berthier.

On traite presque uniquement , dans cette con- ^^^^^ ^^ Xvèe , du fer carbonate lithoïde , qui se trouve en minertii. rognons et en veines dans l'argile schisteuse du terrain houiller, et qui s'exploite sur les pentes des collines y soit à ciel ouvert , soit par galeries, soit par puits et galeries. Le minerai le plus riche forme des rognons à surfaces arrondies et à cassure conchoïde, d'un gris noirâtre. Le minerai en veines aplaties est moins riche ; sa cassure est unie et un peu terreuse. Le minerai, au sortir de la mine , demeure encore enveloppé d'un peu d'argile schisteuse. En cet état , on le range en tas rectangulaires , d'après le cubage desquels on paie provisoirement les ouvriers qui l'ont extrait. Le minerai, ainsi exposé à l'air, se dépouille promp*^ tement de l'argile schisteuse qui y adhère : celui de la variété la moins riche jaunit beaucoup pap cette exposition à l'air. Il présente quelquefois , d'une manière très prononcée , la structure désv-* gnée sous le nom de cône in cône coral : il contient aussi quelquefois des coquilles bivalves.

Dans quelques usines de ces contrées, notamment dans celle de Cyfartha, on emploie quelquefois^ concurremment avec le fer carbonate lithoïde, une petite quantité d'hématite rouge, très riche, qu'on apporte par mer de la partie sep-* tentrionale du Lancashire. Eu égard à sa richesse de 70 pour i oo , ce minerai ne revient pas beau^f

scories.

coup plus cher que lautre , et il procure au maître de forges qui en a uq approvisionnement , l'avantage de se trouver un peu moins dans la dépendance des ouvriers mineurs , avantage qui , dans ce pays , n'est pas sans importance.

ddition On ajoute aussi des scories de chaufieries qui sont riches et assez pures ; quelquefois même , on fond celles provenant de l'opération du pnddlage; mais les scories de fineries sont sonveat répétées comme impures.

A l'usine de Pen-y-Darran , on a remarqué que Taddition des scories produisait une fonte dont le retrait est considérable.

A Abergavanny ^ on n'emploie quelquefois que rhématite et les scories ; le mélange alors se corn» pose de quatre parties de scories et d'une de for hématite.

Ce sont MM. Hill et compagnie , propriétaires de Fly mouth- Works , près de Merthyr^ qui les premiers ont essayé de fondre des mélanges de sccMries et de minerais de for. Après beaucoup d'expériences , il est reconnu maintenant que l'on peut fondre avec avantage ces mélanges lorsqu'il a'eatre qu'une assez Êiible quantité de scories. Q est difficile d'en obtenir de la fonte autre que celle d'affinage, et sa qualité y ainsi que celle du for qui tn résulte, est .toujours inférieure à celle que donne le minerai seul. Ëufin cette fonte subit par l'affinage uu déchet plus considérable que celle <{uè ¥ùn obtient sads addition de scories. Le même procédé

a été employé avec plus de succès dans les usiues da SCafibrdshtre.

.On emploie dans le pajs de Galles des minerais Richesse «ks dite dont la richesse varie , après leur exposition à '^^°^^'' TaIf y de 1 8 à 55 pour i oo. Le mélange prêt à griller a one tjchesfie moyenne de 3o à 33 pour lob; il perd par le grillage de 20 à 3o pour i oo. La richiesse est «lors de 58 à 40 pour 100.

La richesse est quelquefois plus cojisidér^ble. On M>us a- dît à DoYidais que 3 tonnes 5 qnintaax à a tonnes 10 quintaux de minerai cru donnaient une tonne de fonte. La perte , dans le grillage , est de deux septièmes du poids. En admettant que 2. tonnes 9 quintaux donnent une tonne de fonte , la richesse du minerai cru serait de 40 pour 1 00 , et édile dm miœriti grillé de près de 60^

{On ne conçusse que très grossièi^ement h miner Pii|.«v«nt le grillage. Après cette ppéra(aon^ ii con^ lieiit «aeom beau^np à» morceaux de la grosseur da |poâ^> quV>n J4^tte sans ^autre piépamtipn daus le fourneau.

