II I

A cette dernière époque ^ l'emploi de l'air chaud avait augmenté le rendement des fourneaux de plus d'un tiers, et par suite avait apporté une girande économie dans la dépense en main-d'œn-^ vre. Enfin, la quantité de vent nécessaire pour )'a«limentation des hauts-fourneaux, avait éprouvé aussi une diminution sensible ; la machine soufflante de la force de 70 chevaux, qui desservait en i8ag seulement trois hauts-fourneaux , est assez puissante maintenant pour en faire marcher * quatre*

Malgré la réussite complète de ces expériences, Fintroduction de lair chaud dans les usines à fer a éprouvé de grandes difficultés; il a fallu vaincre

ET DU FER. EN AHOLETEBRE. 38g

noEHœnlement la puissance de l'habitude, mais encore le préjugé général , que la houille est sulr fureuse et que sa transformation en coke est nonseulement fayorable à la combustion dans les hauts-fourneaux y mais qu^elle est indispensable pour fabriquer de la fonte de bonne qualité.

Ce procédé , en usage depuis six ans dans les usines des environs de Glasgow, qu'il a sauvés d'une ruine certaine, a eu peine à franchir les frontières de l'Ecosse; cependant les avantages presque miraculeux qu'il a produits ont fini par triompher des préjugés , et l'emploi de l'air chaud s'étend de proche en proche dans les différentes provinces de l'Angleterre. En i855, vingt- une usines contenant ensemble 67 hauts-fourneaux miarchaient au moyen de l'air chaud. Aujourd'hui, ce procédé est en usage dans 1:10 hautsfourneaux.

Dans le plus grand nombre des établissemens, on a substitué la houille crue au coke. Dans quel-* ques-uns où cette substitution n'avait pas encore été adoptée, on supposait, comme à Monkland- IrovrWorks , près de Glasgow, que la température de l'air n'était pas assez élevée pour que l'on put se passer de la fabrication du coke. Dans quelques autres, la qualité de la houille extrêmement bitumineuse, comme près de Newcastle, parait être uu obstacle à l'usage de la houille en nature. ' L'emploi de l'air chaud n'est pas encore intro-* di:iit(i834)cUnsles belles usines de Mjerthyr-Tidvil

5gO FABRICATION DE LA FONTE

dans le pays de Oalles. La hihlà tonsoffamatioa de houille qui est emplojée efi nitlura ^ ainsi qae le prix élevé du breyet eu retardent râdoptioa} mais il est probable que ce procédd produi;»ît également , dai|^ ce pays , une économie sènsiUe dans la consommation du contibustible.

Pour faire apprécier l'^vafitage qui résrqtte de l^mploi de laip chaud , nous décrirons succinctes ment les procédés employés dans tes principauK établisseiuens de rAngleterre, en compafauît teà consommations et les dépepses qu'exigeait, dam ces usines, la fabrication d'utiè tonne dé fontà ayant l'introduction de Tair chaud k ceUes qui ont lieu aujourd'hui.

Avant de commencer cette description , nous devons payer un juste tribut de reconnaissuice aux propriétaires des usines à fer* de l'Angleterre ? presque tous nous ont procuré , avec une nobta générosité , les moyens d'étudier avec fruit léars établissemens ; ils ont montré (ians cette circons^ tance, quei la seule rivalité qui existe encore entre la France et l'Angleterre est le désir des amélicN cations.

Usines des environs de Glasgow.

Les usines à fer des environs de Gtasgoy^ sdtft placées au centre même du bassin houiller daÉë K>quel se trouvent réunis la houille , le minerai 4l» fbr» la castine, et même presque toujoiirs

ET OU FEE EN ANGLETERRE. 5g I

Farcie réfractaire liëcessaire à la constmclioQ des hauts ^fourneaux. Ces ayantages inappréciables étaient nn peu compensés par la perte énorme ^fae les houilles éprouvaient par la carbonisation , ainsi q[ue par la légèreté du coke qu elles produisaient ; il résultait de ces circonstances , que la &«• brication d'une tonne de fonte exigeait en Ecosse uile quantité de combustible beaucoup plus cdn<^ aidérable que dans les autres forges de rAnglcterre; aussi Temploi de Tair chaud a-t-il produit dans les usines de TÉcosse , une véritable révolu-^ tfon^ en leur permettant de soutenir avec avantage la concurrence du pays de Galles.

