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eaux du Rhône en amont de sa perte, et utilise la différence de niveau qui existe entre le point où il disparaît et celui où il sort de terre, pour créer une force motrice de dix mille chevaux destinée à être louée ou vendue à plusieurs industries. Or le terrain contenant les phosphates correspond à cette partie de la vallée du Rhône où est située la ville de Bellegarde. Ce terrain appartient à la formation du grès vert, sa puissance totale est de 6 à 7 mètres. Il est situé immédiatement au-dessus des calcaires blancs de l'étage néocomien, et en dessous des molasses tertiaires et de graviers diluviens. La couche totale, que l'on appelle Gault, se compose, en allant de haut en bas, des couches suivantes : 1° Un banc de grès rougeâtre passant au bleu verdâtre de 2 mètres à 2m, 50 ; 2° Une première couche à fossiles phosphatés, jaune et ferrugineuse en quelques points, ayant de 0m, 40 à 0m, 60 ; 3° Un banc de grès sableux, et de grès calcaire dur, de 0», 30 à 0m, 40 ; 4° Une deuxième couche riche en phosphates, contenant surtout des oursins et ayant de 0m, 30 à 0m, 50; 5° Une couche de sable vert stérile de 1 à 2 mètres; 6° Une troisième couche riche en fossiles, de 0m, 30 à 0m, 50. Dans les deux premières couches à phosphates, les coquilles sont entières; dans la dernière, une partie est brisée. Ce ne sont ni des coprolithes ni des nodules, mais des moules intérieurs de coquilles formés de phosphate de chaux. Le rendement moyen de cette couche varie naturellement d'un point à l'autre; il est à remarquer que le banc inférieur est plus riche et plus pur que les deux autres. Il résulte d'expériences faites sur le terrain par les soins de M. Grüner, en différents points des environs de Bellegarde, que les deux premières couches donnent en moyenne 500 kilogrammes de phosphates lavés par mètre carré de superficie. Le rendement de la troisième pourra être de 300 kilogrammes par mètre carré, soit en tout 8,000
0m, 50; 5° Une couche de sable vert stérile de 1 à 2 mètres; 6° Une troisième couche riche en fossiles, de 0m, 30 à 0m, 50. Dans les deux premières couches à phosphates, les coquilles sont entières; dans la dernière, une partie est brisée. Ce ne sont ni des coprolithes ni des nodules, mais des moules intérieurs de coquilles formés de phosphate de chaux. Le rendement moyen de cette couche varie naturellement d'un point à l'autre; il est à remarquer que le banc inférieur est plus riche et plus pur que les deux autres. Il résulte d'expériences faites sur le terrain par les soins de M. Grüner, en différents points des environs de Bellegarde, que les deux premières couches donnent en moyenne 500 kilogrammes de phosphates lavés par mètre carré de superficie. Le rendement de la troisième pourra être de 300 kilogrammes par mètre carré, soit en tout 8,000 tonnes par hectare, ou pour le district entier 8,800,000 tonnes. En ce qui concerne les travaux d'exploitation, le district doit être divisé en trois sous-districts. Le premier comprend les bords du Rhône, près de la perte. Cette partie ne peut être exploitée que par travaux souterrains, en ouvrant les galeries d'attaque à quelques mètres au-dessus des plus hautes eaux du fleuve. Le deuxième sous-district de Lancrans et Vouchy ne pourra être exploité également que par galeries souterraines. Le troisième, d'Arlod et Mussol, pourra être exploité en partie à ciel ouvert, près de Vouvray et d'Ochizz, en partie par travaux souterrains au pied oriental des coteaux d'Arlod et de Mussol. Ces phosphates servent à la fabrication des engrais commerciaux, et leur préparation utilisera une partie de la force motrice créée par la dérivation. La section chimique de l'Association Britannique pour l'avancement des sciences s'est occupée longuement des remarquables travaux de M. Ransome, au sujet de la fabrication des pierres artificielles, travaux qui l'ont conduit à la découverte d'un procédé qui donne, paraît-il, des résultats parfaits. Il y a plus de trente ans que M. Ransome s'occupe de cette fabrication. Son procédé primitif consistait à obtenir, par l'action de la soude caustique
