jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
leur production journalière ; Force Production en journalière chevaux livres anglaises États-Unis New Kensington, Pa. 1,600 2,000 Chutes du Niagara, N. Y. 1,600 2,400 Suisse Chutes du Rhin 4,000 5,000 France La Praz 2,500 3,000 Saint-Michel 2,000 2,500 Total 11,700 14,900 Cette table indique une capacité actuelle de production de 2,500 tonnes par an; la production en 1895 a été approximativement de 1,500 tonnes. Les agrandissements et les nouvelles usines actuellement projetés, et qui seront très probablement en fonctionnement en 1897 ou en 1898 au plus tard, sont ceux ci-après : TEXTE DE L'ÉCHO DES MINES ET DE LA METALLURGIE 849 si -5 VI O 3 e3 w o o 3 a > o ô o CD O t3 w o p 5 O I ET Force Production en journalière chevaux Liv. angl. États-Unis : Chutes du Niagara, New-York 5,500 7,000 Suisse Rheinfelden 6,000 8,000 France : Saint-Michel 2,000 2,500 Angleterre : Chutes de Foyers 3,000 4,000 Norvège : Chutes de Sarpsfoss 5,000 6,500 Capacité totale de production des usines projetées 21,500 28,000 Capacités totale des usines en fonctionnement 11,500 14,500 Capacité totale de production en 1898 33,000 42,500 Tonnes anglaises Capacité de production annuelle en 1898 (en short tons) 7,650 Quand la production qui précède aura été obtenue, il est tout-à-fait probable que le prix de vente de l'aluminium descendra à 25 cents (1 fr. 25) la livrée anglaise, prix auquel ne sont vendus, pour des emplois pratiques, que trois métaux à bas prix, savoir : le fer, le plomb et le zinc. III. — Procédés Electro-thermaux En continuant ma classification, je suis amené à un anti-climax forcé. Les méthodes satisfaisantes actuelles de production d'aluminium ont toutes été décrites et ce chapitre se bornera à faire une allusion succincte aux procédés qui ont survécu à leur utilité. Dans ces procédés, le courant est transformé autant que possible en chaleur et, à la température obtenue, l'aluminium est promptement réduit par le charbon. Les frères Cowles ont employé les électrodes horizontales et ont placé entre ceux-ci un mélange d'alumine et de charbon, en employant le cuivre et le fer pour s'assimiler
7,650 Quand la production qui précède aura été obtenue, il est tout-à-fait probable que le prix de vente de l'aluminium descendra à 25 cents (1 fr. 25) la livrée anglaise, prix auquel ne sont vendus, pour des emplois pratiques, que trois métaux à bas prix, savoir : le fer, le plomb et le zinc. III. — Procédés Electro-thermaux En continuant ma classification, je suis amené à un anti-climax forcé. Les méthodes satisfaisantes actuelles de production d'aluminium ont toutes été décrites et ce chapitre se bornera à faire une allusion succincte aux procédés qui ont survécu à leur utilité. Dans ces procédés, le courant est transformé autant que possible en chaleur et, à la température obtenue, l'aluminium est promptement réduit par le charbon. Les frères Cowles ont employé les électrodes horizontales et ont placé entre ceux-ci un mélange d'alumine et de charbon, en employant le cuivre et le fer pour s'assimiler l'aluminium et pour empêcher sa volatilisation. L'aluminium pur ne peut être obtenu de la sorte, car il s'en perd une grande partie par la volatilisation et par l'oxydation, la qualité du métal est viciée par suite de son absorption de carbone, d'azote et d'autres éléments présents, et le métal n'est obtenu que sous forme de grains de la grosseur d'une balle et par un procédé intermittent et non continu. La fig. 10 donne une coupe du four Cowles, tel qu'il a été mis en application pendant plusieurs années à Lockport, New-York et à Milton, Angleterre. La fig. 11 montre l'extérieur de la batterie de fours à Milton. Le four à alliage Méroult a été mis en exploitation pendant plusieurs années en Suisse et en France et, à titre d'essai, à Boonton, (Etats-Unis). Il est muni d'un anode vertical plongeant dans une ouverture pratiquée dans une caisse garnie de charbon, la garniture formant le cathode. Dans cette ouverture est placé en premier lieu le cuivre ou le fer, qui sont alors fondus au moyen de l'arrivée électrique agissant entre les électrodes, après quoi de l'alumine pure est ajoutée et est fondue de la même manière, afin d'obtenir un bain liquide au-dessus