V usine de la Cljde^ dite Clyde-Iron Works ^ u*iu« est, ainsi que nous lavons indiqué, le premier «le'aciydc. établissement dans lequel le procédé de Tair chaud a été mis en pratique. L'appareil actuellement en usage, se compose (PL XII, fig. i et â), pour chaque haut-fourneau d'une double ceinture de tuyaut horizontaux a, a, d un développement de 1 5a pieds; ces tuyaux ont un diamètre intérieur de 19 pouces et une épaisseur d'un ponce et demi. La ceinture extérieure se termine à la hauteur du milieu du fourneau, et lair se divise en deux parties, de manière à se porter en égale abondanoa à chaque tuyère; des soupapes placées en Ë peuvent régulariser la distribution dé l'air, elles flcrvtat aussi à Tintercepter , lorsque des réparations exigent qu'on ôte le vent. Dans cette longueur de i5q pieds, les tuyaux passent au milieu

Forme de

de cinq fourneaux ou chauffoirs F, dont deux sont placés près des tuyères, afin que l'air n'ait pas le temps de se refroidir avant d'entrer dans le fourneau. Les fig. i et 2 donnent une idée exacte rappareii. de la forme et de la disposition de ces cinq fourneaux; ils sont réunis entre eux par un conduit en brique g qui enveloppe les tuyaux. Au moyen de cette disposition , la flammé et la fumée qui s'é* x:happent des fourneaux circulent autour des tuyaujç et les échauffent dans toute leur longueur. Four empêcher que les parties des tuyaux exposées immédiatement à l'action du feu ne se détériorent^ on les enveloppe d'une ceinture de briques réfractai res de la longueur des fourneaux* Dans le premier appareil de ce genre que l'on a construit , on avait placé les tuyaux l'un dans l'autre , de manière qu'ils pussent jouer e^t que la dilatation ne causât aucune rupture. Cette disposition ingénieuse a été abandonnée parce qu'il se faisait par ces jointures des pertes dair considérables; en outre , comme on a remarqué que les dégradations avaient presque toujours lieu à Tassemblage des tuyaux y on ne s'est pas contenté de les réunir par des boulons et des écrous, on a recouvert les assemblages d'un anneau de fonte coule après coup. Au moyen de cette précaution , les tuyaux durent plus longrrtemps; a l'époque de notre visite à 'l'établissement de la Glyde, il y avait cinq mois que l'appareil n'avait eu besoin de réparations.

ET DU FER EN ANGLETERRE. SgS

Oa pratique snr le porte-yent une petite ouverture if, au moyen de laquelle on peut s'assurer k chaque instant du degré de chaleur de Vair ; cette précaution est indispensable, parce qu'une condition essentielle dans Feniploi de Tair chaud , est de donner à celui-ci une température constantes Avec ces appareils , on élève Tair à 6iâ® Fahr. (5!i2*,2 cent.), température supérieure de quel-» ques degrés à la chaleur nécessaire pour la fusion du plomb.

Dans Tusine de la Clyde, deux des quatre hautsfourneaux sont desservis chacun par un appareil semblable à celui qui vient d'être décrit ; pour les deux autres, l'emplacement ne permettant pas le développement des tuyaux, on a replié deux fois sur eux-mêmes ceux qui ne sont pas chauffés directement.

La marche de l'opération est exactement la même qu'avant l'introduction de ce procédé; la seule différence consiste dans la substitution de la ]iouille en nature au coke. Cette substitution n'a pas suivi immédiatement l'adoption du nouveau procédé ; ce n'est que long-temps après , et seulement lorsque la température de Fair a été portée à un degré supérieur à la fusion du plomb , que cette amélioration immense a eu lieu; c'est aussi à partir de cette époque que les dépenses ont été diminuées dans une si grande proportion. Il paraît, ou du moins c'est l'idée généralement adoptée en Ecosse, que certaines qualités de houille ne

594 FAB&ICATION DE UL FOKTE

peuvent être employées en nature que lorstpie Tàir est fortement échauffé ; nous avons déjà an^ TkOTité que dans l'usine de Monklaodr^Iroa-Works, oh. la température n'est portée qu'à 460* à 490^ Fabr. (3S7%7 à :i54%4<^°^0 on consonnne encore dû coke.

