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comme étant la plus pure est celle de l'île d'Eubée, qui a la composition moyenne suivante : Carbonate de magnésie 94 à 98 % Oxyde de fer 0,08 % Silice 0,52 % Le produit cru est coté 30 fr. New-York la tonne environ ; le produit calciné est vendu dans les mêmes conditions 85 fr. la tonne ; la proportion des éléments étrangers est naturellement accrue; la magnésie calcinée titre 82 à 96 % MgO, 0,6 à 3,5 d'oxygène de fer et 0,73 à 5 % de silice. On vend aussi des briques en magnésie calcinée fabriquées sur place ; elles titrent de 89 à 98 % de MgO et se vendent 775 à 1.000 fr. le mille, suivant poids et qualité. La magnésite de Styrie est inférieure à celle de Grèce parce qu'elle contient davantage d'oxyde de fer, ce qui fait qu'elle est plus rapidement détruite par les laitiers et scories. (Pour avoir la traduction des articles analyses ci-dessus, s'adresser au Bureau Technique du M. S. I.) MÉTALLURGIE GÉNÉRALE H. Le Châtelier. 669 518. — Revue des progrès de la métallurgie en 1904. 1905. Paris. Bulletin de la Société d'Encouragement, février, p. 215-225. Recherches scientifiques ; leur utilité. — L'utilité de ces recherches de science pure est souvent méconnue des industriels; cependant cette utilité est incontestable, car c'est seulement par les recherches théoriques que l'on chasse peu à peu la routine. Constitution des aciers. — Les fontes et aciers lentement refroidis sont constitués par un mélange de ferrite (fer pur), de graphite, (carbone) et de cémentite (carbure de fer Fe3C). En réagissant entre eux à plus haute température, ces constituants donnent naissance à une foule de mélanges caractérisant chacun un état spécial du métal. Les recherches sur la martensite, l'austénite, la troostite, etc., sont insuffisamment avancées pour permettre une théorie générale et précise sur les métaux du fer. Août 1905 226 METALLURGIE GÉNÉRALE M. M. Mélanges Mélanges les bronzes.— Comme les aciers, les bronzes donnent lieu à des phénomènes semblables, suivant l'état de leurs constituants; une des découvertes les plus curieuses réside dans les recherches du Dr Heusles relatives
L'utilité de ces recherches de science pure est souvent méconnue des industriels; cependant cette utilité est incontestable, car c'est seulement par les recherches théoriques que l'on chasse peu à peu la routine. Constitution des aciers. — Les fontes et aciers lentement refroidis sont constitués par un mélange de ferrite (fer pur), de graphite, (carbone) et de cémentite (carbure de fer Fe3C). En réagissant entre eux à plus haute température, ces constituants donnent naissance à une foule de mélanges caractérisant chacun un état spécial du métal. Les recherches sur la martensite, l'austénite, la troostite, etc., sont insuffisamment avancées pour permettre une théorie générale et précise sur les métaux du fer. Août 1905 226 METALLURGIE GÉNÉRALE M. M. Mélanges Mélanges les bronzes.— Comme les aciers, les bronzes donnent lieu à des phénomènes semblables, suivant l'état de leurs constituants; une des découvertes les plus curieuses réside dans les recherches du Dr Heusles relatives à l'existence d'alliages magnétiques formés de métaux non magnétiques : l'alliage Al-Mn a une force coercitive égale à la moitié de celle du fer. Équilibre dans les phénomènes de combustion des fours. — Ce point est précieux pour la théorie du haut fourneau et autres fours métallurgiques. De nombreuses recherches ont été faites concernant les conditions d'équilibre entre CO, CO2 et H2O en présence du carbone ou d'oxydes métalliques. L'ensemble des résultats a été synthétisé par M. Hahn dans un graphique permettant de prévoir à l'avance quelles seront les réactions suivant la température. Température de coulée des métaux. — Elle possède une influence considérable sur les propriétés mécaniques du moulage obtenu. Les recherches patientes de Longmuir sont précieuses à cet égard. De façon générale, quand le métal est coulé trop chaud il cristallise à gros grains et il est difficile, même par un traitement thermique soigné, de régénérer une texture saine. Quand il est coulé trop froid, la structure est contuse, poreuse et échappe également à l'action du traitement thermique. Aciers spéciaux. — C'est peut-être la branche de la métallurgie où les progrès ont été le plus remarquables. Les recherches de Guillet ont fixé au point de vue théorique les