d'attaque à quelques mètres au-dessus des plus hautes eaux du fleuve. Le deuxième sous-district de Lancrans et Vouchy ne pourra être exploité également que par galeries souterraines. Le troisième, d'Arlod et Mussol, pourra être exploité en partie à ciel ouvert, près de Vouvray et d'Ochizz, en partie par travaux souterrains au pied oriental des coteaux d'Arlod et de Mussol. Ces phosphates servent à la fabrication des engrais commerciaux, et leur préparation utilisera une partie de la force motrice créée par la dérivation. La section chimique de l'Association Britannique pour l'avancement des sciences s'est occupée longuement des remarquables travaux de M. Ransome, au sujet de la fabrication des pierres artificielles, travaux qui l'ont conduit à la découverte d'un procédé qui donne, paraît-il, des résultats parfaits. Il y a plus de trente ans que M. Ransome s'occupe de cette fabrication. Son procédé primitif consistait à obtenir, par l'action de la soude caustique sur des cailloux siliceux, dans des digesteurs où la vapeur d'eau supportait une pression de quatre à cinq atmosphères, une solution concentrée de silicate de soude qui, incorporée dans un moulin avec du sable pur et sec, formait une pâte que l'on moulait pour lui donner les formes voulues. La masse durcissait rapidement à l'air, mais si la pierre était reposée à l'humidité, le silicate se redissolvant, le composé se désagrégeait. Il eut alors l'idée de tremper les pierres ainsi préparées dans une solution de chlorure de calcium; il obtenait ainsi par double décomposition un silicate insoluble de chaux formant une enveloppe impénétrable à l'humidité, et du chlorure de sodium dont il se débarrassait par un lavage à grande eau. Ce lavage étant une opération longue et coûteuse, et quelquefois impossible dans certaines localités, M. Ransome chercha un moyen de s'en dispenser. Voici le dernier procédé résultant de ses recherches : On ajoute à une solution de silicate de soude ou de potasse certaines proportions de silice soluble, de chaux ou de substances contenant de la chaux, de l'alumine en sable, de craie ou de matières contenant ces minéraux : on en forme un mélange intime que l'on jette dans
masse durcissait rapidement à l'air, mais si la pierre était reposée à l'humidité, le silicate se redissolvant, le composé se désagrégeait. Il eut alors l'idée de tremper les pierres ainsi préparées dans une solution de chlorure de calcium; il obtenait ainsi par double décomposition un silicate insoluble de chaux formant une enveloppe impénétrable à l'humidité, et du chlorure de sodium dont il se débarrassait par un lavage à grande eau. Ce lavage étant une opération longue et coûteuse, et quelquefois impossible dans certaines localités, M. Ransome chercha un moyen de s'en dispenser. Voici le dernier procédé résultant de ses recherches : On ajoute à une solution de silicate de soude ou de potasse certaines proportions de silice soluble, de chaux ou de substances contenant de la chaux, de l'alumine en sable, de craie ou de matières contenant ces minéraux : on en forme un mélange intime que l'on jette dans un moule et on laisse durcir. Le silicate insoluble se forme dans la masse entière, par suite des réactions qui s'opèrent entre tous ses éléments. La dureté de la pierre obtenue est énorme et augmente toujours avec le temps. Malheureusement, le minéral qui donne la silice soluble est très rare; jusqu'à présent on n'en connaît guère qu'un seul, découvert il y a quelques années à la base des collines crayeuses de Surrey, près de Farnham. C'est un minéral siliceux qui possède la propriété remarquable de se dissoudre facilement dans une solution de soude caustique ; c'est lui qui fournit la silice soluble nécessaire aux réactions dans la pierre artificielle de M. Ransome. Peut-être trouvera-t-on d'autres gîtes de ce singulier minéral, ce qui étendra le champ des applications de son procédé. Cette pierre artificielle est appelée Aponite par son auteur ; elle peut prendre un beau poli; le rapport de sa dureté avec les pierres les plus dures est de 2 à 1 ; elle résiste à toutes les influences atmosphériques. En introduisant certains oxydes métalliques dans sa composition, on obtient des marbres en granits artificiels. Elle peut être moulée avec la forme définitive qu'elle doit avoir, et avec des arêtes
jusqu'à présent on n'en connaît guère qu'un seul, découvert il y a quelques années à la base des collines crayeuses de Surrey, près de Farnham. C'est un minéral siliceux qui possède la propriété remarquable de se dissoudre facilement dans une solution de soude caustique ; c'est lui qui fournit la silice soluble nécessaire aux réactions dans la pierre artificielle de M. Ransome. Peut-être trouvera-t-on d'autres gîtes de ce singulier minéral, ce qui étendra le champ des applications de son procédé. Cette pierre artificielle est appelée Aponite par son auteur ; elle peut prendre un beau poli; le rapport de sa dureté avec les pierres les plus dures est de 2 à 1 ; elle résiste à toutes les influences atmosphériques. En introduisant certains oxydes métalliques dans sa composition, on obtient des marbres en granits artificiels. Elle peut être moulée avec la forme définitive qu'elle doit avoir, et avec des arêtes aussi vives qu'on le désire. Les deux applications principales de cette pierre seraient, d'après l'auteur, les meules de moulin et les anneaux pour fondations tubulaires en remplacement des tubes en fonte. Ces anneaux seraient reliés l'un à l'autre par un ciment formé des mêmes matériaux que la pierre elle-même. A. DARET-DERVILLE. METALLURGIE HAUT-FOURNEAU COUVERT CONVERTISSANT LUI-MÊME LE CHARBON EN COKE. PAR M. WILLIAM FERME, DE MONKLAND (ANGLETERRE) 1. Planches 89 et 90. (1er article.) Nous donnons ci-après, à l'appui du type de haut-fourneau représenté planches 89 et 90, le résumé d'un rapport de M. William Ferrie, sur cet intéressant sujet. M. William Ferrie rappelle d'abord que l'utilisation des gaz dans les hauts-fourneaux alimentés au charbon n'a, à sa connaissance, été pratiquée nulle part d'une manière satisfaisante ; qu'il n'a jamais obtenu aucun avantage par ce procédé, et même que les avantages ont plus que contrebalancé au contraire l'économie de combustible obtenue par le chauffage du vent et la formation de la vapeur. Les fourneaux sur lesquels il opérait, disposés pour produire de la fonte n°1, étaient par suite plus sensibles aux variations de température, et les effets de l'extraction des gaz plus faciles à observer que dans les fourneaux disposés
DARET-DERVILLE. METALLURGIE HAUT-FOURNEAU COUVERT CONVERTISSANT LUI-MÊME LE CHARBON EN COKE. PAR M. WILLIAM FERME, DE MONKLAND (ANGLETERRE) 1. Planches 89 et 90. (1er article.) Nous donnons ci-après, à l'appui du type de haut-fourneau représenté planches 89 et 90, le résumé d'un rapport de M. William Ferrie, sur cet intéressant sujet. M. William Ferrie rappelle d'abord que l'utilisation des gaz dans les hauts-fourneaux alimentés au charbon n'a, à sa connaissance, été pratiquée nulle part d'une manière satisfaisante ; qu'il n'a jamais obtenu aucun avantage par ce procédé, et même que les avantages ont plus que contrebalancé au contraire l'économie de combustible obtenue par le chauffage du vent et la formation de la vapeur. Les fourneaux sur lesquels il opérait, disposés pour produire de la fonte n°1, étaient par suite plus sensibles aux variations de température, et les effets de l'extraction des gaz plus faciles à observer que dans les fourneaux disposés pour produire des gueuses de forge. M. Ferrie fut ainsi conduit à faire des