On emploie <XH»nie castîne^ dans les hauts- Nature ^a ia foorAetux lie afertbyr-Tyd wiU , du calcaire com- ^^^^' - INKte ^ gris npii^tre, k cassure unie un peu convibmàtïf ^u'oB ex.tirait ii peu de^distance dans des e^mhe^ m^i^es dans ^ caluaim dît carbonifère ;ou ide ffdontagqe ( carboniferous or mountain Umest0m) qui supp^^rle la terrain houiUer, On ne IMrend pas jia peine dç casser la castine en petits i,Ay lieste encpreiieaucoup de fragipen^

SnS FABRICATION DE UL FORTE

de la grosseur du poing et aa*de8sns. Oo emploie une tonne de castine pour 3 tonnes de itiînerai non grilié^ ou, ce qui revient au mémet une tonne de castine pour oblenir une tonne de fonte. Cettequantîté est quelquefois un peu moindre; elle yarie d'ailleurs avec la nature de la fonte que Ton veut obtenir.

On évite avec soin d'employer le calcaire magnésien f puisque la substance étrangère qu'il contient diminue ainsi que npus Vavons déjà dit ,, k iusibilité du mélange.

J 2. -I— Travail des hautS'foumeaux dupmjê de Galles^

implicite Ce travail est aussi simple dans le pays de Galles que dans le Staffordshire; on n'a d'autres rè^es que de tenir les hauts-fourneaux aussi pleins que possible y et pour cela on y ajoute une nouvdle charge y dès qu'il s'est fait au-dessous du gueulard un vide suflSsant pour la recevoir.

laniitéde Noîis a VOUS déjà donné la quantité de vent ver* sée dans un haut-fourneau ; elle varie entre 5|0oa à 4f ooo pieds cubes , le volume étant pris à la preflr sion atmosphérique. Cet air est le plus souvent lancé par deux orifices^ dont le diamètre est des pouces et demi à 5 pouces et quelquefois de 4 pouces. Les grands fourneaux ayant i8 pieds ta ventre , travaillent ordinairement avec 3 tnyèns. La pression du vent n'est jamais bien considéraUeii

Tent.

ET DU FER EM ANGLETERRE. SsQ

elle est de 1 ^ à 1 1^ de liyre ; rarement elle dépasse ^ livres par pouce carré (o% 0946 à Oy T 1 35 à o% 1 5 1 o par centimètre carré )•

La quantité de vent lancé dans un haut-fourneau f doit varier avec la qualité de la fonte que Ton se propose d'obtenir. Si elle est considérable , les charges passent vite , on obtient beaucoup de fonte en peu dé temps , mais de qualité médiocre et qui ne peut être employée que pour la fabrication ' du fer. La fonte de moulage ne s'obtient que par une plus longue opération, par une descente moins rapide des charges et conséquemment par une moins grande quantité d'air^ lancée dans le même temps dans le haut-fourneau . Mais si Ton tenait compte de la durée de l'opération , on trouverait peut-être que la fabrication d'une tonne de fonte de moulage exige plus d'air que celle d'une même quantité de fonte d'affinage.

Le mélange pour obtenir de la fonte de moulage influence da

^« , «11 I 1 1 • mélanges sni

contient proportionnellement plus de calcaire que ]a<raaiitédef celui qui donne de la fonte d'affinage, et le combustible est moins chargé de mine. L'augmentation de calcaire produit un laitier moins fusible , la descente des charges est retardée et par suite le mélange est exposé plus long-temps à la chaleur que pour la fabrication de la fonte d affinage. Ce n'est qu'en soumettant les matières à fondre à une plus forte chaleur , que Ton obtient de la fonte grise.

La foute grise au moment de la coulée est tou-

33o FABUICATIOM DE LA FONTE

jours plus chaude et reste plus loDg*temps liquide que la fonte d'affinage. Si l'on admet que dans un fourneau le mélange doit produire un laitier fu-* sifaie à une température un peu supérieure à celle à laqudle la fonte a obtenir doit être maintenue en fusion, on concevra comment la fonte grise étant celle qui exige le plus de chaleur pour être ainsi maintenue en fusion , doit être produite en même temps que des laitiers moins fusibles que ceux qui conviennent à une autre allure. Cependant il est à remarquer que la chaleur est toujours moins intense dans un haut-fourneau à charbon de bois^ marchant en fonte grise que dans un hautfourneau au coke. Nous reviendrons encore sur ce sujet.