ont été faites concernant les conditions d'équilibre entre CO, CO2 et H2O en présence du carbone ou d'oxydes métalliques. L'ensemble des résultats a été synthétisé par M. Hahn dans un graphique permettant de prévoir à l'avance quelles seront les réactions suivant la température. Température de coulée des métaux. — Elle possède une influence considérable sur les propriétés mécaniques du moulage obtenu. Les recherches patientes de Longmuir sont précieuses à cet égard. De façon générale, quand le métal est coulé trop chaud il cristallise à gros grains et il est difficile, même par un traitement thermique soigné, de régénérer une texture saine. Quand il est coulé trop froid, la structure est contuse, poreuse et échappe également à l'action du traitement thermique. Aciers spéciaux. — C'est peut-être la branche de la métallurgie où les progrès ont été le plus remarquables. Les recherches de Guillet ont fixé au point de vue théorique les propriétés de ces aciers. Au point de vue pratique, les aciers au nickel, l'invar (alliage fer-nickel à dilatation nulle), le piatinite (alliage fer-nickel à même dilatation que le verre) sont de plus en plus employés; mais les plus frappants de tous les progrès sont ceux accomplis parmi les aciers à outils dits aciers rapides. Résistance mécanique des métaux. — Les recherches sur la fragilité des aciers sont des plus importantes au point de vue pratique. Depuis 10 ans en France, ces recherches sont conduites méthodiquement, et la Société d'Encouragement a publié sur cette question un volume de 400 pages. On effectue en ce moment en Angleterre des recherches extrêmement intéressantes sur le fragilité aux efforts alternatifs. Ce point est également d'un grand intérêt pratique; on l'étudie en France au laboratoire de l'École des Ponts et Chaussées. Compression du coke.— Ceci réalise un progrès sérieux dans la métallurgie; le pilonnage augmente considérablement la dureté et la compacité du coke; la consommation du haut fourneau se trouve ainsi notablement réduite. Dessiccation du vent.— C'est l'événement sensationnel par excellence, dans la sidérurgie, mais en Europe on est loin d'être d'accord sur l'intérêt de la découverte de M. Gailey. L'économie de 20 %, obtenue
outils dits aciers rapides. Résistance mécanique des métaux. — Les recherches sur la fragilité des aciers sont des plus importantes au point de vue pratique. Depuis 10 ans en France, ces recherches sont conduites méthodiquement, et la Société d'Encouragement a publié sur cette question un volume de 400 pages. On effectue en ce moment en Angleterre des recherches extrêmement intéressantes sur le fragilité aux efforts alternatifs. Ce point est également d'un grand intérêt pratique; on l'étudie en France au laboratoire de l'École des Ponts et Chaussées. Compression du coke.— Ceci réalise un progrès sérieux dans la métallurgie; le pilonnage augmente considérablement la dureté et la compacité du coke; la consommation du haut fourneau se trouve ainsi notablement réduite. Dessiccation du vent.