expériences, en employant du charbon brut comme combustible, dans un haut-fourneau d'une capacité quinze fois plus petite que celle du fourneau ouvert ordinaire de 50 pieds (15m,25), et les résultats de ses recherches furent si satisfaisants eu égard à la transformation du charbon en coke dans le fourneau même, et à la production de gaz combustibles que l'on modifia immédiatement après un fourneau dans les usines de fer de Monkland dans le nouvel ordre d'idées où M. Ferrie s'était placé lors de ses expériences. Cet appareil fut mis en service à la fin d'octobre 1870. Le rapport donne ensuite une description de ce fourneau, de la manière de le conduire et des résultats obtenus. Les fig. 1 et 2 (pl. 89 et 90) indiquent la disposition des conduits à l'intérieur et à l'extérieur du haut-fourneau; les fig. 3 et 4 celles des compartiments où le charbon se transforme en coke ; et les fig. 5 et 6 des coupes horizontales à différentes hauteurs. Le combustible est chargé brut au moyen d'une trémie ordinaire à cloche et cône, qui fait déjà différer la nouvelle construction de la
eu égard à la transformation du charbon en coke dans le fourneau même, et à la production de gaz combustibles que l'on modifia immédiatement après un fourneau dans les usines de fer de Monkland dans le nouvel ordre d'idées où M. Ferrie s'était placé lors de ses expériences. Cet appareil fut mis en service à la fin d'octobre 1870. Le rapport donne ensuite une description de ce fourneau, de la manière de le conduire et des résultats obtenus. Les fig. 1 et 2 (pl. 89 et 90) indiquent la disposition des conduits à l'intérieur et à l'extérieur du haut-fourneau; les fig. 3 et 4 celles des compartiments où le charbon se transforme en coke ; et les fig. 5 et 6 des coupes horizontales à différentes hauteurs. Le combustible est chargé brut au moyen d'une trémie ordinaire à cloche et cône, qui fait déjà différer la nouvelle construction de la plupart de celles en œuvre à présent. Dans les hauts-fourneaux ouverts on fait usage de charbon brut pour la fonte du minerai seulement, ici on le mélange avec du coke. La hauteur du haut-fourneau est de 83 pieds (25m,30), le diamètre du ventre 18 pieds (5m,50), et celui du gueulard de 12 pieds et demi (3m,80). La partie supérieure est fermée avec cloche et cône, et les gaz sont conduits aux chauffeurs par les moyens ordinaires. La partie du haut-fourneau située en dessous de l'espace occupé par la cloche et le cône, et se terminant 20 pieds (6m,10) plus bas, est divisée en quatre compartiments ou cornues, par des murs verticaux que supportent des voûtes rayonnant du centre. Ces murs verticaux sont percés, ainsi que les murs circulaires, de conduits à travers lesquels une partie des gaz du gueulard sont amenés à l'intérieur du fourneau, au niveau du fond des compartiments. Ces gaz, après avoir été mélangés avec une quantité d'air convenable, admise au moyen de grillages placés extérieurement et tout autour du fourneau, sont enflammés et passent à travers et autour des conduits. Des tuyères fixées au haut du fourneau activent leur mouvement. La maçonnerie en briques a 9
de 12 pieds et demi (3m,80). La partie supérieure est fermée avec cloche et cône, et les gaz sont conduits aux chauffeurs par les moyens ordinaires. La partie du haut-fourneau située en dessous de l'espace occupé par la cloche et le cône, et se terminant 20 pieds (6m,10) plus bas, est divisée en quatre compartiments ou cornues, par des murs verticaux que supportent des voûtes rayonnant du centre. Ces murs verticaux sont percés, ainsi que les murs circulaires, de conduits à travers lesquels une partie des gaz du gueulard sont amenés à l'intérieur du fourneau, au niveau du fond des compartiments. Ces gaz, après avoir été mélangés avec une quantité d'air convenable, admise au moyen de grillages placés extérieurement et tout autour du fourneau, sont enflammés et passent à travers