obtenu que sous forme de grains de la grosseur d'une balle et par un procédé intermittent et non continu. La fig. 10 donne une coupe du four Cowles, tel qu'il a été mis en application pendant plusieurs années à Lockport, New-York et à Milton, Angleterre. La fig. 11 montre l'extérieur de la batterie de fours à Milton. Le four à alliage Méroult a été mis en exploitation pendant plusieurs années en Suisse et en France et, à titre d'essai, à Boonton, (Etats-Unis). Il est muni d'un anode vertical plongeant dans une ouverture pratiquée dans une caisse garnie de charbon, la garniture formant le cathode. Dans cette ouverture est placé en premier lieu le cuivre ou le fer, qui sont alors fondus au moyen de l'arrivée électrique agissant entre les électrodes, après quoi de l'alumine pure est ajoutée et est fondue de la même manière, afin d'obtenir un bain liquide au-dessus du cuivre. La plus grande partie de l'alumine est alors réduite par le charbon présent. On ne peut former de la sorte que des alliages. La figure 12 montre une batterie de cinq fours de ce genre aux Usines de Fougères (France). Un voltage excessivement élevé est nécessaire pour effectuer ces opérations, et l'aluminium obtenu est fortement impur que ces procédés ne peuvent entrer économiquement en ligne avec les procédés électrolytiques beaucoup plus saints et beaucoup plus efficaces. Le seul moyen, à mon avis, d'appliquer à nouveau les méthodes électrothermiques à la production de l'aluminium serait celui qui consisterait à employer de grands fours électriques ressemblant aux hauts fourneaux au point de vue de la forme, dans lesquels, en employant des fondants et des agents de réduction convenables et la chaleur intense obtenue par l'emploi de l'arc électrique, la bauxite brute serait transformée sur une grande échelle en un aluminium impur qui serait ensuite affiné par l'emploi d'une méthode chimique ou électrolytique. Joseph W. RICHARDS. A. C. TEXE DE L'ÉCHO DES MINES ET DE LA MÉTALLURGIE avait pour conséquence d'en faire échouer la coulée. La raison de cette manière de voir résulte en partie des observations faites dans des exploitations,
ces opérations, et l'aluminium obtenu est fortement impur que ces procédés ne peuvent entrer économiquement en ligne avec les procédés électrolytiques beaucoup plus saints et beaucoup plus efficaces. Le seul moyen, à mon avis, d'appliquer à nouveau les méthodes électrothermiques à la production de l'aluminium serait celui qui consisterait à employer de grands fours électriques ressemblant aux hauts fourneaux au point de vue de la forme, dans lesquels, en employant des fondants et des agents de réduction convenables et la chaleur intense obtenue par l'emploi de l'arc électrique, la bauxite brute serait transformée sur une grande échelle en un aluminium impur qui serait ensuite affiné par l'emploi d'une méthode chimique ou électrolytique. Joseph W. RICHARDS. A. C. TEXE DE L'ÉCHO DES MINES ET DE LA MÉTALLURGIE avait pour conséquence d'en faire échouer la coulée. La raison de cette manière de voir résulte en partie des observations faites dans des exploitations, en partie des essais de fusion effectués sur une échelle réduite. Le jugement défavorable en question se maintint, bien qu'en 1868 on avait fondu dans une usine anglaise (Norton-on-Trent) des minerais de Norvège contenant, de 38 à 40 % d'acide titanique, sans difficultés spéciales (Transactions of the american Institute of Mining Engineers. Vol. XI, p. 159) et bien que depuis nombre d'années des minerais contenant de 8 à 10 % d'acide titanique fussent employés à une usine métallurgique de Pennsylvanie. Dernièrement l'américain Rossi s'est occupé à nouveau de ces minerais méconnus et a démontré, au moyen de coulées d'essai effectuées dans un petit haut-fourneau construit à Buffalo dans ce but, qu'ils sont meilleurs que leur renom, quand on les emploie ainsi qu'il convient et que leur fusion peut être utile, au point de vue économique, quand le prix n'en est pas trop élevé. Ce rapport de Rossi sur la question (The Iron Age, vol. LYI, pages 354 et 464) décrit plus loin, peut donc fournir des données très utiles. À la suite d'expériences préalables, il a été démontré que les scories formées de titanate ou de silicate de titanium sont facilement fusibles quand le rapport entre l'oxygène acide et l'oxygène
Mining Engineers. Vol. XI, p. 159) et bien que depuis nombre d'années des minerais contenant de 8 à 10 % d'acide titanique fussent employés à une usine métallurgique de Pennsylvanie. Dernièrement l'américain Rossi s'est occupé à nouveau de ces minerais méconnus et a démontré, au moyen de coulées d'essai effectuées dans un petit haut-fourneau construit à Buffalo dans ce but, qu'ils sont meilleurs que leur renom, quand on les emploie ainsi qu'il convient et que leur fusion peut être utile, au point de vue économique, quand le prix n'en est pas trop élevé. Ce rapport de Rossi sur la question (The Iron Age, vol. LYI, pages 354 et 464) décrit plus loin, peut donc fournir des données très utiles. À la suite d'expériences préalables, il a été démontré que les scories formées de titanate ou de silicate de titanium sont facilement fusibles quand le rapport entre l'oxygène acide et l'oxygène basique comporte 4: 3 environ ; que leur fusion s'affaiblit plus rapidement que celle des silicates purs, quand la teneur basique dépasse cette proportion ; de plus, que par l'introduction d'une certaine quantité de magnésie et de terre calcaire dans la scorie, leur fusion, et en particulier leur liquéfaction, se trouve augmentée, ainsi que c'est le cas dans les silicates calcaires de l'argile pure. Comme fondant, on a employé en conséquence un calcaire à teneur de magnésie. De reste, dans un très petit four employé pour des expériences préliminaires, alimenté par un courant d'air chaud variant entre 120 et 150 °C, des scories qui contenaient SiO2 TiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 14,63 34,66 7,36 26,03 10,27 7,12 sans aucune difficulté quelconque; Le minerai employé pour les essais dans ce four ne renfermait que 1,5 à 2 % d'acide quartzique, outre 20 % d'acide titanique; l'excès d'acide quartzique constaté dans la scorie a été produit par les matières combustibles et par les fondants. Quelques autres exemples de scories facilement fusibles et liquéfiables sont les suivants : SiO2 . . . 11,94 14,82 16.00 15,60. 18,00 TiO2 . . . 38,20 32,90 28,48 40,50 34,50 Al2O3 . . . 15,00 10.45 12,00
trouve augmentée, ainsi que c'est le cas dans les silicates calcaires de l'argile pure. Comme fondant, on a employé en conséquence un calcaire à teneur de magnésie. De reste, dans un très petit four employé pour des expériences préliminaires, alimenté par un courant d'air chaud variant entre 120 et 150 °C, des scories qui contenaient SiO2 TiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 14,63 34,66 7,36 26,03 10,27 7,12 sans aucune difficulté quelconque; Le minerai employé pour les essais dans ce four ne renfermait que 1,5 à 2 % d'acide quartzique, outre 20 % d'acide titanique; l'excès d'acide quartzique constaté dans la scorie a été produit par les matières combustibles et par les fondants. Quelques autres exemples de scories facilement fusibles et liquéfiables sont les suivants : SiO2 . . . 