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(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 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 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 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
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 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 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 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 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
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 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, l'autre à la tympe) pour la descente des charges. Il reste toujours entre le dessous de ce dôme et la charge un espace vide dans lequel les gaz s'accumulent et d'où ils sont extraits par le tuyau central. Une partie de ces gaz, du reste, s'échappe au-dehors et vient brûler à l'orifice du gueulard. Le tuyau en tôle est entouré d'une murette en briques réfractaires de 0,15 m, 15 d'épaisseur environ. Le vide intérieur par lequel s'échappent les gaz a 0,37 m de diamètre. Le gueulard est entouré d'une cheminée cylindrique en briques ayant le même diamètre intérieur et qui a 3 m,50 environ de hauteur. Cette cheminée est percée de six ouvertures au niveau de la plate-forme, garnies de cadres en fonte et fermées par des portes en tôles battantes correspondant aux six ouvertures du dôme. C'est par ces portes que se fait le chargement avec de simples brouettes en bois, mode qui peut paraître primitif, mais qui réussit
reste toujours entre le dessous de ce dôme et la charge un espace vide dans lequel les gaz s'accumulent et d'où ils sont extraits par le tuyau central. Une partie de ces gaz, du reste, s'échappe au-dehors et vient brûler à l'orifice du gueulard. Le tuyau en tôle est entouré d'une murette en briques réfractaires de 0,15 m, 15 d'épaisseur environ. Le vide intérieur par lequel s'échappent les gaz a 0,37 m de diamètre. Le gueulard est entouré d'une cheminée cylindrique en briques ayant le même diamètre intérieur et qui a 3 m,50 environ de hauteur. Cette cheminée est percée de six ouvertures au niveau de la plate-forme, garnies de cadres en fonte et fermées par des portes en tôles battantes correspondant aux six ouvertures du dôme. C'est par ces portes que se fait le chargement avec de simples brouettes en bois, mode qui peut paraître primitif, mais qui réussit ici fort bien. Nous voyons qu'à Ulverstone on était aussi préoccupé de cette tendance des gaz à suivre les parois. On y a remédié par la prise centrale et par le chargement à la circonférence. M. Jordan ajoute plus de confiance à l'efficacité du premier moyen qu'à celle du second. Dans notre opinion le chargement sur le pourtour a produit au moins autant d'effet que la prise centrale. Du reste, cette prise de gaz n'est pas aussi centrale qu'elle le paraît au premier coup d'œil, puisque les gaz peuvent s'échapper également par la circonférence. Cet appareil, comme celui de M. J. Prénat, a de plus l'avantage de fournir aux matières un écoulement constant dans le fourneau. Il résulte enfin de la note de M. Jordan que, par un mode de chargement tout-à-fait contraire à celui qu'on emploie dans l'Ardèche et se rapprocherait beaucoup du système que nous préconisons, il résulte, disons-nous, qu'à Ulverstone on a pu porter le gueulard à des dimensions extraordinaires et atteindre en production le chiffre gigantesque de 90 tonnes de fonte grise par 24 heures. Pour être juste toutefois il faut dire que les hématites du Cumberland, toutes analogues qu'elles sont minéralogiquement aux minerais de l'Ardèche,
Dans notre opinion le chargement sur le pourtour a produit au moins autant d'effet que la prise centrale. Du reste, cette prise de gaz n'est pas aussi centrale qu'elle le paraît au premier coup d'œil, puisque les gaz peuvent s'échapper également par la circonférence. Cet appareil, comme celui de M. J. Prénat, a de plus l'avantage de fournir aux matières un écoulement constant dans le fourneau. Il résulte enfin de la note de M. Jordan que, par un mode de chargement tout-à-fait contraire à celui qu'on emploie dans l'Ardèche et se rapprocherait beaucoup du système que nous préconisons, il résulte, disons-nous, qu'à Ulverstone on a pu porter le gueulard à des dimensions extraordinaires et atteindre en production le chiffre gigantesque de 90 tonnes de fonte grise par 24 heures. Pour être juste toutefois il faut dire que les hématites du Cumberland, toutes analogues qu'elles sont minéralogiquement aux minerais de l'Ardèche, en diffèrent beaucoup au point de vue métallurgique. Le rendement moyen des lits de fusion d'Ulverstone est de 