FOURNEAUX

La fonte est refondue dans les fourneaux à introduemanche et àaA\%\^% fourneaux à rés^erbère. *'^°*

Les premiers ont l'avantage de donner de la fonte toutes les derai-lieures ou toutes les heures, mais en petite quantité : on doit donc les employer dans le moulage des poteries et des petits objets^ Les autres peuvent, contenir une grande quantité de fonte liquide à la fois, et doivent nécessairement servir dans le moulage des grosses pièces.

Toutefois, d'après Ms^arsten, il existe des fourneaux à manche qui peuvent aussi contenir des quantités considérables de fonte. Dans quelques fônderieSy à Londres, dit ce savant métallurgiste, on emploie des cubilots qui ont :2'*, 1 5 de hauteur, o",90 de largeur et qui sont pourvus de quatre tuyères placées Tune au-dessus de Tautre, de sorte qn'on peut retenir dans le foyer 35oo kilogrammes de fonte.

Fourneaux à la TVilkinsoîi.

Forme, di- La forme intérieure des fourneaux à la Wil- ^^2S[®3^' kinson ou cubilots varie peu; elle est toujours constnicUon. cylindriqye ou plutôt un peu conique, tieur hauteur est de 47 à 7 pieds (l'^ySy à 2",ï3). Le plus souvent, dans le Staffordshire, ils ont 5 ou 6 pieds. Le diamètre varie de i pied (o'*,5o4) ^ ^o pouces et même 2 pieds (o™,6o8); quelquefois la forme intérieure est carrée ou rectangulaire; le plus souvent, ces fourneaux ont deux tuyères, placées sur des faces opposées. On ménage, en outre, des trous à diverses hauteurs, dans lesquels on puisse placer les buses , à mesure que le fourneau s'emplit de fonte , et lorsque Ton désire obtenir une assez grande quantité de métal à la fois. L'intérieur du fourneau est en briques réfractaires et l'extérieur est toujours garni de fortes plaques de fonte. Les cubilots sont le plus souvent surmontés d'una cheminée assez haute en briques; on ménagie seulement une ouverture pour le chargement dans la face postérieure de la cheminée, et Ton établit ordinairement une petite plate- forme, sur laquelle l'ouvrier monte pour verser dans le fourneau la fonte et le coke. Enmioideia Nous avons VU à Birmingham y un fourneau à perdue pour manchc dont la flamme est employée à chauf* dw*^* fer une chaudière de machine à vapeur. La chau- "^J5^^^ dière repose sur une voûte demi cylindrique, horizontale, qui s'étend jusque sur le gueulard;

ET DU FER EN ANGLETERRE. 5oï

cette voûte est ouverte à une des extrémités, afin qu'on puisse charger le fourneau; h l'autre extrémité aboutit une cheminée verticale. Le tirage fait incliner la flamme du côté de la cheminée, en sorte quelle passe tout entière sous la chaudière.

Le travail des fourneaux à manche est très TnTaii. simple et n'exige aucun soin : il consiste à tenir le fourneau plein de coke, et à charger par des-, sus les morceaux de fonte ; celle-ci est en petites gueuses de i ^ à 2 quintaux (76^,12 à 101^49)9 on les casse en quatre ou cinq morceaux pour \es jeter dans le fourneau.

Le plus souvent oa ajoute à la fonte une petite Addition

.•./•11* • 1 de calcaire.

quantité de calcaire , environ lâ pour 100 de son poids. Le calcaire , par la chaux qu'il contient , enlève le soufre et le phosphore que la fonte peut renfermer. D'un autre côté, d'après des expériences que Fun de nous, M. Coste, a faites en France, la castine, ajoutée à la fonte dans des cubilots, la blanchit quelquefois en hâtant trop la fusion.

On arrête le soufflet pendant la coulée. Laquan- Quantité tité de vent donnée à un fourneau à manche est ® ^*"*' très variable et de cette quantité dépend principalement le produit des fourneaux ; aussi voiton des fourneaux peu différents par leurs dimensions l'être beaucoup par la quantité de leurs produits. La pression du vent est en général de I i à 2 livres.