11,94 14,82 16.00 15,60. 18,00 TiO2 . . . 38,20 32,90 28,48 40,50 34,50 Al2O3 . . . 15,00 10.45 12,00 10,00 12,70 CaO. . . 23,40 21,02 26,00 24,00 27,60 MgO. . . 6,50 9,50 10,00 8,00 10,00 FeO . . . 5,00 4,50 6,50 2,00 — —100,04 93,19 99,98 100,10 102,80 O des acides 4 4 4 4 4 O des bases. . 3 2 3 2,5 3 De même, une scorie à teneur très faible en acide quartzique et à teneur plus élevée en titanium, savoir: SiO2 TiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 0,72 65,53 10,92 14,60 7,30 0,90 se montra comme facilement liquifiable. Elle était produite par la fusion d'un mélange de rutile (titane oxydé) d'alumine, de chaux et de magnésie avec charbon de bois, avec vent froid ; la teneur en fer du rutile se trouva réduite à cette occasion et on la retrouva sous forme de bouillie grise sur la sole du four. La scorie dont il a été parlé plus haut était magnifiquement cristallisée sous forme d'aiguilles d'un bleu noirâtre. Le haut-fourneau, qui fut construit pour l'exécution des expériences proprement dites, après qu'on se fut mis au préalable au courant de la marche à suivre à l'aide de ces expériences préliminaires, avait 6 mètres de hauteur, 0,76 à l'ouvrage, 0,37 au ventre, 0,86 de largeur
même, une scorie à teneur très faible en acide quartzique et à teneur plus élevée en titanium, savoir: SiO2 TiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 0,72 65,53 10,92 14,60 7,30 0,90 se montra comme facilement liquifiable. Elle était produite par la fusion d'un mélange de rutile (titane oxydé) d'alumine, de chaux et de magnésie avec charbon de bois, avec vent froid ; la teneur en fer du rutile se trouva réduite à cette occasion et on la retrouva sous forme de bouillie grise sur la sole du four. La scorie dont il a été parlé plus haut était magnifiquement cristallisée sous forme d'aiguilles d'un bleu noirâtre. Le haut-fourneau, qui fut construit pour l'exécution des expériences proprement dites, après qu'on se fut mis au préalable au courant de la marche à suivre à l'aide de ces expériences préliminaires, avait 6 mètres de hauteur, 0,76 à l'ouvrage, 0,37 au ventre, 0,86 de largeur au gueulard et possédait une capacité de 5 mètres cubes. Il avait un gueulard ouvert, un poitrail fermé, 3 formes de 50 centimètres de diamètre et fut alimenté avec du vent agissant sous une pression de 0,07 à 0,1 kilogrammes par centimètre carré. La température du vent ne dépassa pas 200 °C ; la quantité de vent à la minute s'éleva dans la règle entre 10 et 11, ou 14 mètres cubiques au maximum. Comme combustible on employa du coke, donnant 7,38 % de cendres et 0,78 % de soufre. Afin de procéder autant que possible avec précaution et aussi pour établir une comparaison entre le procédé dans lequel il est fait emploi de minerai titanique et celui dans lequel il est fait emploi de minerais ordinaires, on commença par fondre des minerais exempts de titane (hématites) provenant d'Ober Sel. Ces minerais contenaient environ 64 % de fer, 7 à 9 % d'alumine, 4,5 à 5,5 % d'acide quartzique, 0,08 à 0,10 % de phosphore. Comme fondants, on eut recours à la castine et à la dolomite. Tous les minerais et tous les fondants, avaient été cassés en morceaux variant entre la grosseur d'un oeuf de poule et celle du