et autour des conduits. Des tuyères fixées au haut du fourneau activent leur mouvement. La maçonnerie en briques a 9 pouces d'épaisseur (0m,22), sur chaque côté des murs verticaux, et cette épaisseur est la même pour les murs circulaires entre l'intérieur des cornues et des conduites. La température varie, dans les conduites, de 1,500° à 1,700° Fahrenheit. Leur aspect est rouge vif, la chaleur passant à travers les murs de 9 pouces, et se joignant à celle des gaz montant de la partie inférieure du fourneau, transforme complètement le charbon en coke, en descendant le long des quatre compartiments. Elle élève en même temps et au même degré la température du minerai et de la castine. Pour s'assurer que les matériaux sont bien à cette température, M. Lowthian Bell a fait percer un trou à travers le mur du haut-fourneau au point a, indiqué sur la fig. 1, à peu près au niveau des naissances des voûtes sur lesquelles les cornues reposent en partie. L'aspect de la charge, vue à travers cette ouverture, était rouge brillant, et la température, prise au moyen du pyromètre Siemens, à 6 pouces (0m,15) de l'enveloppe intérieure, était, lors d'une première observation de 1,434°, et de 1,554° lors d'une seconde. Les gaz qui sortaient par cette ouverture étaient de couleur bleue pâle, indice que dans
9 pouces, et se joignant à celle des gaz montant de la partie inférieure du fourneau, transforme complètement le charbon en coke, en descendant le long des quatre compartiments. Elle élève en même temps et au même degré la température du minerai et de la castine. Pour s'assurer que les matériaux sont bien à cette température, M. Lowthian Bell a fait percer un trou à travers le mur du haut-fourneau au point a, indiqué sur la fig. 1, à peu près au niveau des naissances des voûtes sur lesquelles les cornues reposent en partie. L'aspect de la charge, vue à travers cette ouverture, était rouge brillant, et la température, prise au moyen du pyromètre Siemens, à 6 pouces (0m,15) de l'enveloppe intérieure, était, lors d'une première observation de 1,434°, et de 1,554° lors d'une seconde. Les gaz qui sortaient par cette ouverture étaient de couleur bleue pâle, indice que dans cette zone, le combustible était séparé de ses principaux éléments gazeux, et, par suite, à l'état de coke. 1. Représenté par MM. Mirio et Cie, à Paris. ANNALES-INDUSTRIELLES. — QUATRIÈME ANNÉE. 10 NOVEMBRE 1872. Les résultats obtenus avec ce fourneau ont été très satisfaisants, non seulement parce qu'ils ont réalisé une économie de charbon et de minerai, mais encore par la qualité supérieure de la fonte produite. Dans le district de Lancashire, la quantité de charbon nécessaire pour la fabrication d'une tonne de gueuses varie ordinairement entre 2,537 et 2,639 kilogrammes, tandis que dans ce haut-fourneau une tonne de même qualité peut être produite avec 1,624 ou 1,827 kilogrammes, soit une économie de presque une tonne de charbon par tonne de fonte fabriquée. À l'aide de ce haut-fourneau l'économie du minerai sera à peu près 127 kilogrammes par tonne de fer. Cette économie de minerai paraît surprenante de prime abord, et complètement inattendue, mais des essais répétés avec le plus grand soin sur les mêmes matières, et dans des fourneaux contigus, permettent de la considérer comme un fait établi. Une des raisons de cette économie obtenue sur le minerai est qu'il se brise après être descendu à quelques pieds dans