5o2 FABRICATIOIN DE LA FONTE

Déchet. Le déchet de la fonte dans les fourneaux à manche est de 5, 6 ou 7 pour 100 (1).

Gorisomma- La Consommation de coke est ordinairement de

combustible. ^5 à 3o pouF loo du polds de la fonte. Elle s'élève quelquefois à 5o pour i oo lorsque le coke n'est pas de première qualité.

Voici des détails sur quelques fourneaux.

Fourneaux Dans Une fonderie de Londres, un four à manche de 5",ao de hauteur sur o",95 de largeur, recevait le vent d'une machine soufflante de la force de quatre chevaux. La machine donnant 4^ coups par minute^ envoyait à chaque coup 20*''*^",6gi d^air; mais en faisant abstraction de j pour les fuites et pour la quantité perdue par les clapets^ il reste pour chaque révolution lô^^'jSSg d'air sous la pression de j d'atmosphère ou environ 2 livres par pouce carré. On passait dans ce fourneau une tonne par heure en brûlant 220 kilogrammes de coke par tonne.

,, i>e Chez MM. Fairbairn et Lillie, à Manchester, les

Manchester.

fourneaux à la Wilkinson ont 7 pieds de hauteur et 2 pieds de diamètre intérieur. Ils sont ronds , construits intérieurement en briques et entourés de fortes plaques de tôle réunies par

(i) M. Rarsten dit que ce déchet peut s'élever jusqu'à aS p. 100; mais ce cas ne paraît se présenter que fort rarement, lorsque la fonte et le coke sont de mauvaise qualité ; car dans les nombreuses usines que nous a?oii8 visitées , nous n'avons trouvé aucun cubilot dont le déchet dépassât de 7 à 8 p. ^ 00.

ET DU FER EN ANGLETERRE. 5o3

,des boulons. Le vent, dont le pression monte jusqu'à 3 livres, est donnée par deux buses, chacune d'environ i ^ pouce de diamètre. On n j passait que de vingt à vingt-cinq tonnes en soixante heures, ce qui fait de deux tonnes a deux ^ tonnes en six heures; mais on nous a dit que Ton pouvait aisément augmenter beaucoup cette quantité de produit fondu. Le coke dont on se servait dans cette usine était un coke pesant. D après les livres que l'on a eu l'extrême obligeance de nous laisser consulter, on en consommait 32 livres pour 1 1 2 livres de fonte, ce qui fait un peu plus de 28 pour 100; mais ce nombre correspond au travail d'une semaine , et l'on arrête le fourneau chaque jour. On brûlerait moins de combustible si le fondage n'était pas ainsi interrompu.

Dans une autre fonderie de Manchester, les fourneaux étaient semblables à ceux que nous venons de décrire. La pression du vent était de 1 -j à 2 livres par pouce carré, le déchet de 7 à 7 7 pour 100. On passait de trois à trois tonnes et demie en six heures, et la consommation de coke était de 3o livres pour 1 1 2 livres de fonte.

AStourbridge, près deDudley, on nous a assuré De que des fourneaux n'ayant que 4 pieds de hauteur passaient deux tonnes et demie en six heures.

A Newcastle-sur-Tyne , un fourneau de 6 ;j De pieds de hauteur, rectangulaire, ayant 22 pouces ^'^^^*^^'® de côté sur 3o, fondait^ nous a-t-on dit; une

5o4 FABRICATION DE LA FONTE

tonne par heure. Cette production semble CQnsidérable ; mais nous ferons observer que ce fourneau recevait lèvent de deux buses ayant chacune 3. pouces de diamètre.

De A Glasgow , on emploie des fourneaux de j

riwgow. p*^g jg hauteur et de 3 à 2 j pieds de diamètre.

Nous n'avons pu recueillir aucune donnée exacte sur leurs produits et consommations.

Dans rexpérience qu'a faite M. Coste^ le fourneau avait 4 pieds de hauteur et recevait tout le vent que Ton donne habituellement , en France, à un haut-fourneau à charbon de bois; on ne pouvait passer cependant que 3o5 livres de fonte par opération de 4^ minutes^ ce qui ne fait que ^4 quintauiç en six heures.

