jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
toute la durée de campagne des fourneaux. En nous reportant à notre propre expérience nous nous souvenons d'avoir éprouvé, dans l'Ardèche, la plus grande peine pour parvenir, il n'y a pas plus de sept à huit ans, à cette fabrication normale de fonte blanche. Les haïmatites de Privas et de Lavault étaient alors réputées incapables de donner des fontes de cette nature. À l'heure qu'il est, il se passe quelque chose d'analogue à l'égard des scories : l'impossibilité de les réduire complètement a été soutenue par les personnages les plus éminents qui se soient occupés de métallurgie. On reprochait aux
éminents qui se soient occupés de métallurgie. On reprochait aux hématites de l'Ardèche de ne pouvoir être réduites entièrement qu'à l'aide d'une marche en fonte grise ou truitée, c'est-à-dire avec une excessive consommation de combustible. C'est précisément le cas des scories. Nous nous hâtons de convenir que le problème est ici plus difficile à résoudre : les scories sont plus fusibles et plus irréductibles. Nous allons voir cependant, par un simple exposé de faits, que les scories se réduisent, se réduisent aisément, c'est-à-dire en roulement de bonne fonte blanche et se réduisent en proportion considérable ; on peut même prévoir
se réduisent en proportion considérable ; on peut même prévoir l'époque très-prochaine où les scories fournies par les forges pourront être complètement utilisées et jouir d'une bonne réputation comme minerai de fer. Depuis plus de deux ans, à Givors, MM. Prenat et Cie (aujourd'hui de Larochette et Cie) traitent régulièrement pour fonte de forge un lit de fusion dont est exclu tout minerai siliceux. Ce lit de fusion se compose simplement de minerai argilo-calcaire et de scories. Nous avons travaillé les fontes provenant de ce mélange et nous ne disons rien que nous n'ayons vérifié par nos propres observations. Le
rien que nous n'ayons vérifié par nos propres observations. Le haut-fourneau auquel est appliqué ce dosage n'offre rien de particulier quant au profil. Les dimensions de ce profil sont les suivantes : Diamètre du gueulard 2m, 20 Id. au ventre. 4 20 Id. aux tuyères 1 60 Id. à la sole. 1 50 Hauteur de la sole aux prises de gaz. 16 00 Id. au ventre 6 00 Id. aux tuyères 0 85 Il n'y a de remarquable dans ce profil que l'élargissement aux tuyères et l'absence d'ouvrage proprement dit. Les tuyères sont au nombre de deux ou trois :
Les tuyères sont au nombre de deux ou trois : 1 une à chaque costière quand il y en a deux et une de plus à la rustine quand il y en a trois. Le vent est injecté dans le fourneau par des buses de 70 à 80 millimètres chacune ; à une pression de 9 ou 10 centimètres de mercure quand il y a trois tuyères; et de 15 à 16 centimètres quand il n'y en a que deux. La température du vent est toujours au-dessus de 300° ; elle varie de 300 à 360°. Le lit de fusion
elle varie de 300 à 360°. Le lit de fusion se compose de 30 à 32 "/_" de scories et de 68 à 70 °/0 de minerais calcaires. Les scories viennent indistinctement du puddlage et du réchauffage ; les premières sont cependant préférées et mises à part : elles sont plus riches et plus faciles à traiter. Elles sont fournies par diverses usines du bassin et notamment par les forges d'Onzon et de L'Horme. Les minerais calcaires sont de deux provenances : de Franche-Comté et du Dauphiné; on les emploie à peu près par moitié. Le coke est de qualité
à peu près par moitié. Le coke est de qualité très-médiocre. Il est fabriqué à l'usine même avec des houilles de Saint-Étienne. Il contient 17 °/_. de cendres. Les charges assez volumineuses se composent de 2200 à 2300 kilogrammes de minerais ; on en fait 38 ou 42 par 24 heures. La production s'élève de 25 à 28 tonnes avec un rendement du lit de fusion de 28 à 30,5 Le mode de chargement et de fermeture appliqué à ce fourneau est assez singulier. Il a été imaginé par M. J. Prénat, directeur de l'usine de MM. de Larochette et