une économie de charbon et de minerai, mais encore par la qualité supérieure de la fonte produite. Dans le district de Lancashire, la quantité de charbon nécessaire pour la fabrication d'une tonne de gueuses varie ordinairement entre 2,537 et 2,639 kilogrammes, tandis que dans ce haut-fourneau une tonne de même qualité peut être produite avec 1,624 ou 1,827 kilogrammes, soit une économie de presque une tonne de charbon par tonne de fonte fabriquée. À l'aide de ce haut-fourneau l'économie du minerai sera à peu près 127 kilogrammes par tonne de fer. Cette économie de minerai paraît surprenante de prime abord, et complètement inattendue, mais des essais répétés avec le plus grand soin sur les mêmes matières, et dans des fourneaux contigus, permettent de la considérer comme un fait établi. Une des raisons de cette économie obtenue sur le minerai est qu'il se brise après être descendu à quelques pieds dans le fourneau, et que dans les fourneaux ordinaires, il est soufflé au dehors par le gueulard, ainsi que cela a lieu pour le charbon dont une portion considérable de l'effet utile, pour la fusion des minerais, s'échappe en pure perte. Pour confirmer cette assertion M. W. Ferrie a pu recueillir du minerai, à l'aide d'un aimant, sur une colline située derrière les fourneaux de Monkland, ainsi que sur tous les terrains environnants. Une autre raison a été découverte par le spectroscope à l'aide duquel le docteur Mac-Adam, professeur de chimie à Édimbourg, a trouvé dans la flamme d'un haut-fourneau des usines de Monkland, du calcium, du sodium, du manganèse et du fer. Ceci n'a pu être observé dans le district de Middlesbrough ; car, là, tous les hauts-fourneaux sont couverts à la partie supérieure, de sorte que l'on n'a pu établir une comparaison. Mais, en Écosse, et plus spécialement aux usines de Monkland, où des fourneaux ouverts sont en service à côté d'un fourneau fermé, l'économie est devenue si évidente qu'elle a attiré aussitôt l'attention. Les avantages comparatifs que le fourneau Ferrie présente sur le fourneau ouvert ordinaire, employé généralement en Écosse, ont été d'ailleurs établis dans une expérience soigneusement
du minerai, à l'aide d'un aimant, sur une colline située derrière les fourneaux de Monkland, ainsi que sur tous les terrains environnants. Une autre raison a été découverte par le spectroscope à l'aide duquel le docteur Mac-Adam, professeur de chimie à Édimbourg, a trouvé dans la flamme d'un haut-fourneau des usines de Monkland, du calcium, du sodium, du manganèse et du fer. Ceci n'a pu être observé dans le district de Middlesbrough ; car, là, tous les hauts-fourneaux sont couverts à la partie supérieure, de sorte que l'on n'a pu établir une comparaison. Mais, en Écosse, et plus spécialement aux usines de Monkland, où des fourneaux ouverts sont en service à côté d'un fourneau fermé, l'économie est devenue si évidente qu'elle a attiré aussitôt l'attention. Les avantages comparatifs que le fourneau Ferrie présente sur le fourneau ouvert ordinaire, employé généralement en Écosse, ont été d'ailleurs établis dans une expérience soigneusement conduite, et entreprise par la Compagnie du fer et acier de Monkland. Cette expérience a porté sur 71 chargements comparés à un nombre égal de chargements faits dans un fourneau contigu. On a employé la même qualité de matières dans les deux cas, et l'on a trouvé les résultats suivants : HAUT-FOURNEAU BREVÉTÉ DE FERRIE. Consommation. Minerai Charbon de fer. Minerai. Laitier. Castine. Poids. Poids. Poids. Poids. Poids. 2,042,789kg, » 1,356,103kg, » 270,510kg, » 425,615kg » 714,000kg, » 1,798kg,58 1,806kg,70 628kg,79 par tonne. Production. Gueuses N° 1. N° 3. N° 4. Total. Poids. Poids. Poids. Poids. 902,589kg, » 213,810kg, » 36,337kg," 1,152,735kg » HAUT-FOURNEAU N° 7 DE MONKLAND. Consommation. Minerai Charbon de fer. Minerai Laitier. Castine. Poids. Poids. Poids. Poids. Poids. 2,449,449kg, » 1,097,469kg, » 268,214kg, ", 455,887kg, » 640,059kg, » 2,597kg,38 1,932kg,56 678kg,53 par tonne. Production. Gueuses N° 1. N° 3. N° 4. Total. Poids. Poids. Poids. Poids. 435,993kg, » 391,841kg, » 129,260kg, » 957,094kg, » Après cette expérience, un second essai avait été entrepris par la Compagnie du fer de Coltness, sous la direction spéciale de M. Hunter, gérant de cette Compagnie. On a chargé des hommes de Coltness et de Monkland de veiller sur les fourneaux. Les