50 ; les minerais de l'Ardèche rendent bien 45 %, mais la comparaison n'est pas exacte tant que l'on néglige de tenir compte des 30 ou 40 de castine que l'on ajoute à ces minerais comme fondants. Cette observation faite, on voit qu'en réalité les rendements de l'Ardèche ne dépassent pas 31 ou 32. Cette différence est assez essentielle pour qu'on ne doive pas pousser trop loin l'analogie qui peut exister entre ces deux espèces de minerais, ni faire de comparaison trop absolue entre la production des usines qui les traitent. Mais ne faut-il pas convenir que même en tenant compte de cette différence de richesse les fourneaux de l'Ardèche sont bien loin, par leur résultat, de ceux d'Ulverstone et qu'on est en droit d'attendre des améliorations ? Ces améliorations à quoi tiendront-elles? Elles tiendront, au Pouzin comme à Ulverstone, à l'augmentation du volume du fourneau et à la régularisation de l'allure. Ces deux conditions sont à la fois réalisables par le chargement à la circonférence et l'agrandissement du gueulard. À Lavoux, on est parvenu au moyen du wagon circulaire de même
à ces minerais comme fondants. Cette observation faite, on voit qu'en réalité les rendements de l'Ardèche ne dépassent pas 31 ou 32. Cette différence est assez essentielle pour qu'on ne doive pas pousser trop loin l'analogie qui peut exister entre ces deux espèces de minerais, ni faire de comparaison trop absolue entre la production des usines qui les traitent. Mais ne faut-il pas convenir que même en tenant compte de cette différence de richesse les fourneaux de l'Ardèche sont bien loin, par leur résultat, de ceux d'Ulverstone et qu'on est en droit d'attendre des améliorations ? Ces améliorations à quoi tiendront-elles? Elles tiendront, au Pouzin comme à Ulverstone, à l'augmentation du volume du fourneau et à la régularisation de l'allure. Ces deux conditions sont à la fois réalisables par le chargement à la circonférence et l'agrandissement du gueulard. À Lavoux, on est parvenu au moyen du wagon circulaire de même diamètre que le gueulard à réaliser avec une idéale perfection le parfait égalisage des matières. Cependant les essais de grand gueulard n'ont pas réussi là mieux qu'ailleurs. Ce n'est pas que ce wagon ne présente des avantages incontestables, comparé surtout au désastreux wagon pyramidal que l'on employait auparavant. Malheureusement ce wagon n'est applicable que dans un petit nombre de cas, et en le préconisant comme on l'a fait on a trop oublié que la généralité des fourneaux ne pouvaient absolument en faire usage. Il est dû à M. G. Gautier, ancien ingénieur des usines de Lavoux. Le fond de ce wagon se compose d'un ensemble de portes s'ouvrant toutes à la fois au moyen d'un simple et unique levier. Au Pouzin, la disposition générale des usines n'a pas permis l'usage des wagons circulaires. Construites dans une plaine, sur les bords du Rhône, où viennent aboutir les deux vallées qui conduisent aux mines de Privas, on a dû pour élever les matières au gueulard employer dans ces usines un système de monte-charges mécanique ; les deux établissements ont adopté le monte-charges hydraulique et vertical. Cette disposition ne permet pas aux wagons de grande section d'arriver jusqu'au gueulard ; on conçoit du
wagon n'est applicable que dans un petit nombre de cas, et en le préconisant comme on l'a fait on a trop oublié que la généralité des fourneaux ne pouvaient absolument en faire usage. Il est dû à M. G. Gautier, ancien ingénieur des usines de Lavoux. Le fond de ce wagon se compose d'un ensemble de portes s'ouvrant toutes à la fois au moyen d'un simple et unique levier. Au Pouzin, la disposition générale des usines n'a pas permis l'usage des wagons circulaires. Construites dans une plaine, sur les bords du Rhône, où viennent aboutir les deux vallées qui conduisent aux mines de Privas, on a dû pour élever les matières au gueulard employer dans ces usines un système de monte-charges mécanique ; les deux établissements ont adopté le monte-charges hydraulique et vertical. Cette disposition ne permet pas aux wagons de grande section d'arriver jusqu'au gueulard ; on conçoit du reste que les dimensions de l'intérieur de ces monte-charges limitent celles que l'on peut donner transversalement aux wagons. Aussi se servait-on, il n'y a pas longtemps encore, du simple wagon pyramidal d'une certaine hauteur et très-restreint dans ses dimensions horizontales. Ce wagon, amené sur le milieu du gueulard, se déchargeait dans le fourneau au moyen de deux portes mobiles autour d'un axe unique perpendiculaire à la voie. L'ouvrier chargeur, après avoir éloigné le wagon, devait égaliser la charge à l'aide d'un rable et fermer ensuite le fourneau. Il