J. Prénat, directeur de l'usine de MM. de Larochette et Cie. Dans l'axe du fourneau se trouve un appareil de forme cylindro-conique. (PL. IV, FIG. 1 et 2). Il est maintenu dans cette position verticale au moyen de quatre bras en tôle posés de champ. Le gueulard est fermé par une espèce de cloche en fonte au milieu de laquelle une ouverture carrée d'environ 0,80 de côté seulement s'ouvre et se ferme par un registre raboté sur les bords. Les wagons, de forme pyramidale, viennent se décharger dans le fourneau par cette ouverture. Les matières se disposent d'elles-mêmes au-dessous de
par cette ouverture. Les matières se disposent d'elles-mêmes au-dessous de la partie cylindrique de l'appareil. Une trémie cylindrique de 2 mètres de hauteur protège les prises de gaz à la circonférence. Les laitiers de ce fourneau sont toujours légers, bien que compacts et courts, de couleur rousse ou grisâtre, quelquefois de teinte foncée, jamais cependant complètement noirs. Ils conservent cet aspect avec une constance remarquable, signe infaillible de la régularité parfaite de l'allure de ce fourneau. La composition chimique de ces laitiers ne varie pas davantage ; elle est comprise dans les limites suivantes : Silice 37 à 39 Chaux
dans les limites suivantes : Silice 37 à 39 Chaux 42 à 40 Alumine 20 à 18 Oxide de fer 0,5 à 1,5 Ces laitiers sont réellement très-dignes d'attention par la forte proportion de bases qu'ils renferment et par leur faible teneur d'oxyde de fer. De leur nature basique dépend la bonne qualité de la fonte et la haute température du fourneau, indispensable à la fabrication de la fonte sublamellaire. Enfin les laitiers sont assez pauvres en oxyde de fer pour n'avoir pas sensiblement d'action corrosive sur les parois du fourneau : il est de fait que depuis la mise
fourneau : il est de fait que depuis la mise en feu, c'est-à-dire depuis deux ans, les parois réfractaires n'ont jamais subi de réparations et qu'au niveau des tuyères les briques paraissent avoir conservé leur épaisseur primitive. Les fontes produites par ce fourneau sont blanches sublamellaires, c'est-à-dire à cassure rayonnée, massives et sans cavernosités. On les coule en plaque ; à l'analyse elles nous ont donné 3,4 % de silicium ; nous n'avons pas dosé les autres éléments qui la composent, persuadés que dans les analyses de ce genre les erreurs sont fréquentes avec les moyens d'opérer dont on dispose
erreurs sont fréquentes avec les moyens d'opérer dont on dispose généralement en chimie et surtout dans les laboratoires d'usine. Nous allons voir, ce qui sera beaucoup plus concluant, manière dont elles se sont comportées à la forge. Traitées à demi-bouillon dans un four à puddler à charbon, ces fontes ont donné des fers métis se rapprochant plus des fers à nerf que des fers à grains, nous voulons dire du fer fort que du fer tendre. Elles se puddlent avec la plus extrême facilité; deux hommes, un puddleur et son aide, ont fait en moyenne 10 chaudes par 12 heures,
aide, ont fait en moyenne 10 chaudes par 12 heures, y compris le temps nécessaire à faire fondre les riblons pour soler une fois par 24 heures. Les consommations de ce puddlage ont été les suivantes : Fonte, y compris les riblons pour soler, 1098 kg de fer brut. Houille, y compris le charbon d’allumage, 865 kg id. Au four à réchauffer et aux laminoirs ce fer s’est comporté comme du fer tendre, sans avoir cependant manifesté cette tendance à s’échauffer qu’ont toujours les fers de cette nature. À chaud : disons d’abord que sans ballage ce fer nous a
: disons d’abord que sans ballage ce fer nous a donné des plats de 27 et 36 lignes de large sur 3, 4, 5, 7, 8, 9 et 10 lignes d’épaisseur et qu’il n’y a pas eu de rebut. À la forge à main, ce fer, quoique rouverain, nous a donné des résultats bien supérieurs aux fers ordinaires les plus estimés du bassin. Il se forge et se soude avec la plus grande facilité. Pour apprécier jusqu’à quelles limites ce fer était rouverain nous avons opéré de la manière suivante sur des barres de 27 lignes de large et de