— C'est l'événement sensationnel par excellence, dans la sidérurgie, mais en Europe on est loin d'être d'accord sur l'intérêt de la découverte de M. Gailey. L'économie de 20 %, obtenue durant les mois les plus humides de l'année, ne serait que de 10 % en moyenne, et pour obtenir ce résultat le coût d'installation des machines frigorifiques atteint 600.000 francs. On a dit que l'économie de force réalisée sur le soufflage du vent compenserait le supplément d'énergie consommé par les machines frigorifiques; ceci ne serait pas vrai en Europe, où l'on souffle le vent à des pressions bien inférieures à celles qu'emploient les Américains, qui vont jusqu'à plus d'une atmosphère en raison des productions énormes de leurs fourneaux. Électrosidérurgie. — L'acier électrique fabriqué de façon commerciale à l'usine de la Prévost mérite qu'on relate son avènement. Le four électrique permet de réaliser un degré d'affinage et une régularité de qualité difficiles à obtenir autrement, mais l'opération est coûteuse par suite du prix de l'énergie, et il ne semble pas qu'on puisse aborder la fabrication d'aciers ordinaires; peut-être le four électrique pourrait-il devenir l'auxiliaire des aciéries ordinaires pour la production des aciers fins et mi-fins, grâce à l'utilisation des gaz de haut fourneau pour produire la force électrique. Laminoirs. — La commande électrique s'est faite avec succès, mais l'installation est très coûteuse, aussi cette application est encore peu répandue. Moteurs à
machines frigorifiques; ceci ne serait pas vrai en Europe, où l'on souffle le vent à des pressions bien inférieures à celles qu'emploient les Américains, qui vont jusqu'à plus d'une atmosphère en raison des productions énormes de leurs fourneaux. Électrosidérurgie. — L'acier électrique fabriqué de façon commerciale à l'usine de la Prévost mérite qu'on relate son avènement. Le four électrique permet de réaliser un degré d'affinage et une régularité de qualité difficiles à obtenir autrement, mais l'opération est coûteuse par suite du prix de l'énergie, et il ne semble pas qu'on puisse aborder la fabrication d'aciers ordinaires; peut-être le four électrique pourrait-il devenir l'auxiliaire des aciéries ordinaires pour la production des aciers fins et mi-fins, grâce à l'utilisation des gaz de haut fourneau pour produire la force électrique. Laminoirs. — La commande électrique s'est faite avec succès, mais l'installation est très coûteuse, aussi cette application est encore peu répandue. Moteurs à gaz de haut fourneau. — Le problème du moteur de grande puissance est aujourd'hui entièrement résolu, et l'on peut en utilisant le gaz de gueulard produire des quantités considérables d'énergie à bas prix; le seul inconvénient qui subsiste réside dans la poussière dont on ne peut débarrasser complètement le gaz et qui détériore les organes du moteur. Galvanisation. — Il y a lieu de signaler le procédé de sherardisation qui consiste à placer les objets à protéger dans de la poussière de zinc à 350°; en raison de cette basse température, il devient possible de galvaniser des objets en acier trempé sans leur enlever leur qualité. Bronze antifriction. — À signaler le perfectionnement dû à M. Clamers par l'adjonction de 1 à 2% Ni, ce qui permet de fabriquer des bronzes tendres et bon marché, contenant 30 à 40 % de Pb, métal dont la présence est avantageuse dans les bronzes de frottement. Point de vue économique. On constate un développement chaque jour plus intense des trusts aux États-Unis et des cartels en Allemagne. Ces deux nations s'enfoncent de plus en plus dans le protectionnisme, et dans sa fièvre de production l'Amérique déverse au dehors à bas prix, par le
et qui détériore les organes du moteur. Galvanisation. — Il y a lieu de signaler le procédé de sherardisation qui consiste à placer les objets à protéger dans de la poussière de zinc à 350°; en raison de cette basse température, il devient possible de galvaniser des objets en acier trempé sans leur enlever leur qualité. Bronze antifriction. — À signaler le perfectionnement dû à M. Clamers par l'adjonction de 1 à 2% Ni, ce qui permet de fabriquer des bronzes tendres et bon marché, contenant 30 à 40 % de Pb, métal dont la présence est avantageuse dans les bronzes de frottement. Point de vue économique. On constate un développement chaque jour plus intense des trusts aux États-Unis et des cartels en Allemagne. Ces deux nations s'enfoncent de plus en plus dans le protectionnisme, et dans sa fièvre de production l'Amérique déverse au dehors à bas prix, par le système appelé dumping, l'excédent de sa production. Cet