jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
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 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, 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 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
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 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 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 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 que de très-légères criques ou gerçures. Les personnes qui s’occupent
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 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 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 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 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 ;
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 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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 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. 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
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. 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 ? 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 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 aussi difficiles à traiter qu'on l'a cru longtemps. Revenons au chargement : Si nous nous reportons à l'appareil de
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 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 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 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 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
Les plus gros fragments roulent par ce talus au fond 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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 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 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 ces usines n'ont pu porter leurs gueulards à 2 mètres