est inutile d'insister sur les défauts d'un pareil système. Les ouvriers, enveloppés, aveuglés, asphyxiés même par les gaz, s'acquittaient fort mal de leur besogne, et en admettant qu'une surveillance très-active eût pu les stimuler, ce système, sans parler de la durée de l'opération et des pertes de gaz qui en résultaient, avait encore l'inconvénient de faire dépendre presque entièrement la marche du fourneau de la volonté incertaine des ouvriers employés au chargement. Il n'est pas surprenant dès lors que l'apparition du wagon circulaire n'ait été accueillie comme un progrès considérable. M. Gauthier, s'attachant à cette idée, la modifia de la manière suivante : Il donna à ce wagon une forme rectangulaire et
dans le fourneau au moyen de deux portes mobiles autour d'un axe unique perpendiculaire à la voie. L'ouvrier chargeur, après avoir éloigné le wagon, devait égaliser la charge à l'aide d'un rable et fermer ensuite le fourneau. Il est inutile d'insister sur les défauts d'un pareil système. Les ouvriers, enveloppés, aveuglés, asphyxiés même par les gaz, s'acquittaient fort mal de leur besogne, et en admettant qu'une surveillance très-active eût pu les stimuler, ce système, sans parler de la durée de l'opération et des pertes de gaz qui en résultaient, avait encore l'inconvénient de faire dépendre presque entièrement la marche du fourneau de la volonté incertaine des ouvriers employés au chargement. Il n'est pas surprenant dès lors que l'apparition du wagon circulaire n'ait été accueillie comme un progrès considérable. M. Gauthier, s'attachant à cette idée, la modifia de la manière suivante : Il donna à ce wagon une forme rectangulaire et en disposa verticalement les parois ; transversalement il lui donna les dimensions maximum que pouvaient permettre les guides en bois du monte-charges hydraulique. Une amélioration notable dans l'allure du fourneau suivit cette première modification. La charge tombait dans le gueulard et en couvrait tout le diamètre dans le sens longitudinal du wagon ; transversalement il ne pouvait en être de même. Aussi M. Gauthier fut-il amené à disposer des ailettes en tôle qui en rejetant les matières dans le sens transversal égalisaient mécaniquement la charge autant qu'il était possible. Mais cette égalisation n'était point encore suffisante; on fit un pas de plus, et dans l'une des usines du Pouzin on vint à placer un petit cône dans la trémie. C'est ainsi que le principe du chargement à la circonférence se trouvait appliqué par les inventeurs même du wagon qui avaient mis en si grand crédit le chargement uniforme. Ajoutons que l'allure de ces fourneaux a été transformée, qu'elle est devenue plus régulière, que la plupart des inconvénients que nous avons signalés plus haut ont été notablement atténués. La nécessité de marches à faible pression, celle de s'en tenir au petit gueulard demeure encore; on ne s'en affranchira qu'en adoptant résolument
du wagon ; transversalement il ne pouvait en être de même. Aussi M. Gauthier fut-il amené à disposer des ailettes en tôle qui en rejetant les matières dans le sens transversal égalisaient mécaniquement la charge autant qu'il était possible. Mais cette égalisation n'était point encore suffisante; on fit un pas de plus, et dans l'une des usines du Pouzin on vint à placer un petit cône dans la trémie. C'est ainsi que le principe du chargement à la circonférence se trouvait appliqué par les inventeurs même du wagon qui avaient mis en si grand crédit le chargement uniforme. Ajoutons que l'allure de ces fourneaux a été transformée, qu'elle est devenue plus régulière, que la plupart des inconvénients que nous avons signalés plus haut ont été notablement atténués. La nécessité de marches à faible pression, celle de s'en tenir au petit gueulard demeure encore; on ne s'en affranchira qu'en adoptant résolument les conséquences de ce qui précède : chargement à la circonférence et prise centrale des gaz. Pour réaliser la première partie de cette méthode de chargement il suffirait d'augmenter les dimensions du cône placé dans la trémie, dimensions qui sont de la plus haute importance. Il est indispensable que la base du cône arrive jusqu'à 40 ou 50 centimètres de la paroi du fourneau. Cette condition est d'autant plus nécessaire que le gueulard est plus grand. Nous allons citer un exemple du mauvais effet produit dans un grand gueulard par un cône de dimensions insuffisantes, exemple qui vient à l'appui de nos idées sur le chargement à la circonférence. A Givors (usine de la Compagnie de Pont-Évêque), on avait voulu essayer d'un gueulard de 3m, 20 de diamètre en se refusant du reste à admettre d'autre prise de gaz que les prises circulaires, et, ce qui était plus grave encore, on croyait ne devoir apporter aucune modification à l'appareil de chargement. Cet appareil, cône répartiteur et obturateur, avait 1m, 30 de diamètre à la base ; placé sur un gueulard de cette grandeur, il ne pouvait évidemment produire aucun effet utile de répartition des matières, et celles-ci devaient en effet