excédent est venu encombrer les marchés moins protégés, et celui, qui a le plus souffert est le marché anglais, qui n'est pas protégé du tout. La sidérurgie anglaise traverse une crise, et comme suite au projet protecteur de Chamberlain, une commission nationale, la Tariff Commission, a étudié les causes de cette crise. La publication du rapport de cette commission, que nous avons analysé, est un événement capital dont on verra les effets dans quelques années, d'ici, lorsque l'orientation de la politique commerciale anglaise sera définitivement fixée. Conclusions. — En définitive, le phénomène le plus saillant en tout ceci est la tendance générale à augmenter dans d'énormes proportions la puissance de production. L'accélération de marche de plus en plus grande des hauts fourneaux et laminoirs, l'emploi des aciers rapides créent une situation particulière, qui a pour effet de diminuer considérablement le prix de revient, mais crée d'autre part des difficultés économiques très graves. L'on entrevoit dès aujourd'hui une période de surproduction dont doivent se soucier les producteurs, et il faut espérer que le mouvement des ententes entre producteurs, qui est une des caractéristiques de l'industrie moderne, aura pour effet d'établir un équilibre nécessaire,
la Tariff Commission, a étudié les causes de cette crise. La publication du rapport de cette commission, que nous avons analysé, est un événement capital dont on verra les effets dans quelques années, d'ici, lorsque l'orientation de la politique commerciale anglaise sera définitivement fixée. Conclusions. — En définitive, le phénomène le plus saillant en tout ceci est la tendance générale à augmenter dans d'énormes proportions la puissance de production. L'accélération de marche de plus en plus grande des hauts fourneaux et laminoirs, l'emploi des aciers rapides créent une situation particulière, qui a pour effet de diminuer considérablement le prix de revient, mais crée d'autre part des difficultés économiques très graves. L'on entrevoit dès aujourd'hui une période de surproduction dont doivent se soucier les producteurs, et il faut espérer que le mouvement des ententes entre producteurs, qui est une des caractéristiques de l'industrie moderne, aura pour effet d'établir un équilibre nécessaire, soit par la diminution de la production, soit par l'augmentation de la consommation. L'avenir nous éclairera. J. IZART. Production de l'énergie dans les usines métallurgiques. Düsseldorf. Stahl und Eisen, n° 9, 10 mai 1905, XXV, p. 513-523. La production de l'énergie a subi dans ces dernières années des modifications très importantes, dues surtout à la création de stations centrales d'énergie qui ont les avantages de simplicité et meilleurs rendements, d'où économie. Tant que la vapeur a été le seul intermédiaire, de telles installations ont été impossibles et malgré tous les perfectionnements (condensation, haute pression, emploi de turbines), peu économiques. Dans les hauts fourneaux l'emploi de la vapeur est plus facile parce que le grand consommateur, les machines soufflantes, est près du haut fourneau dont les gaz du fourneau servent à la production de la vapeur. Le rendement n'est déjà plus aussi élevé quand le haut fourneau est en communauté avec une acierie Thomas, à cause des pertes par condensation. Une usine comprenant 4 hauts fourneaux de 150 t. aura 1.500 à 2.000 m2 de conduites de vapeur, l'aciérie qui en dépend en aura de 500 à 700 m2, les laminoirs de 1.600 à 2.200 m2 (pour 3 à 4 appareils),
