L. Landrin

“ Si l'on met l'oxide de fer, le peroxide par exemple , qui est l'oxide le plus répandu, en présence d'un autre corps qui porte le nom de carbone, et qui a une grande affinité pour le métal, tant que la température sera peu élevée, il ne s'opérera aucun changement dans le peroxide ; mais si on expose le tout à l'influence d'une grande chaleur, il se produira une décomposition et deux combinaisons : le fer cédera son oxigène au carbone, qui s'en emparera de suite, et se combinera lui-même avec le carbone surabondant; le premier résultat sera de l'acide carbonique , le second de la fonte. ”

“ Mais si la science a porté son flambeau dans les routes obscures de la sidérurgie , c'est en conquérant qu'elle s'est avancée , et elle a dû renverser pour y parvenir toutes les barrières que lui ont opposées les préjugés et l'ignorance de certains maîtres de forges, qui prétendent que tous les essais et les analyses sont des opérations oiseuses indignes de les occuper. M. Berthier remarque à ce sujet, que si l'art de traiter le fer est celui de tous qui a le moins emprunté de secours aux sciences, c'est sans contredit aussi celui qui, depuis long-temps, a fait le moins de progrès. ”

“ Il est bien vrai que l'oxigène et le carbone ne pouvant exister à la fois dans la fonte, l'un commence par se dégager, tandis que le second pénètre , au fur et à mesure, dans le fer laissé libre par la retraite du premier; mais il est impossible que, dans une semblable réaction, des masses assez considérables de fer pur existent un seul moment sans que, d'après la grande affinité du métal pour le réactif, le carbone ne s'empare du régule mis à nu. On sera donc toujours obligé, dans l'état actuel de nos connaissances, d'obtenir le fer en combinaison avec le carbone. ”

“ Les combustibles produisent d'autant plus de flamme qu'ils contiennent plus d'hydrogène; ainsi, sous ce rapport, le bois s'enflamme plus facilement que la houille, et celle-ci donne plus de flamme que l'anthracite. Nous avons déjà dit que l'hydrogène avait la propriété d'augmenter le tissu cellulaire des plantes; nous avons vu que cette propriété n'avait plus lieu pour le bois en état de décomposition et que l'hydrogène diminuait à mesure que le combustible devenait plus compacte. L'inflammabilité est donc en raison inverse de la
compacité ”

“ Si donc, dans un fourneau quelconque, on place un combustible enflammé, la chaleur se porte vers les parties supérieures, le conduit de a cheminée s'échauffe peu à peu, l'air intérieur se dilate, l'équilibre est rompu; la colonne intérieure devient plus légère et s'élève dans l'atmosphère, tandis que celle extérieure s'introduit par une ouverture ménagée à dessein, perd tout son oxigène et augmente ainsi la chaleur, en même temps que la dilatation. Une nouvelle masse d'air se précipite sur le foyer et éprouve le sort de la première ”

“ Si l'on brûle dans l'oxigène un morceau de charbon de bois , il se forme deux résultats différens : le carbone se combine avec le gaz oxidant et produit de l'acide carbonique, tandis qu'il reste , après la combustion, un résidu incombustible qu'on appelle cendres.
Le produit gazeux est toujours de l'acide carbonique , quel que soit le combustible brûlé, pourvu que le carbone en soit l'élément principal. Quant au résidu solide, il varie pour
chaque corps employé à la combustion ”

“ Il peut être assez difficile de concevoir pourquoi le fer , qui, dans sa transformation en carbure, cède si facilement son oxigène , ne le reprend pas avec la même facilité pendant sa décarburation , ou lorsqu'on ramène , par l'affinage , la fonte à l'état de fer pur : mais il convient de remarquer que toutes ces opérations de réduction ont lieu pendant la fusion du métal ;
que cette fusion est produite par un combustible charbonneux, et que, par conséquent, tant qu'il reste un atome de charbon , il se forme de l'acide carbonique, ou de l'oxide de carbone. ”

“ Le fer pur est un corps homogène et élémentaire ; sa dureté ne varie pas tant qu'il est dans cet état; elle est en raison de sa compacité, et, comme nous aurons plus tard occasion de le démontrer, de la force mécanique qui le comprime, toutefois cependant que l'affinage soit parfait. Le fer à grain est plus dur que le fer à nerf, aussi le premier est-il susceptible de recevoir un plus beau poli. Différens corps combinés avec le métal modifient plus ou moins cette dureté ; les fers qui contiennent de la silice sont cassans à froid, et résistent plus à la lime que les fers bien affinés ”