sur des barres de 27 lignes de large et de 8 lignes d’épaisseur : chauffées à blanc à l’une extrémité sur une longueur d’environ 40 centimètres, ces barres ont été graduellement repliées sur elles-mêmes, jusqu’au point où la température n’était plus que rouge sombre ou noir ; sur 40 barres ainsi éprouvées, 16 en moyenne se sont rompues complètement au moment de la couleur, les autres ont criqué légèrement à cette température, et la profondeur ou l’étendue de ces criques peut s’évaluer au tiers de la section de la barre. À froid : les échantillons d’une épaisseur supérieure à 8
À froid : les échantillons d’une épaisseur supérieure à 8 lignes ont présenté une cassure mixte, c’est-à-dire mêlée de grains et de nerfs; ils ont pu se replier sans se gercer jusqu’à 45° après avoir dépassé la verticale. Poussées jusqu’au contact de leurs extrémités, les barres ainsi essayées ne se sont pas rompues, mais il s’est manifesté de larges gerçures. Au-dessous de 8 lignes d’épaisseur, la cassure est plutôt nerveuse que grenue ; elle est tout-à-fait nerveuse pour les échantillons de 6 et de 5 lignes. Tous ces échantillons ont pu se replier entièrement sur eux-mêmes et ne présenter l’apparence
pu se replier entièrement sur eux-mêmes et ne présenter l’apparence que de très-légères criques ou gerçures. Les personnes qui s’occupent habituellement de la fabrication ou de l’emploi des fers marchands apprécieront la valeur de ces résultats. Nous avons eu l’occasion de faire des expériences nombreuses sur les fers forts et les fers tendres du bassin de la Loire, et nous pouvons dire que ceux dont il s’agit ici participent aux avantages de ces deux espèces de fer sans en avoir tous les défauts. Ils sont tendres au laminage et faciles à profiler ; ils sont moins rouverains que les fers
à profiler ; ils sont moins rouverains que les fers forts et n’ont pas la brièveté froide des fers tendres. Les fontes truitées et grises obtenues dans les mêmes conditions de mélanges nous ont donné des résultats plus satisfaisants encore. Puddlées à grand bouillon ces fontes grises ont produit les plus beaux fers forts auxquels on puisse atteindre, nerf long, blanc et soyeux. La qualité de ce fer à chaud n’est pas moins frappante ; il est à peine rouverain ; il a supporté victorieusement les essais que nous avons très-souvent fait subir aux fers des fontes grises des minerais
très-souvent fait subir aux fers des fontes grises des minerais de l’Ardèche. Ces résultats ne sont-ils pas concluants, et peuvent-ils laisser subsister des doutes sur la supériorité des fers de scories ? Les fontes de scories sont donc excellentes ; elles peuvent être obtenues par une marche régulière ; de plus il est facile de voir que la quantité de scories consommée par ce mode de fabrication peut épuiser et au-delà la quantité de scories produite par les forges. Dans une forge à l’anglaise, produisant par moitié des fers marchands proprement dits et des fers profilés ou tôles, la mise
proprement dits et des fers profilés ou tôles, la mise au four total de fonte peut s’évaluer à 1280 kil., ce qui signifie en d’autres termes que pour fabriquer une tonne de fer livrable au commerce on emploie 1280 kil. de fonte brute. Les déchets réunis de puddlage et des réchauffages s’élèvent donc à 280 kil. par tonne de produit fini; ce chiffre doit être pris pour moyenne. Dans certaines usines il est de beaucoup dépassé, alors même qu’il s’agit de la fabrication des fers les plus ordinaires; dans d’autres il n’est jamais atteint. Rétranchons de ce déchet total les
il n’est jamais atteint. Rétranchons de ce déchet total les 83 kil. de matières étrangères qui se trouvent contenus dans 1280 kil. de fonte à raison de 6,5 ; le reste, 197 kil., est en définitive la quantité de fer qui se transforme en scories; admettons de plus pour celle-ci une richesse moyenne de 48 %, richesse qui n’a rien d’exagéré, ainsi que nous le verrons plus tard. Il résulte de la comparaison de ces chiffres qu’une quantité de 410 kil. de scories est donnée par 1280 kil. de fonte brute, soit 320 kil. par tonne. Nous avons voulu, à