200 °C ; la quantité de vent à la minute s'éleva dans la règle entre 10 et 11, ou 14 mètres cubiques au maximum. Comme combustible on employa du coke, donnant 7,38 % de cendres et 0,78 % de soufre. Afin de procéder autant que possible avec précaution et aussi pour établir une comparaison entre le procédé dans lequel il est fait emploi de minerai titanique et celui dans lequel il est fait emploi de minerais ordinaires, on commença par fondre des minerais exempts de titane (hématites) provenant d'Ober Sel. Ces minerais contenaient environ 64 % de fer, 7 à 9 % d'alumine, 4,5 à 5,5 % d'acide quartzique, 0,08 à 0,10 % de phosphore. Comme fondants, on eut recours à la castine et à la dolomite. Tous les minerais et tous les fondants, avaient été cassés en morceaux variant entre la grosseur d'un oeuf de poule et celle du poing. À raison des dimensions réduites du four et de la température basse du four, on ne réussit pas à produire de la fonte grise; toute la fonte brute en résultant — même après l'addition ultérieure de minerais titanifères — était blanche, bien que la scorie possédât une composition qu'on n'obtient que dans les fours à température élevée. (Cette manière de voir est erronée, d'après Akerman (Ledebur, Eisenhüttenkunde, page 184) les scories possédant la composition indiquée, sont facilement fusibles). Des essais de scories effectués avec des minorais exempts de titane et provenant de cette première coulée possédaient, par exemple, la composition suivante : SiO2 : 30,10 33,40 36,37 Al2O3 : 22,98 22,70 22,50 CaO : 36,87 30,80 28,27 MgO : 4,38 4,70 4,50-5,50 FeO : 3,80 6,60 2,85-5,00 Degré de silicification : 4,6 4,5 4,4,4-1,5 La plus forte production journalière dans cette première coulée, dépassa un peu plus de 2 tonnes (1.600 livres anglaises). Après qu'on eut pu se faire de la sorte une idée de ce que ce petit four pouvait produire, on commença à ajouter des minerais renfermant du titane. Leur teneur en acide titanique variait entre 8,2 et 19,7 %, leur teneur en fer entre 40,3 et
n'obtient que dans les fours à température élevée. (Cette manière de voir est erronée, d'après Akerman (Ledebur, Eisenhüttenkunde, page 184) les scories possédant la composition indiquée, sont facilement fusibles). Des essais de scories effectués avec des minorais exempts de titane et provenant de cette première coulée possédaient, par exemple, la composition suivante : SiO2 : 30,10 33,40 36,37 Al2O3 : 22,98 22,70 22,50 CaO : 36,87 30,80 28,27 MgO : 4,38 4,70 4,50-5,50 FeO : 3,80 6,60 2,85-5,00 Degré de silicification : 4,6 4,5 4,4,4-1,5 La plus forte production journalière dans cette première coulée, dépassa un peu plus de 2 tonnes (1.600 livres anglaises). Après qu'on eut pu se faire de la sorte une idée de ce que ce petit four pouvait produire, on commença à ajouter des minerais renfermant du titane. Leur teneur en acide titanique variait entre 8,2 et 19,7 %, leur teneur en fer entre 40,3 et 63,4 %. On ajouta tout d'abord aux minerais exempts de titane un huitième de leur propre poids de titane, puis on augmenta graduellement les fondants, jusqu'au moment où finalement on ne fondit plus que des minerais à teneur en titane. La teneur moyenne en fer du mélange de minerai fut pendant cette coulée de mélanges de deux catégories de 55 à 56 %. Aussitôt qu'on eut commencé à ajouter des minerais à teneur en titane, la production du four commença à s'élever; ce fut comme si ces minerais étaient plus faciles à fondre que les véritables minerais de fer. La plus forte production journalière s'éleva à 2 1/4 tonnes anglaises (5035 livres anglaises) environ. Des essais de scories effectués au cours de cette coulée, fournirent les résultats ci-après: au commencement au milieu au vers la fin des essais de coulée SiO2 : 34,10 29,50 27,29 TiO2 : 4,90 9,96 17,48 Al2O3 : 22,00 18,26 14,43 CaO : 23,63 24,12 22,71 MgO : 10,00 9,72 11,55 FeO : 3,82 6,40 4,30 Degré de silicification : 4,4 4,40 4,4 10 4,3 50 Quand on fut arrivé finalement à ne plus fondre que des minerais à teneur en titane, le four arriva à