“ Le charbon de bois, dans un four à reverbère, ne produirait pas le coup de feu violent de la houille ; le coke et l'anthracite ne brûleraient que difficilement sur les grilles où le charbon de bois est promptement consumé. Les variétés d'un même combustible produisent quelquefois des différences notables : la houille sèche est nuisible dans la forge de maréchal ; la houille grasse au contraire y produit un bon effet et préserve de l'oxidation le métal sur lequel elle se boursoufle et forme une voûte. ”

“ Cet ouvrage, le plus complet qui eût paru sur les forges, écrit avec une rare méthode et une profonde connaissance de l'art qui y est traité, n'est cependant regardé que comme une riche compilation , et ne porte point le caractère de ces oeuvres originales que l'homme de génie lance quelquefois au milieu de l'industrie, comme un guide qui doit éclairer sa marche. La plus sévère critique du travail d'Hassenfratz résulte du peu de progrès de la fabrication du fer dans les dix années qui ont suivi son apparition. ”

“ Les dimensions du ventre dépendent tout à la fois de la compacité du combustible, de la fusibilité des minerais et de la puissance du vent. Un ventre étroit ne permet pas aux minerais réfractaires et aux cokes compactes de se préparer, et les fait descendre trop rapidement ; il accélère au contraire la réduction des minerais fusibles et la combustion des charbons légers , et ne produit alors que de la fonte blanche trop large ; le ventre n'arrête pas assez les minerais qui se font jour à travers les charbons et se présentent en masses solides devant la tuyère. ”

“ A la chaleur blanche l' oxigène n'a aucune prise sur le métal : c'est le moment qu'on choisit ordinairement pour rapprocher deux morceaux de fer et les souder. On favorise ce rapprochement en frappant avec le marteau et aidant ainsi à la force de cohésion. La grande difficulté, dans la soudure, consiste à empêcher le fer de s'oxider hors du feu ; c'est pour cela que les forgerons poussent la chaude au-dessus de la chaleur blanche, à un degré de température plus voisin de la fusion , et qu'on appelle blanc soudant. ”

“ Les premiers ont pour objet de dégager le fer sans qu'il en reste une parcelle dans les solutions ; les seconds ne peuvent arriver à ce résultat : ce n'est pas du fer qu'on obtient dans le haut-fourneau, c'est de la fonte et du laitier , produits qui ne sont pas comparables ceux de
l'analyse, et qui retiennent tous deux du métal en combinaison. L'analyse ne peut donc servir qu'à prédire avec certitude la qualité du fer à obtenir, et à déterminer, à quelque chose près , la richesse comparative du minerai. ”

“ De toutes les machines souffiautes, celles qui donnent le résultat le plus régulier, c'est sans contredit les trompes ; on en approche beaucoup dans les soufflets de cuir doubles, dans le soufflet triple de Rabier, dans la triple machine à piston de Paimpont, etc. : il est aisé de s'apercevoir qu'il y a là plus qu'un soufflet, c'est-à-dire plus qu'un plateau qui, en se rapprochant d'un autre, comprime et chasse le vent ; l'égalité de vitesse de l'air est due, dans la trompe, à son propre ressort; dans les machines à réservoir, elle est due au poids de la surface mobile de ce réservoir. ”

“ Toute machine à l'aide de laquelle on lance dans l'intérieur d'un fourneau de l'air recueilli au-dehors, porte le nom de machine soufflante, ou plus simplement de soufflet.
Les soufflets ont sur le simple tirage l'avantage d'augmenter la densité de l'air, et de donner au vent une vitesse calculée et variable à volonté, sans que cette vitesse soit soumise à des bornes aussi étroites que celles mises à la puissance du tirage; mais ils ont le désagrément d'exiger une machine, quelquefois puissante, pour les faire mouvoir. ”

“ La quantité de carbone du combustible minéral varie entre 4o et go pour cent. Au-dessous du premier nombre, la houille n'est qu'un lignite peu avancé en décomposition ; au-dessus de go, elle perd ses principales qualités et passe à l'anthracite. Si l'effet calorique , produit dans un air convenable , est en raison directe de la teneur en carbone, nous savons aussi que la combustibilité suit une loi contraire : lorsque la houille contient plus de 80 pour cent de carbone , il est rare d'y rencontrer du bitume qui est presque toujours un des caractères du combustible de bonne qualité. ”