îfiateM*^ Ifous avons déjà dit que l'on préférait les régules pro- lateurs secs aux régulateurs à eau. Ces derniers ont irneauz. le désavantage d'envoyer dans les fourneaux de i'air diargé d'humidité , surtout en été, lorsque la température est un peu élevée. Supposons en effet que l'air soit à aS* et qu'il se sature d'humidité en traversant le régulateur, chaque mètre cube d'air 4exitr&ltiera près de :i5 grammes d'eau , et , si dans 4ine Jveutpe on lance dans le hai^t-fourneau 6,000 mètres cubes d'air , on aura versé en même temps près de i5o kilogrammes d'eau. Cette quantité d'eau est trop considérable pour qu'elle soit sans action, et on la regarde généralement comme nuisible.

Les hauts^fourneauR donnent en effet toujours

ET DU FER EN AtlCLETEIlRE. 35 1

plBS de produits en hiver qu'en été ; à la vérité la quantité d'air calculée k la pression de 0*976 k la température de o""^ est plus grande pendant Thiver. Eu adm^tant une pression égale pendant les demc aaisoas «t une différence de température de ^5*9 100 mètres cubes d'air en biver représenteront 109 mètres cubes en été. Les mâdiînes^ travaillant toujours sous la même pression , il en résulte que dans ces limites de température le vokime d^air lancé dans le haut-fourneau pendant r^téy ti*est que les dîx-onasièmes du volume d'air lancé pendant l'hiver.

On avait pensé que Fair chaud de Tété était moins faTOraUe à la combustion que l'air froid; mais des expériences récemment feites , dont le succès parait certain , et qui consistent à envoyer dans les bants^fourneaux de l'air à une haute température^ détruisent cette idée. Nous publierons sur ce sujet le mémoire de l'un de nous , M. Dufrénoy.

Les fourneaux du pays de Galles rendent produit des, moyennement 8 tonnes de fonte (8,126 kilo- **^"*^-^*^'*'" g^rammes ) ; il en est qui produisent par semaine jusque 70 tonnes ( 7 1,109 kilogrammes ). On consomme au moins ai de coke pour obtenir 10 de fonte (pig^iron), ou environ 3 de carbone pour produire un de fonte. Par conséquent, en un jour, pour obtenir 8 tonnes de fer , on brûle 16 tonnes de carbone, qui exigent, pour être converties en acide carbonique, 43»7^ tonnes d'oxigène, dont 5,5o tonnes sont fournies par Toxide de fer ré-

neauz.

duit, et 40,^5 ne peuvent l'être que par Tair at-* mosphérique. Ces 40,28 tonnes d'oxigène cqoWalent à 40y8oo kilogrammes , qui ^ à une pression et une température moyenne de 16 centimètres et 8"* centigrades^ auraient un volume de ^9^4^^ ™^ très cubes y et correspondraient à i47fi59 mètres cubes d'air atmosphérique. Cette quantité d'air étant celle qu'un haut-fourneau du pays de Galles doit consommer en vingt- quatre heures ^ la consommation en une minute doit être de io4"'%575y ou à peu prés io5 mètres cubes. Nous avons vu précédemment que pour un fourneau de moyenne grandeur y c'est-à-dire de la dimension- de ceux qui donnent 8 tonnes de fonte par jour , la quantité d'air lancé par la machine soufflante ne s'élève pas tout-à-fait à 100 mètres cubes par minute. L'un de nous dans un travail (i) rédigé, il y a plusieurs années y sur le haut-fourneau de Framont, alimenté par du charbon de bois^ avait fait l'obseï^ vatipn suivante , qui parait , d'après ce qui précède, s'appliquer aux hauts-fourneaux alimentés par le coke, (c L'oxigène contenu dans le minerai et celui > que lancent les soufflets ne sont pas tout-à-fait » suffisans pour brûler un poids égal à celui du » charbon consumé même en diminuant celui-ci ]i de 0,0:2 , pour avoir égard aux cendres qu'il

(1) Notice sur les Mines de fer et les Forges de Framont et de Rothun; par M. L. Élie de Beaumont, élève ingénieur des Mines. ( Annales des Mines, tome YII , juige Sai.)