base du cône arrive jusqu'à 40 ou 50 centimètres de la paroi du fourneau. Cette condition est d'autant plus nécessaire que le gueulard est plus grand. Nous allons citer un exemple du mauvais effet produit dans un grand gueulard par un cône de dimensions insuffisantes, exemple qui vient à l'appui de nos idées sur le chargement à la circonférence. A Givors (usine de la Compagnie de Pont-Évêque), on avait voulu essayer d'un gueulard de 3m, 20 de diamètre en se refusant du reste à admettre d'autre prise de gaz que les prises circulaires, et, ce qui était plus grave encore, on croyait ne devoir apporter aucune modification à l'appareil de chargement. Cet appareil, cône répartiteur et obturateur, avait 1m, 30 de diamètre à la base ; placé sur un gueulard de cette grandeur, il ne pouvait évidemment produire aucun effet utile de répartition des matières, et celles-ci devaient en effet s'accumuler dans le milieu du fourneau. L'allure générale de ce fourneau fut des plus déplorables. Après bien des instances le cône dont il s'agit fut enfin remplacé par un autre ayant à la base 1m, 50, dimension considérée comme extravagante et que l'on n'aurait jamais consenti à dépasser sans qu'aucune raison vint à l'appui de cette opiniâtreté. L'allure du fourneau s'améliora sensiblement avec le nouveau cône. Il restait évidemment beaucoup à faire. L'on pouvait se convaincre, par la forme qu'affectaient les charges, que les dimensions du cône n'étaient pas suffisantes encore à une hauteur où le diamètre du fourneau atteignait 3m, 450. Aussi les matières s'amoncelaient-elles en forme de pyramide. Ce chargement paraîtrait cependant, au premier coup d'œil, devoir faire prendre au matériel une disposition toute contraire. Les matières en effet, après avoir glissé sur les parois inclinées du cône, semblent devoir se répartir dans le fourneau en forme de couronne à section à peu près triangulaire présentant alors un double talus, une double pente aux plus gros fragments; cela posé, il serait naturel de penser que ceux-ci, alors même qu'ils ne rouleraient pas tous vers le centre, devraient s'y réunir au moins en partie : qu'arrivait-il cependant ? En
raison vint à l'appui de cette opiniâtreté. L'allure du fourneau s'améliora sensiblement avec le nouveau cône. Il restait évidemment beaucoup à faire. L'on pouvait se convaincre, par la forme qu'affectaient les charges, que les dimensions du cône n'étaient pas suffisantes encore à une hauteur où le diamètre du fourneau atteignait 3m, 450. Aussi les matières s'amoncelaient-elles en forme de pyramide. Ce chargement paraîtrait cependant, au premier coup d'œil, devoir faire prendre au matériel une disposition toute contraire. Les matières en effet, après avoir glissé sur les parois inclinées du cône, semblent devoir se répartir dans le fourneau en forme de couronne à section à peu près triangulaire présentant alors un double talus, une double pente aux plus gros fragments; cela posé, il serait naturel de penser que ceux-ci, alors même qu'ils ne rouleraient pas tous vers le centre, devraient s'y réunir au moins en partie : qu'arrivait-il cependant ? En fait, toutes les fois que nous examinions le gueulard nous trouvions les gros morceaux vers la circonférence, tandis que le reste des matières formait un entassement au milieu du fourneau, et il est facile d'expliquer ce qui se passait en réalité pendant le chargement. Admettons, pour un moment, que ce cône répartiteur ait produit l'effet qu'il semble promettre et que les matières se trouvent disposées en double talus. Le vide formé par le talus intérieur est, quant au volume, 5 à 6 fois moindre que le vide extérieur, celui formé par un des talus avec les parois du fourneau : on conçoit qu'à la prochaine charge, dès que les premiers morceaux seront parvenus au centre, le vide intérieur se trouvera comblé, tandis qu'à l'extérieur le vide existera toujours et entraînera seul les plus gros fragments vers la circonférence du gueulard. C'est du reste, nous le répétons, ce que l'expérience nous a démontré, et les praticiens concevront quelle pouvait être l'allure d'un fourneau avec de pareilles dimensions au gueulard, le chargement étant véritablement un cl largement central, les prises de gaz restant à la circonférence. Les conséquences de ce mode de chargement étaient telles qu'on pouvait les prévoir : réduction incomplète