brute, soit 320 kil. par tonne. Nous avons voulu, à diverses reprises, vérifier ce résultat par des expériences faites sur une grande échelle ; elles nous ont toujours donné un chiffre plus élevé, nous avons souvent atteint 355 kil. par tonne. Arrêtons-nous donc au chiffre intermédiaire de 335. Eh bien, dans le roulement de MM. de Larochette et cie ce n’est pas 335 kil., c’est 1000 kil. de scories qui sont employés par 1000 kil. de fonte. Un seul haut-fourneau sur trois suffisait donc avec une marche pareille pour épuiser la totalité des scories. On est bien loin dans la
la totalité des scories. On est bien loin dans la pratique d’atteindre généralement un but si désirable. Ce but est cependant atteint à Givors par le roulement que nous venons de décrire. Il est intéressant maintenant d'étudier ce roulement lui-même, de montrer que les circonstances qui l'ont permis à Givors peuvent se reproduire ailleurs ; que la solution du problème, en un mot, ne doit pas rester locale, mais qu'elle se généralisera dès que les métallurgistes le voudront sérieusement. Tout d'abord nous ne voyons rien de particulier dans la ventilation, ni dans la nature des matières composant le dosage, nous
ni dans la nature des matières composant le dosage, nous l'avons déjà dit ; cette remarque s'appliquerait même au profil du fourneau si ce n'était l'élargissement aux tuyères. Cette disposition est remarquable en ce qu'elle s'éloigne de l'usage général dans les bassins de la Loire et du Rhône, où les creusets n'ont pas plus de 1 mètre ou 1,5 de diamètre ; elle a sa raison d'être dans l'agrandissement rapide qui se produit toujours dans cette partie du fourneau, agrandissement qu'il est plus naturel de devoir à la construction du fourneau lui-même qu'à l'effet corrosif du vent ou des laitiers.
fourneau lui-même qu'à l'effet corrosif du vent ou des laitiers. Cette disposition peut sans doute avoir son influence sur la forte production du fourneau dont il s'agit par l'augmentation de volume et par la descente plus facile des matières ; cette influence cependant ne saurait être principale, et nous croyons qu'il faut chercher ailleurs la raison décisive des phénomènes que nous avons signalés, de la régularité d'allure surtout, trait caractéristique de ce roulement. Reste donc le chargement. Nous voici en présence de cette question. Le mode de chargement exerce-t-il, oui ou non, une influence capitale sur le roulement d'un haut-fourneau
ou non, une influence capitale sur le roulement d'un haut-fourneau ? Nous n'hésitons pas à dire que oui, et nous allons en trouver des preuves multipliées dans la suite de cette étude. Celle que nous offre le haut-fourneau de M. Prénat est remarquable entre toutes. Citons avant d'aller plus loin un fait qui donnera une idée plus exacte de la régularité de ce fourneau et qui nous permettra de mettre en pleine lumière l'influence qu'a sur lui le mode de chargement. Bien que ce fourneau soit en campagne de fonte blanche il arrive parfois que les exigences de la fonderie
blanche il arrive parfois que les exigences de la fonderie obligent à lui faire produire de la fonte grise pendant quelques jours. M. J. Prénat enlève alors le dosage à 30 ou 32 de scories et met à la place un mélange pour fonte grise ; 36 heures après cette substitution la fonte devient parfaitement grise en effet. Le retour à la fonte blanche s'effectue non moins facilement ; les 32 de scories sont introduits d'un seul coup et la fonte redevient blanche homogène 36 heures après. Ce fait n'a pas besoin de commentaires ; les scories ne sont donc
pas besoin de commentaires ; les scories ne sont donc pas aussi difficiles à traiter qu'on l'a cru longtemps. Revenons au chargement : Si nous nous reportons à l'appareil de chargement (PL. IV, FIG. 1 et 2) nous voyons que les matières en s'affaissant dans le fourneau sont repoussées vers les parois par le cône inférieur du distributeur ; de là elles se disposent en talus de la circonférence au centre et il se forme un vide dessous du cône. Les plus gros fragments roulent par ce talus au fond de ce vide et viennent aussi occuper la partie centrale