» contient ; cela tient, i"" à ce qu'il contient un » pei( d'eau I ce qui , à la vérité, peut être en par- «d^ ^é balance par Phydrogène qu'il contient aussi, » et qui absorbe plus d'oxigène qu'un poids égal de n carbone ; 2"* à ce qu'il n'est pas "entièrenient con* » verti en acide carbonique. » C'est probable*npent cette insuffisance de l'oxigène fourni par les machines soufflantes qui fait que les gaz qiii parviennent ^u gueulard d'un haut-fQurn^au sont encore combustibles et produisent constamment une flamme dont la forme et la couleur varient souvent avec l'état intérieur du fournieaii.

Souvent on travaille à tuyère obsci^re ou avec Accidens et un nez plus ou moins long. Il arrive quelquefois "î2oédi«? que liËS matières s'épaississent et que le fourneau sçi refrpidit : le nez devient alors très saillant , çt ceux des dieux tuyères opposées finissent par se réunir. D'autres fois, les matières sont trop liquides et le nez ne peut pas se former. On conçoit combien, la distribution de l'air dans le haut-fourneau peut varier dans les diverses circonstances (fo^ nous venons d'examiner, et elle n'est pas indif|*é^nte. Le fondeur a plusieurs moyens à sa di^po^tipn pour remédier aux nombreux inconvénient que nous venons de signaler; il peut briser le nez, arrêter le vent d'une des tuyères et coi^tini^r à lancer la même quantité d'air dan^ le fourneau, en augmentant un peu les dimensions dç3 buses placées dans les autres tuyères , ou changejc cette qu^ntité^ augmenter ou diminuer les

lurneaux.

longue brouette à jour faite en barres de fet* plat* Elle a environ 4 pieds de longueur dans œuvre, 2 pieds de largeur et 2 pieds et demi de profoù-*deur; elle contient ordinairement 18 pieds cubes ou 45o livres de coke (aoo kilogrammes environ); on en fait également contenant 6 quintaux de coke.

aiarge des ^^ coule dcux fois en vingt-quatre heures et le produit est chaque fois d'environ 6 tonnes de fonte. On fait en général cinquante charges en douze heures , composées de

6 quintaux de minerai grillé,

6 de coke ,

a 38 livres de casline.

On consomme donc i5 tonnes de minerai grillé ou environ 18 tonnes de minerai cru; i5 tonnes de coke ou environ 22 tonnes 10 quintaux de houille et 6 tonnes de calcaire en douze heures. Le produit étant de 6 tonnes de fonte ^ il en résulte que les consommations pour i tonne de ce métal sont :

3 tonnes de minerai cru,

3 ]5 quintaux de houille ^

I de castine.

A Pen-y-Darran , le chariot contient 3 quintaux de coke ; la charge consiste en quati^e chariots ou 1 n quintaux ; on les verse successivement par les quatre portes de la cheminée.

A Neath-Abbey (fourneau fig. 6), les charges

ont assez petites ; on en fait soixante en vingt* [oatre henreSé Chaque charge consiste en 5 quin-* aux et demi (i) pu

430 livres de coke igo* 3io

420 déminerai 190 ^Sio «

, ao5 de castine 479^7^

Ce fourneau donne de la fonte pour moulage, environ 3o tonnes par semaine ; il est soufilé par trois tuyères de 2 pouces et un quart de diamètre (o»,o57i).