La descente du fourneau est très régulière ; oa charge à des distances à peu près égales, cependant te tide qui se forme au gueulard est le véritable guide du chargeur. La richesse du minerai non grillé variant depuis !^2 jusqu'à S4 pour lod, la composition des <;harges ddît suivre ces variatioms; à l'époque où nous visitànies cet établissement, la teneur inoyentie du minerai était de 44 pour too, après le grillage , et les charges étaient composées dé

660 livres de houille,

520 livres de mineiTai grillé,

100 livres de calcaire.

On fait ordinairement ^o de ces charges par 24 heures. Pendant les deux jours que nous avoAs suivi lés travaux de l'usine de la Gljde, le nombre deh charges a été de

i3^ Le 4 Juillet, de 6 h; du matiti à 6 h. da soir, 38

Jd,, de 6 h. du soir à 6 h. du matin, 89

Le 6 juillet, de 6 h. du matin à 6 h. du soir, 87

Id,f de 6 h. du soir à 6 h. du matin, 4^

lié>endenient du fourneau a été dans les quatre Goul^ de 4 tonnes 8 quintau:t , 4 tonnes 9- quio-

ET DU F£A EN ANGLfiTBARE. 5qS

tànxp 4 tonn^9 6 quiûtaiix et 4 tonues la quin*^ tskUMf 6e qui fiiit 17 tonnes i5 qnmtoux pour i54 charges, ou 8 tonnes 17 quintaux 7 par a4 licures*

Il Fësulte de ces nombres que^ raoyennement^ une tonne de fonte dépense 4856 livres de houille^ on, a fonnes 8 quihtaùx g. La consommation de l'apparedl est de 8 quintaux par tonne de fbhte , ce qui élère la dépense totale à «» tonnes 16 qnin* taux et demi I à peu près 2 tonnes | partènnede fonte.

Les oonldes ont lieu de i a eh 12 heuifes. La Tuyères fonte qtie l'on obtient est ordinairement uii me-» lange de fiante n** i et de fonte n** 2 : celle qui sort la première do creuset est le n"" i ; on distin«* gœ ces deux variétés de fonte par la manière dont elles coulent^ et surtout par k disposition dés stries qui sillonnent la surfaee du inétal à mé^ tare qu'il se ve&oidit. Les tuyères soiii bermétiqwcnent fermées avec de Fargile ^ et comnîè elles ne résisteraient pas k la température éleirée k la^ quelle elles sont sounnees> on a sofastitué afu?t tujères ordinaires des: ftoyèreë à e^u semblables à celtes en usage dans les fineries» La fig» 3^ pu XII^ représeiitè les tuyères, employées à là Glyde} dles sont en fonte; leur durée esËtrès va^ rielile^ dtle est moyennemeiit de 5 à 6 mois. • On boucbe les tuyèrek pour empêcher qni'il ne s'dtaiblisse un oourant d'aiir froid qui se prédpiie»^ rail dans le baut-fourneau; - celle disposition n'a

SgÔ FABRICATION DE LA F01IT&

du reste aucun inconvénient, parce que la face dn vent est maintenant tellement chaude qu'il ne s?y attache point de scories ou de nez et par- suite qu'il n'est presque jamais utile de travailler aux tujères. La température, dans cette partie du • fourneau , est d'un blanc très éclatant; néanmoins il ny a presque point d'étincelles produites par l'oxidation du fer, et les gouttelettes qui tombent présentent une partie centrale noire , qui montre que la fonte est recouverte d'une petite couche de laitier en fusion.

La flamme qui s'échappe du haut-fourneau est d'un beau rouge , tandis qu'elle est jaunâtre dans les fourneaux alimentés par du coke et marchant k l'air froid. La différence de coulent* est presque aussi marquée que celle qui existe entre la flamme que donnent des solutions alcooliques de stroiH tiane et de barjte.