de ce vide et viennent aussi occuper la partie centrale du fourneau. En un mot, c'est un véritable chargement à la circonférence. Au contraire le chargement uniforme, c'est-à-dire le chargement en couche horizontale sur toute la section du gueulard s'applique à presque tous les hauts-fourneaux de ces contrées. Que résulte-t-il de cette différence ? Les gaz, chacun le sait, ont indépendamment de tout système de chargement une tendance bien prononcée à s'élever, à se glisser pour ainsi dire le long des parois du fourneau. Cette tendance se trouve efficacement combattue par le fait caractéristique d'une colonne centrale composée des plus
par le fait caractéristique d'une colonne centrale composée des plus gros fragments, comme c'est le cas dans la méthode du chargement à la circonférence ; au contraire elle subsiste tout entière dans le cas du chargement uniforme. Du passage des gaz à travers les matières, de cette distribution des agents réducteurs au milieu des minerais ne résulte-t-il pas une plus complète et surtout plus égale réduction ? Il y a plus : dans l'appareil de M. J. Prénat on a remarqué la longueur exagérée de la trémie ; elle sert pour ainsi dire de régulateur aux matières qui passent ainsi
pour ainsi dire de régulateur aux matières qui passent ainsi dans le fourneau d'une manière continue, constante, et cela malgré les intermittences du chargement au gueulard proprement dit. Cet appareil réalise donc à la fois les conditions d'un chargement à la circonférence et d'un chargement sans interruption. Nous pensons que c'est de là que dépend surtout cette régularité qui nous frappe, cette régularité qui seule peut permettre la réduction si totale d'une surcharge de minerai et qui devient une condition sine qua non dès qu'il s'agit de minerais aussi difficiles à réduire que le sont les scories. Nous le répétons
à réduire que le sont les scories. Nous le répétons d'ailleurs, il ne s'agit pas d'un fait isolé ; les preuves qui confirment cette supériorité du mode de chargement à la circonférence abondent autour de nous. Aux mines de Pont-à-Evêque, où l'on traite depuis nombre d'années environ 20 000 de scories pour fers profilés, on charge les fourneaux à la circonférence et l'on a pu porter jusqu'à 2 m,60 le diamètre des gueulards. L'appareil de chargement à la fois obturateur et distributeur est représenté par un simple croquis (PL. IV, FIG. 3). C'est celui qu'on utilise généralement en Angleterre. Il
FIG. 3). C'est celui qu'on utilise généralement en Angleterre. Il était déjà employé, disent MM. Grüner et Lan dès l'année 1800 à l'usine de Cyfartha. L'utilisation des gaz n'était pas comme à cette époque, cet appareil ne servait donc que de répartiteur et non de fermeture ; le cône seul devait être installé au milieu du fourneau ; la trémie ne dut venir que plus tard avec l'idée de l'emploi des gaz. Le chargement à la circonférence avait donc depuis longtemps préoccupé les Anglais. Il est à regretter que MM. Grüner et Lan n'aient pu nous donner les dimensions de
Grüner et Lan n'aient pu nous donner les dimensions de ce cône ; la dimension de sa base est d'une importance capitale, ainsi que nous le verrons plus loin. Les premières études de cet appareil furent faites à Pont-à-Evêque en 1854 par M. de Pierredon, sur les indications de M. V. Frèrejeau. Ce n'est qu'à partir de cette époque que l'on a pu accroître le diamètre du gueulard et augmenter la dose de scories dans les lits de fusion sans nuire à la qualité des fers. Si nous comparons maintenant les deux exemples de chargement qui précèdent à ce qui