Enfin le combustible employé dans le petit nmrneau, fig. 7^ se compose de coke et de stone cooZ non carbonisé; ce stone coal est une sorte d'anthracite qui ne peut pas donner de coke » la. cUrge se compose d'un barrow de combustible , contenant :

2 ~ quintaux de coke 4 ...» 126^867 I \ quintal de stone coal.. 76,120 Àus, 4 ^ ^ quintaux de minerai grille'.. 202* g89

I à I I quintal de castine. . » 60,747

Ce fourneau donne de la fonte propre au moulage , on coule même plusieurs pièces en fonte de piemière fusion. Le produit est de 25 à 3o tonnes par semaine.

On consomme 4 tonnes et demie de combusti-^

(1) n est question ici du quintal de 120 livres. 1. 22

ble pour faire âne tonne de fioote : ces 4 toniMt et demie se composent de 2,80 de coke et 1,70 de stone coaL La coadoite de ce foameaii ne présente rien de particolier.

On fait généralement denxconlées par TÎngt-qiiatre heures. Les laitiers sortent naturelleKQent par dessus la dame ; cependant on traTaiUe ordinairement qnatre fois dans le crenset , dans IlntenraDe de deux coulées.

Nous ferons remarquer que dans le fonmeaa le combustible porte moins de mine qoe dans les autres fourneaux, a laides massife, et que la consommation de combustible par tonne de fionte est plus considérable. La déperdition de chalear par les parois ne serait donc pas insignifiante. ■wedei On distingue principalement deux sortes de laitiers : l'un, très compacte , gris, contient beaucoup de chaux ; il provient du travail poor obtenir de la fonte de moulage (Jbundrjr-pig) ; l'antre, pour fonte à affiner (Jôr^e-pig) est vitreux, très buUeux et d'un vert sombre près de la sur&ce; opaque, un peu cristallin et d'un jaune verdâtre dans l'intérieur. Ou voit quelquefois des veines bleues tant dans la partie vitreuse que dans la partie opaque. Lorsque le fourneau donne de la fonte blanche, difficile h affiner, ce qui est l'effet ordinaire des divers dérangemens auxquels il est sujet, les laitiers sont noirâtres , un peu vitreux et translucides , presque toujours très buUenx.

En général , les laitiers des haut»- fourneaux $nr

ïUen.

glaîs contiennent nne beaucoup plus grande quantité de chaux que ceux des hauts-fourneaux alimentés par le charbon de bois, ce qui les rend moins fiosibles que ces derniers. Depuis longtemps on $avait que les Anglais avaient Fhabitude d'ajonter à leur minerai une grande quantité de castine. M. Berthier a fait voir dans un mémoire publié dans les Annales de Chimie et de Physique ^ tome XXXIII ^ page 154^ que cet excès de chaux avait pour but de s'emparer d'une partie du soutire que renferment assez habituellement la houille et les minerais de fer des houillères. Dans ce mémoire , consacré à l'examen de l'action des alcalis des terres alcalines sur quelques sulfures métalliques^ M. Berthier prouve que ces sulfures sont facilement décomposés par les alcalis et les terres alcalines, à l'aide du charbon; mais que lorsque ces knémes terres sont combinées ou qu'elles peuvent se combiner avec une certaine proportion de silice ou d'acide borique, elles n'ont plus d'action sur les sulfures. Ainsi le bisilicate de chaux ou un mélange de chaux et de quartz , dans les proportions qui constituent le bisilicate de chaux , n'agit que faiblement sur le sulfure de fer , même à une température très élevée. Mais, au contraire, lorsqu'il existe un excès de base, une portion de cette base teste en combinaison avec l'acide , tandis que l'autre portion se réduit à la faveur du charbon , et décompose une certaine quantité de sulfure. On voit de suite que, pour obtenir de la fonte qui

FABEICATIOH DE LA FOHTE

contienne le moins possible desonfine, il de surcharger les laitiers de castine, et Foa n'est arrêté dans Taddîtion de chanx qoe par llnfinibH lite <{n*elle donne anx laitiers. Une longue expérience a Élit adopter en Angleterre la proportion d'une partie de castine sur deux parties nn qoart de minerai grillé. M. Berthier a troayé, par Fenmen de plusieurs laitiers , que cette pcoportioocst telle que la silice contient i peu près autant dVnigène que toutes les bases réunies.

Les laitiers se composent en général de 5o de silice, S2 de chaux et ig d'alumine. Nous ayons déjà dit qu'un léger excès de chaux était sans inconvénient.