pendant cette coulée de mélanges de deux catégories de 55 à 56 %. Aussitôt qu'on eut commencé à ajouter des minerais à teneur en titane, la production du four commença à s'élever; ce fut comme si ces minerais étaient plus faciles à fondre que les véritables minerais de fer. La plus forte production journalière s'éleva à 2 1/4 tonnes anglaises (5035 livres anglaises) environ. Des essais de scories effectués au cours de cette coulée, fournirent les résultats ci-après: au commencement au milieu au vers la fin des essais de coulée SiO2 : 34,10 29,50 27,29 TiO2 : 4,90 9,96 17,48 Al2O3 : 22,00 18,26 14,43 CaO : 23,63 24,12 22,71 MgO : 10,00 9,72 11,55 FeO : 3,82 6,40 4,30 Degré de silicification : 4,4 4,40 4,4 10 4,3 50 Quand on fut arrivé finalement à ne plus fondre que des minerais à teneur en titane, le four arriva à produire encore plus et la production journalière la plus élevée atteignit plus de 3 tonnes (6.735 livres anglaises); bien que la teneur moyenne en fer des minerais n'eût été que de 52 % et était par suite plus faible que précédemment. La transformation des minerais ne demanda à cette occasion que 12 à 15 heures. La composition des scories résultant de la fonte des minerais à teneur en titane est indiquée ci-dessous. Le lecteur remarquera peut-être avec surprise que dans toutes les analyses de laitier indiquées, ici et plus haut, l'oxyde de manganèse, n'est totalement absent. Comme la teneur en manganèse de tous les minerais (à teneur ou sans teneur en titane) était seulement minime ce n'est seulement que pour un seul minerai qu'une teneur de Mn2O3 indique le chiffre de 0,13 %, ou paraît n'avoir tenu aucun compte de l'indication de la teneur minime possible des manganèses présents dans le laitier. SiO2 : 20,59 15,32 14,82 15,90 TiO2 : 20,81 31,20 31,97 34,38 Al2O3 : 10,17 14,50 12,43 11,23 CaO : 20,60 20,50 21,00 22,10 MgO : 10,24 9,09 9,97 9,70 FeO : 0,90 6,02 4,50 6,40 Les scories furent écoulées toutes les heures. Bien qu'elles eussent dans cette
que 12 à 15 heures. La composition des scories résultant de la fonte des minerais à teneur en titane est indiquée ci-dessous. Le lecteur remarquera peut-être avec surprise que dans toutes les analyses de laitier indiquées, ici et plus haut, l'oxyde de manganèse, n'est totalement absent. Comme la teneur en manganèse de tous les minerais (à teneur ou sans teneur en titane) était seulement minime ce n'est seulement que pour un seul minerai qu'une teneur de Mn2O3 indique le chiffre de 0,13 %, ou paraît n'avoir tenu aucun compte de l'indication de la teneur minime possible des manganèses présents dans le laitier. SiO2 : 20,59 15,32 14,82 15,90 TiO2 : 20,81 31,20 31,97 34,38 Al2O3 : 10,17 14,50 12,43 11,23 CaO : 20,60 20,50 21,00 22,10 MgO : 10,24 9,09 9,97 9,70 FeO : 0,90 6,02 4,50 6,40 Les scories furent écoulées toutes les heures. Bien qu'elles eussent dans cette opération à parcourir 6 m. environ en ligne directe, puis 12 m. en ligne serpentine et bien que dans chacun des cas la quantité des scories qu'on laissait s'écouler ne dépassa pas 300 livres anglaises, cette quantité de laitiers était, arrivée au bout de sa course, encore liquide. Même les laitiers à teneur très élevée en titane indiquent la même manière d'être. Digne d'être signalée est la circonstance que tous les laitiers ont été dissous sans difficulté aucune à l'aide de l'acide chloridrique concentré et qu'ils deviennent gélatineux lorsqu'ils sont soumis à l'action de la vapeur. La consommation des fondants et du coke pour une tonne de fonte brute produite s'élève: Coke Fondant a. pour la fusion de minerai de fer rouge sans teneur en titane seul. T. 2,15 1,15 b. pour la fusion du minerai de fer rouge avec minerai de fer à teneur en titane T. 2,20 1,19 c. pour la fusion de minerais de fer avec teneur en titane, seul .... T. 1,99 0,95 A cette occasion, les résultats aux jours qui accusaient la plus forte production en fonte brute, sont indiqués chaque fois. La coulée avec des minerais à teneur en titane seule fut celle qui