importantes, dues surtout à la création de stations centrales d'énergie qui ont les avantages de simplicité et meilleurs rendements, d'où économie. Tant que la vapeur a été le seul intermédiaire, de telles installations ont été impossibles et malgré tous les perfectionnements (condensation, haute pression, emploi de turbines), peu économiques. Dans les hauts fourneaux l'emploi de la vapeur est plus facile parce que le grand consommateur, les machines soufflantes, est près du haut fourneau dont les gaz du fourneau servent à la production de la vapeur. Le rendement n'est déjà plus aussi élevé quand le haut fourneau est en communauté avec une acierie Thomas, à cause des pertes par condensation. Une usine comprenant 4 hauts fourneaux de 150 t. aura 1.500 à 2.000 m2 de conduites de vapeur, l'aciérie qui en dépend en aura de 500 à 700 m2, les laminoirs de 1.600 à 2.200 m2 (pour 3 à 4 appareils), si bien que le réseau comprend de 3.500 à 5.000 m2 de surface de rayonnement. D'après Rudler, il faudrait, pour pouvoir alimenter 2.000 m2 de conduites, 20 chaudières de 80 m2 de surface de chauffe. Production de l'énergie électrique. — A l'origine il y avait une décentralisation complète des génératrices électriques, ce qui en rendait l'emploi difficile. Ce n'est que par la création de centrales que l'on put se rendre compte des avantages de l'électricité. La centrale électrique, d'abord source de lumière, devient de plus en plus source de force motrice. L'on constata bientôt que la centrale électrique satisfaisait aux menus services avec 50 % seulement de l'énergie exigée jusqu'alors. Aujourd'hui la force motrice surpasse l'énergie absorbée sous forme de lumière. Dans les hauts fourneaux, la centrale doit avoir une puissance égale à la somme des puissances des consommateurs d'énergie. Il n'en est pas de même avec les laminoirs où la centrale sera de 50 à 70 %, de la somme des puissances des engins à desservir. Enfin il faut considérer que la marche à vide exige encore une force qui peut s'élever dans les stations importantes de 250 à 400 chevaux effectifs. Ces centrales électriques sont actionnées par la
électriques, ce qui en rendait l'emploi difficile. Ce n'est que par la création de centrales que l'on put se rendre compte des avantages de l'électricité. La centrale électrique, d'abord source de lumière, devient de plus en plus source de force motrice. L'on constata bientôt que la centrale électrique satisfaisait aux menus services avec 50 % seulement de l'énergie exigée jusqu'alors. Aujourd'hui la force motrice surpasse l'énergie absorbée sous forme de lumière. Dans les hauts fourneaux, la centrale doit avoir une puissance égale à la somme des puissances des consommateurs d'énergie. Il n'en est pas de même avec les laminoirs où la centrale sera de 50 à 70 %, de la somme des puissances des engins à desservir. Enfin il faut considérer que la marche à vide exige encore une force qui peut s'élever dans les stations importantes de 250 à 400 chevaux effectifs. Ces centrales électriques sont actionnées par la vapeur ou le gaz. La force hydraulique n'est généralement guère employée. Installation des chaudières. — L'on s'efforce d'avoir de grandes surfaces de chauffe et des encombrements réduits, dès conduites peu étendues et une surveillance facile. L'on emploie aujourd'hui des chaudières tubulaires de 485 m2 de surface de chauffe chacune. L'on peut augmenter leur rendement sensiblement par l'emploi des surchauffeurs. Chauffage par le gaz. — L'emploi des gaz de plus en plus répandu montre que pour avoir un bon rendement il faut employer des gaz aussi épurés que possible, les dépôts de poussière empêchant la transmission de la chaleur. De plus, ceux-ci exigent des nettoyages fréquents et coûteux des chaudières. L'épuration du gaz de 10 à 16 grammes de poussière à 0,5 g. 03 par mètre cube s'élève à 0 fr. 25 par m3, d'après Osann. Mais il en résulte une économie d'entretien et de combustible. Il est bon de prévoir pour une partie des chaudières qu'elles pourront être alimentées au charbon pour avoir une batterie de réserve en cas d'accident. Chauffage au charbon. — Il est bon alors d'employer tous les dispositifs perfectionnés éprouvés : charbon amené par des transporteurs, répartir par des coulottes aux fours mécaniques, enlèvement des cendres