Voici la composition des laitiers analjsn :

iposition laitiers.

Dowlais , dans le pays de Galles.

Dodley,

Stafford-

shire.

Saint-Etienne (départ, de la lioire).

Silice

Chaux

Magnésie. . . .

Alumine. ....

Protoxide de

manganèse. Protoxide do

fer

Soufre

o,oi5

o,oa6

o,oia

o,io4

0,0ft0

Le laitier n^ i> provient da fourneau de Dowlais k Mertbjrr--Tydwil ; il est*de la nature la plus fréquente. On l'obtient lorsque la marche du four-r Beau est régulière , et que là fonte est de bonne qualité; il est d'un vert jaunâtre ^ opaque et pierreux f il présente cependant quelques parties yitreuses ; il a une tendance à la cristallisation. On observe sonyent y dans les cavités , des cristaux en prismes droits à base quarrée et en prismes à huit fisices, qui s'accordent assez bien avec la forme de l'idocrase; il parait que leur composition est aussi analogue à celle de cette substance. Ces laitiers dégagent une odeur terreuse*

Le laitier n' 2 provient du même fourneau; il a été obtenu lorsque la fonte était mauvaise; il est noir^ bullenx ; il contient une assez grande quantité de soufre.

Si l'on compare les deux analyses des laitiers &*' I et ^ I on trouve que ces laitiers diffèrent très peu dans leurs principes constituahs : si l'on analysait les fontes produites en même temps que ces laitiers^ on ne trouverait probablement que de très faibles différences dans la quantité des matières qui les composent. Ces produits du même haut-fourneau ne varient donc que dans leurs propriétés physiques , ou plutôt dans leurs modes de combinaison 4 Ne serait-ce pas dans lés variations de température que le haut-fourneau peut éprouver qu'il faut chercher une explication de ce phénomène ? Les mêmes substances ne pourraient*

elles pas se combiner dans les méraes proportiom à des températares différentes , et donner des com* posés qu'on ne pourrait distinguer entre eux que par l'ensemble de leurs propriétés physiques? U faudrait donc, dans la conduite des hauts-fburr neaux , chercher à les maintenir à une température constante. Les détails que nous avons donn^ précédemment montrent assez combien cette unifor-^ mité de température doit être difficile à obtenir ^ et comment elle est le but des efforts continuels àes fondeurs .

Le laitier n"" 3 a été recueilli dans une usine des environs de Dudley (Staffordshire), le foujroeâu allant bien.

Les 11*' j^ et 5 sont des laitiers de haut-fourneau du Janpn à Saint-Etienne; nous ne rapportons ici leurs analyses que pour faire remarquer que ces laitiers contiennent une assez grande quantité de soufre. Nous ajouterons que, d'après des renseignemens que nous avons recueillis^ la fonte de ce fourneau^ de mauvaise qualité dans les premiers mois de sa mise en activité , est devenue grise et de bonne qualité depuis que les laitiers ont ^té sur-r chargés de chaux.

Cet excès de chaux est aussi favorable quand les minerais contiennent du phosphate de chaux , comme il arrive souvent dans les minerais des houillères. La chaux n'agit plus ici comme dissolvant; mais elle rend plus difficile la décomposition du phosphate de chaux. U faut observer néan-

moiiift qae, ^'après les propriétés connues dé l'aààe phosphoriqne, quel que soit Fexcès de chaux qu'on ajoute ^ il ne parait pas possible d'éviter la formation d'une certaine quantité de phosphure de {et dans les hauts-fourneaux.

Il se dépose iournellement sur la surface de la Matièm

• . . , alcaline

tympe et dans les interstices des pierres qui entou- scoriacée. reut les ouvertures des tuyaux , lorsque ces interstioeis peuvent donner passage à la flamme^ une matière scoriaoée, riche en alcali , qui est recueillie pour &ire la lessive. Cette substance déliquescente contient ^ d'après une analyse de M. Berthier (Annoies de Physique et de Chimie, tome XXXIII, pageâi7),

SeU solubles o,385

Substances insolubles. .. . 0,61 5

Les sels solubles ont été trouvés composés de

Carbonate de potasse o ,63

Sulfate de potasse o ,37

Silice. ^ trace

Les substances insolubles ont donné à l'analyse

Silice o , 343

Protoxide de fer o ,260

Alumine o ,040

Chaux o,o52

Potasse o ,2o5

Laitier mélangét o , 100

Produit en fonte.