J^^®^ La pression du vent dans le réservoir à air est de 2 livres ~ ou 5 pouces de mercure par ponce carré. Elle est sensiblement la même près de la tuyère, seulement le manomètre qui l'indique est sujet à de grandes oscillations. Cette pression était anciennement de 3 livres. L'ouverture de la buse est de 3 pouces; elle était de 2 polices -] lorsque les fourneaux marchaient à l'air froid. La quantité d'air lancée dans le fourneau est moins grande; la machine soufflante dont la force est de 70 chevaux, desservait seulement trois faaatsr* fourneaux : maintenant elle en alimente quatre

ET DU FER EN ANGLETERRE. Sg^

avec facilite. D'après les dimensions da cylindile soufflant (i)y la quantité de yeht qui était de 282^ pieds cubes'par miriute , pour les fourneaux Diminution

titéderent.

(i) La force motrice nécessaire pour souffler un hautfourneau n'a pas diminué dans la même proportion que la quantité de vent qui en alimente la combustion. Le frottement que l*air éprouve dans les tuyaux de Tâppa» reil à chauffer Tair, oppose une résistance à son mouve^ ment qui exige une augmentation dans la puissance de la machine ; la dilatation de l'air, dont le volume a Saa^cent. , un peu plus que double de son volume à 10% serait une cause beaucoup plus puissante que le frottement y si on ne la compensait en élargissant l'ouverture des buses.

On évalue à 7^ la force nécessaire pour vaincre le frot«^ tement de l'air dans les tuyaux; mais^ dans la plupart des usines anglaises, la diminution de la quantité de vent étant de plus de ^ de celle anciennement employée, il en résulte que la puissance de la soufflerie d'un haut^fourneau marchant à l'air chaud , est moins grande que pour le haut-fourneau soufflé par de l'air froid.

Le cylindre de la machine soufflante a 80 pouces de diamètre sur 10 pieds de haut. Le piston est plein, il a 1 pied de hauteur ; sa course est de 7 pieds 6 pouces, et le nombre de ses levées est de i o par minute ; il aspire en montant et en descendant. La pression de l'air est de 2 li* Très et demie.

La machine à vapeur qui fait marcher la soufflerie est à double effet ; le cylindre de cette machine a 10 pieds de hauteur et 40 pouces du diamètre , la course du pbton est de 7 pieds 6 pouces; la pression de la vapeur dans la chaudière est de 24 pouces 9 lignes.

396 iTABllICATlOir DB LÀ ^ONtB

alimetitës par Tair froid ^ n'est plud ai^usUemeni que de a uo pieds cubes.

Les fourneaux de la Clyde n'ont subi aucune modification depuis l'introduction de l'air chaud; ils étaient en feu depuis long-temps , lors de l'adopf ion de cette nouvelle méthode ; l'un d'eux est en roulement depuis sept ans , et la régularité de sa marche permet de croire qu^l fournira encore une carrière aussi longue.

l*abieau des Quoique nôus ayous déjà énoncé réconomie de ^t"î!rS*' ^lï*rbon et de castine qu'on avait obtenue à l'u* produits, sitie de la Qyde, par l'emploi de l'air chaud, nous croyons néanmoins utile, pour montrer l'exactitude de ces chiflres , de transcrire un relevé des différentes dépenses de la fonte pendant un mois à l'air froid , et le mois correspondant à Tair éhaud. Ce relevé a été fait sur les livres de fonte qni nous ont été communiques avec une rare bienveillance*

ET DO FB& SB AirGLITeiUlE.

Consommations et produits de trois hauts^fourneaux marchant à Vair froid et au coke, pendant le mois de février 1829.

Coke.

HkMr.

Castinc.

Noi.

FOffTES

No a.

No 3.

Objet* mo«]«f.

Total.

ton. f, 125 IS

i36ig i3i 8

l'item. a* flem.

3e sem.

4* (Mm.

ton. q.

4ii 10 4oi I»

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ton. q.

aa7 9 a42 II a3i i6

ton. q.

68 a 7a II 70 18 53 6

ton. q.

ton. q.

ton. q

ton. q.

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aaa 8

( i) n fant «jouter la consommation de la macUne sonfl^nte , qai a Ht moyen- 1

Consommations et produits de quatre fourneaux alimentés par tair chaud et la houille , pendant le mois de février i833.

Charbon cru.

Minerai.

Castine.

No