les deux exemples de chargement qui précèdent à ce qui se passe aux hauts-fourneaux de l'Ardèche, nous serons bien plus frappés encore du rôle que joue le mode de chargement dans la fabrication de la fonte. Dans l'Ardèche, on a pu dire des ingénieurs qu'ils étaient fanatiques de cet égalisage (c'est l'expression consacrée) de la charge sur toute la section du gueulard ; les variations brusques de l'allure du fourneau, les passages fréquents des laitiers blancs aux laitiers noirs et même aux scories, l'usure rapide des parois, tels sont brièvement ou plutôt tels étaient les caractères généraux du roulement de
ou plutôt tels étaient les caractères généraux du roulement de ces usines. Ces irrégularités n'ont fait que s'aggraver quand on a voulu augmenter le diamètre du gueulard, et pendant qu'ici le chargement à la circonférence régularisait l'allure et facilitait l'usage des grands gueulards, là au contraire le chargement uniforme rendait le travail en fonte blanche excessivement pénible et mettait obstacle à l'élargissement du gueulard. Nous avons pu nous-mêmes constater dans l'Ardèche, aux usines du Pouzin, la vérité d'un fait remarquable cité par MM. Grüner et Lan, fait qui vient bien à l'appui des considérations qui précèdent : Les hauts-fourneaux de
à l'appui des considérations qui précèdent : Les hauts-fourneaux de ces usines n'ont pu porter leurs gueulards à 2 mètres de diamètre, alors que le ventre avait 4 m,50, sans que la marche du fourneau n'éprouvât les plus graves perturbations. Le chargement était uniforme; on se préoccupait d'égaliser, de fermer hermétiquement ; les perfectionnements étaient dans cette voie. Les gueulards sont restés ce qu'ils étaient, la production ne s'est accrue qu'insensiblement. La fonte blanche a été obtenue, il est vrai, mais avec la plus grande peine. Rapprochons encore de ces résultats incomplets les résultats obtenus dans le Cumberland, à l'usine
résultats incomplets les résultats obtenus dans le Cumberland, à l'usine d'Ulverstone, où l'on traite des minerais un peu analogues aux hématites de l'Ardèche. M. Jordan, ingénieur de la Société des gaz de Marseille, a publié sur l'installation et le roulement des lourneaux de ce dernier une Note du plus haut intérêt de laquelle nous extrayons le passage suivant : « À l'usine d'Ulverstone qui, par suite de l'éloignement et du prix de ses cokes, se trouve dans une situation plus semblable à celle des usines françaises, et où l'on voulait économiser le combustible, on devait penser à utiliser les gaz
économiser le combustible, on devait penser à utiliser les gaz le plus et le mieux possible. Les minerais employés n'étaient plus les minerais houillers, mais des minerais oxydés ayant beaucoup de rapport avec ceux de Lavoux et de Privas; on se trouvait donc en face de la difficulté. Sans connaître, croyons-nous, le système de M. Coingt, de Montluçon, et pénétré probablement des idées qu'une étude du docteur Parry (bien connu en Angleterre, et que la Revue universelle de Liège, t. XV, nous a fait connaître en France), a inspiré aux maîtres de forges anglais, M. J. C. Smith, ingénieur de
maîtres de forges anglais, M. J. C. Smith, ingénieur de l'usine, a imaginé un système de prise de gaz à dôme qui a résolu le problème comme le démontre une expérience de trois années. Ce système, comme la plupart de ceux employés en Angleterre depuis quelques années, comme celui d'Old-Park-Works notamment prend les gaz surtout au centre du gueulard ; mais il n'y a pas, comme ces systèmes, de tuyaux vertical plongeant dans les charges ; en voici la description : Dans l'axe du gueulard se trouve la prise de gaz, qui est un tuyau en forte tôle doublé intérieurement
gaz, qui est un tuyau en forte tôle doublé intérieurement d'un placage en briques réfractaires. Ce tuyau, dont l'orifice descend à 1,50 environ au-dessous du niveau du gueulard, est fixé verticalement sur une couronne formée de six blocs appareillés en terre réfractaire et supportée par six arcs-boutants en maçonnerie, ainsi qu'on le voit PL. IV, FIG. 4, 5, 6. Les six arcs-boutants et la couronne forment, en travers de la cuve, une espèce de dôme percé de sept ouvertures : une au centre pour la sortie des gaz et six sur la circonférence (deux ouvertures correspondant l'une à la rustine,