Durée des campagnes

li'alcali provient sans doute de l'argile schisteuse dont le fer carbonate des houillères est toujours intimement mélangé, ainsi que des cendres de coke.

Le produit en fonte est considérable; il est moyennement de 60 à 65 tonnes par semaine; certains fourneaux donnent 90 et même jusqu'à 100 tonnes. On peut compter que les fourneaux donnent un quart de moins lorsqu'ils travaillent pour fonte de moulage, du moins c'est d'après cette règle qu'on calcule le salaire des ouvriers des hauts-fourneaux. On affine une grande partie de la fonte fabriquée en pays de Galles ; c'est pour cette raison qu'on s'attache plutôt à produire une grande quantité de fonte qu'à améliorer la qualité.

La fonte est coulée en gueusets, comme dans le StafTordshire.

La durée des campagnes est en général de quatre à cinq ans; quelquefois elle se prolonge jusqu'à dix ans. Malgré la longueur de cette campagne, le fourneau n'est souvent que faiblement endbni'' magé^ et l'on n'a ordinairement à refaire que sa partie inférieure. La chemise dure beaucoup plus long- temps, nous avons vu démolir un de ces appareils dont la chemise avait trente-huit ans de fondage.

M. Henry, propriétaire d'un haut-fourneau en Bretagne, a fait venir des pierres (pudding stone) ordinairement employées dans le pays de Galles ppur construire les creusets. Ces pierres n'ont

résisté qae huit à neuf mois dans ua haut-foumeau marchant au charhon de hois. L'alcali que contient ce combustible suffirait-il pour mettre en fusion aussi promptement des pierres qui résistent plusieurs années à une chaleur plus intense ^ produite par la combustion du coke ?

^ 3. -. Consommations, dépenses.

Voici les élémens du prix de fabrication des deux espèces de fonte dans diverses localités du pays de Galles :

I*. Chez M. Grawshay, à Cyfartha^ près Mer- ACyfeptiuu thyr^ on dépe^se pour faire une tonne de fonte de forge : *

t. q. 1. liv. sh. d.

3 10 » houille, à 4 sh. la tonne* » i4 »

3 * » » minerai , à lo. i lo »

» i4 « castine , à i sh. 6 d » i »

Mainrd'œuyre. •.......• » xa »

Ferme » i 5f

Administration » » ^ TS

Entretien des machines .;. » i »

Total (!](.. . .3 o i 4^

(i) Noos avons recueilli, depuis la publication de la première édition de cet ouvrage , de nouveaux renseignemens, qui confirment la parfie^ite exactitude dece))rix de revient en 1825.

D'oit Ton déduit pour le quintal métrique :

SSoyOO houille, à o,5o le quint, méir. . i'* ^5

3oo,oo minerai I à 1,^4 ••••• 3 7a

70^00 castine , à a,i8 o i3

Main-d'œuvre i 5a

Ferme • o 18

Administration o 09

Entretien des machines o 12

Total 7 49

Qtypooi. a^. A Footypool^ chez M. Hunt^ pour une tonne de fonte douce :

6 » » houille , à 4 sh. la tonne i 4 *

» '14 • houille menue y pour grillage

et machine, à i sh. 6 d... . » i i

3 3 >» minerai , à 7 sh i 2 i

» i5 i> castine, à 2 sh, 6 d » i 10

Frais génétraux, y compris les intérêts. ..ri »

Total (1) 3 12 »

D'où Ton déduit pour le quintal métrique :

6oo\oo houille, à o,5ole quintal métrique. 3 fr. 00

70 ,00 houille menue, à 0,18 • o i3

3i5 yoominerai, à 0^87 2 74

7$ ,00 castine, à o,3(.. o 23

Frais généraux 2 60