Pourneaux à réverbère.

rantag«6 Les foumcaux à réverbère servant à refondre

irneauxà la foutc sout de dcux cspèces, à simple et à double

limpie voûte. Les fourneaux à double voûte sont géné-

?oûte. ralement employés dans le Staffordshire. La fonte

s'y réunissant après la fusion dans un espace

étroit et profond^ offre moins de surface à l'oxida-

tion que dans les fourneaux ordinaires. Aussi

trouve-t-on que ces fourneaux donnent moins de

déchet que les autres. En outre ils consomment

un peu moins de combustible et comme la fonte

se rassemble dans le voisinage du foyer elle est

plus liquide. Les fourneaux à simple voûte sont

ET DU FER EN ANGLETERRE. > 5o5

généralement en usage dans le pays de Galles; dans le Yorkshire et en Ecosse^ ils sont même préférés ; ce qui peut tenir à ce que les fourneaux à double voûte sont d'une construction difficile.

hesfis. 5 et 6 , PL XVI, donnent les dimensions Fomioau à

j>/« >iii A 1 X double ToûH

exactes d un fourneau à double voûte, employé a de Hondey l'usine de Horseley, près de Dudley • On se sert de briques d'une forme particulière à la jonction des deux voûtes. La^/^. 7 représente une de ces briques ; elles ont 3 pouces 6 lignes d'épaisseur ; les autres dimensions sont données par le dessin ; les autres briques ont 9 pouces de longueur , 4 pouces 6 lig. de largeur, 2 pouces 6 lig. d'épaisseur.

La cheminée à 45 pieds de hauteur.

Ce fourneau a trois ouvertures : une près de la cheminée pour charger la fonte ; elle a i pied 1 1 pouces de hauteur et 2 pieds i pouce de largeur; elle est fermée par une porte en briques, bâtie dans un châssis de fonte. La seconde est>en face du bassin dans lequel la fonte se rassemble, elle sert à nettoyer, à réparer le fourneau et à couler: elle est fermée par un mur de briques pendant l'opération ; elle a 3 pieds 4 pouces de hauteur et i pied 4 pouces de largeur. Enfin, la troisième porte est celle de la grille ; elle a 9 pouces j de largeur et 10 pouces 7 de hauteur.

Les figures i , ^ , 5 et 4 , représentent un autre fourneau à double voûte, dessiné dans le Staffordshire.

Nous avons vu, 2^ Stourbridge^ des fourneaux à DeStour-

bridge.

5o6 FABRICATION D£ LA FOKTE

double voûte , dont les dimensions sont à peu près les mêmes que celles du fourneau précédent; la grille est carrée et a 4 pi^^ls (i^y^a) de côtés. La longueur du fourneau , du pont à la cheminée, est d'environ 8 pieds (a'^,44)* ^ ^^^~ teur du pont au-dessus de la grille est de i pied 8 pouces, et du pont à la voûte de i pied i o pou* ces: trois fourneaux ont une cheminée commune, de 8 pieds de diamètre a la base et de 8o à loo pied<^ (21, Sy à 50y 46j de hauteur. Cette cheminée est destinée à servir à un plus grand nombre de fourneaux, roduit On peut fondre dans chacun de ces fourneaux ^^^^^' de trois tonnes et demie à quatre tonnes de fonte à la fois. On brûle une demi-tonne de houille par tonne de fonte: le déchet est de lo pour loo. On a trouvé, dans la même usine, que la consommation de houille était à peu près la même dans les fourneaux à simple voûte , mais que le déchet était de is et demi pour lOo.

ueauz à Nous avons vu , à Glasgow , des fourneaux à !}f ^o*^ simple voûte, dont la sole est fort inclinée, et au

xlasgow. tr ' ^ '

moyen desquels on peut couler une quantité considérable de fonte à la fois : les gueuses sout chargées à différentes reprises. La sole a une pente de i8 pouces (o°',45) du pont a la cheminée sur une longueur de 6 pieds 6 pouces (i"f98). La distance du pont à la voûte est de i3 à i4 pouces.

La cheminée a 3o pieds (g"', 1 5) de hauteur.