peut augmenter leur rendement sensiblement par l'emploi des surchauffeurs. Chauffage par le gaz. — L'emploi des gaz de plus en plus répandu montre que pour avoir un bon rendement il faut employer des gaz aussi épurés que possible, les dépôts de poussière empêchant la transmission de la chaleur. De plus, ceux-ci exigent des nettoyages fréquents et coûteux des chaudières. L'épuration du gaz de 10 à 16 grammes de poussière à 0,5 g. 03 par mètre cube s'élève à 0 fr. 25 par m3, d'après Osann. Mais il en résulte une économie d'entretien et de combustible. Il est bon de prévoir pour une partie des chaudières qu'elles pourront être alimentées au charbon pour avoir une batterie de réserve en cas d'accident. Chauffage au charbon. — Il est bon alors d'employer tous les dispositifs perfectionnés éprouvés : charbon amené par des transporteurs, répartir par des coulottes aux fours mécaniques, enlèvement des cendres par wagonnets. Il s'ensuit moindre entretien, économie finale. La figure ci-jointe montre une telle installation. Le fonctionnement des grilles mécaniques exige environ 1/2 cheval par chaudière. Surchauffeurs. — Leur emploi augmente de 8 à 12 % le rendement des chaudières. L'emploi de conduits et de joints convenables permet l'utilisation du surchauffage à 250°C et 300°C. Les surchauffeurs doivent pouvoir être nettoyés facilement des cendres qui ont pu se déposer sur eux. Cette condition est importante quand on emploie des gaz non épurés. La surchauffure est à recommander surtout quand on emploie des turbines. Conduites de vapeur. — Chaque groupe de chaudières doit pouvoir alimenter n'importe quel moteur; un accident à une conduite ne doit pas pouvoir arrêter la marche. Quand on utilise la surchauffure, il faut avoir aussi la possibilité d'employer également la vapeur saturée. Il s'ensuit qu'il est nécessaire de faire un plan soigneux des conduites. Il y a importance à soigner l'isolement des conduites de vapeur. CENTRALE ÉLECTRIQUE À VAPEUR. — Choix de l'unité. Elle dépend du service de la station. On s'efforce en tous cas d'employer les unités les plus importantes possibles. Le coût d'une installation de 1500 H. P., comprenant chaudières, machines, fondations, bâtiments, est de
surchauffage à 250°C et 300°C. Les surchauffeurs doivent pouvoir être nettoyés facilement des cendres qui ont pu se déposer sur eux. Cette condition est importante quand on emploie des gaz non épurés. La surchauffure est à recommander surtout quand on emploie des turbines. Conduites de vapeur. — Chaque groupe de chaudières doit pouvoir alimenter n'importe quel moteur; un accident à une conduite ne doit pas pouvoir arrêter la marche. Quand on utilise la surchauffure, il faut avoir aussi la possibilité d'employer également la vapeur saturée. Il s'ensuit qu'il est nécessaire de faire un plan soigneux des conduites. Il y a importance à soigner l'isolement des conduites de vapeur. CENTRALE ÉLECTRIQUE À VAPEUR. — Choix de l'unité. Elle dépend du service de la station. On s'efforce en tous cas d'employer les unités les plus importantes possibles. Le coût d'une installation de 1500 H. P., comprenant chaudières, machines, fondations, bâtiments, est de : avec 3 dynamos à vapeur de 500 H. P. . . . 375.000 fr. environ, avec 1 — — 1500 H. P. . . . 270.000 fr. — Le prix de revient du kilowatt est dans le 1er cas de. . 3,7 cent. — — dans le 2e cas de 2,0 cent. et est déduit de 7.200 heures de travail par année et du prix de 165 fr. par 10 tonnes de charbon rendues à l'usine. L'on a des unités de 2.000 et 3.000 chevaux. Choix du type de moteur à vapeur. — Les moteurs verticaux exigent moins de place, mais ils sont d'un service moins aisé que les moteurs horizontaux que l'on considère plus économiques. Si la pression de la vapeur ne dépassse pas 10 atm., il faut employer des machines compound ; pour des pressions plus fortes seulement la triple expansion peut être avantageuse. Il faut cependant considérer dans ce dernier cas que si la consommation de vapeur est moindre, celle d'huile est plus élevée et l'encombrement est plus grand. L'allure des moteurs doit être très régulière, afin de permettre le couplage en parallèle et éviter les variations de voltage. L. D. (À suivre.) J.-W. Richards. 669