ET DU FER EN ANGLETERRE. Soj

Le travail de la fusion ne présente rien de par- Trayair. ticulier. Le plus souvent, on a soin de chauffer le fourneau pendant une heure et demie, avant dlntrodnire la fonte, afin de fritter la sole. Par suite de cette précaution, le déchet est peutêtre un peu diminué, la fonte étant moins long-temps exposée au courant qui traverse le fourneau.

On fond environ une tonne de fonte par heure, on consomme une tonne de houille pour fondre la première tonne de fonte , et ensuite le fourneau étant échauffé, une demi-tonne de houille par tonne de fonte.

Les fourneaux à sole très inclinée comme celui Fourneaux à

1 oi 1 • i>* Al "™PÏ« voûte

de Glasgow sont lom d être avantageux. A la de Liège. ■ fonderie de canons de Liège, en Belgique, l'habile officier, directeur de l'établissement, M. le major Frédérics , après avoir essayé des fourneaux à réverbère de diflférentes formes et dimensions, a donné la préférence au fourneau représenté en coupe et plan (fig, 8 et 9, PI. XVIj-

La sole est presque horizontale , le fourneau est assez grand pour contenir jusqu'à 4^00 kilogrammes à la fois.

On avait d'abord imaginé pour diminuer l'oxi- M«yenpour dation de la tonte, d'approfondir le bain, mais il roxhlatlon. en résultait une grande différence de température entre les couches inférieures et les couches supérieures du bain. On est parvenu à se préserver autant que possible de l'oxidation tout en conser-

5o8 FABRICATION DE LA FOKTE

vant une sole presque horizontale et procédant de la manière suivante.

Avant de charger et d'allumer le fourneau on étend sur la sole une couche de grosses escarbilles qui proviennent du chauffage même du fourneau. Après le chargement lorsque le fourneau est en feu^ le coke s'allume , rougit, élève la température intérieure y accélère la fusion des matières, puis il recouvre la fonte liquide et la préserve de Toxidation. Ainsi non-seulement Feniploi du coke a permis de diminuer Tinclinaison de la sole, il a encore rendu la température près de la coulée beaucoup plus élevée, et l'on a pu couler la fonte aussi chaude qu'on le désirait, ce qui est très important pour la solidité des pièces. Dans cette seconde fusion la fonte ne subit aucun blanchiment. Elle reste grise.

Sohet. ^^ déchet et les carcas sont beaucoup moindres. U n'y a presque pas de déchet et les carcas qui montaient auparavant à 12 ou 1 5 pour 100 ont diminué de plus de moitié.

La consommation en combustible a été aussi Bomma- très Sensiblement réduite. Pour obtenir 1 00 parlusUbie. *^^s ^® fonte liquéfiée on consommait avec les anciens fourneaux de 80 à 90 kilogrammesde houille. Avec les nouveaux , la consommation ne dépasse guère 55 à 60 kilogrammes.

Comme les couches supérieures du bain sont position toujours plus chaudcs que les couches inférieures, coulée, ou a ménagé deux trous de coulée à deux hau-

ET DU FER EN ANGLETERRE. SoQ

lents différentes; en sorte qu'on peut former la cu-^ lasse des canons et le tonnerre avec la fonte qui a le plus haut degré de liquidité. Il est évident que cette partie du canon où se fait l'explosion est celle qui exige le plus de ténacité. Dans la fonderie on a trois exemples de canons dont les aidasses ont éclaté lors des épreuves parce qu'elles provenaient de fonte qui n'était pas assez liquide. Quand le tonnerre est formé avec la fonte très > liquide sortant du trou de coulée supérieur, on débouche le trou inférieur et les fontes inégalement chaudes se prolongent pour former le reste de chaque pièce. ^ ,

Nous n'avons pu, en visitant les fonderies de l'Angleterre , nous y arrêter assez de temps pour examiner avec soin les méthodes de moulage; nous rattacherons seulement à cet article quelques reuseignemens sur un genre de fabrication intéressant que nous avons étudié dans deux fonderies différentes y l'une située à Oldbury, près de Birmingham, et 1 autre à Glasgow, en Ecosse.