“ Une terre forte , franche ou argileuse, convient aux essences compactes, aux arbres qui végètent vigoureusement, aux bois d'une grande pesanteur, tels que le chêne; le hêtre croît mieux dans les terrains légers et peu profonds , qui ne conservent que peu d'humidité ; le charme demande une terre sèche, mais grasse et profonde ; le frêne prospère dans un sol sablonneux et léger ; l'orme dans une terre grasse et humide. Il faut au bouleau , au peuplier, et généralement aux espèces qui portent le nom de bois blancs, et qui sont classées parmi les amentacées , des terrains maigres et légers. ”

“ Le charbonnier doit éviter avec le même soin les terres trop légères et celles trop compactes : dans les premières, l'air pénètre à travers le sable de la base et active la combustion , souvent d'une manière inégale; dans les secondes, l'humidité ne pouvant s'infiltrer dans la terre, remonte dans la faulde et produit des fumerons.
Certains fabricans préparent la terre avant d'y construire la meule , soit eu formant un parquet de terres et de branchages , soit en y mêlant de la cendre et du fraisil , et formant une assise qui porte le nom de terre de charbonnier. ”

“ Dans les arts industriels où il s'agit de brûler un combustible donné, pour produire un maximum de chaleur, on arrive à ce résultat chaque fois qu'on fournit au combustible l'air qui lui est nécessaire pour convertir tout le carbone en acide carbonique. ”

“ Le grillage produit presque toujours un bon effet sur les minerais, soit qu'ils contiennent des pyrites, et que la calcination convertisse le soufre en gaz acide sulfureux et en dégage ainsi une grande partie , soit qu'il amollisse la gangue, qu'il détruise la force de cohésion et prépare le minerai au jeu des affinités , soit qu'il chasse en grande partie l'eau et l'acide carbonique contenus dans certains fers. ”

“ L'alumine, la chaux, la silice et la magnésie sont infusibles ; prises séparément, elles sont réfractaires, et la magnésie occupe, sous ce rapport , le premier rang. Chaque fois que cette terre est dominante, on n'obtient, dans tous les mélanges, qu'une fusion imparfaite et très difficile. La présence de l'oxide de fer favorise, jusqu'à un certain point, la réduction des terres simples, mais c'est toujours aux dépens d'une certaine quantité de fer. L'oxide de manganèse les rend très fusibles , à commencer par la silice ”

“ Pendant plusieurs mois, nous avons vu pudler, dans un four à réverbère et sur une sole composée de sable quartzeux à base de silex, des fontes de bonne qualité , obtenues au charbon de bois ; le fer acquérait de l'aigreur, l'affinage était à la vérité plus prompt, mais incomplet. Cet état cessa entièrement lorsque la sole de sable fut remplacée par une plaque de fonte.
Il est très vrai que les battitures, ou sous-silicates de fer, hâtent l'affinage lorsqu'elles sont jetées dans le fourneau avec le métal, mais cet
avantage s'acquiert presque toujours aux dépens de la qualité du produit. ”

“ Le minerai, après avoir subi les opérations préliminaires que nous avons décrites, est mis pêle-mêle avec le charbon et le flux dans un fourneau plus ou moins élevé, auquel on donne la quantité d'air voulue. Lorsque la chaleur est portée à l'intensité convenable, la réduction commence à s'opérer; l'oxigène se dégage du minerai, qui passe d'abord a l'état de protoxide, et bientôt à celui de fer pur. ”

“ Le fer fait au marteau a généralement une texture plus compacte ; il est plus serré, et sa cassure présente plus souvent une surface grenue, surtout lorsqu'il est en barres de certaines dimensions. S'il se trouve sur cette cassure des pointes déliées et rompues, c'est un indice certain de ténacité. Si la grainure est fine, grise et terne comme l'acier, on peut assurer que l'affinage n'a pas été parfait, et que le fer a conservé trop de carbone. Une cassure à gros grains cristallisés et à facettes indique presque toujours un fer cassant. ”

“ Cet état moyen entre la fonte blanche et la fonte grise est susceptible d'une infinité de variations ; il donne lieu à la fonte truitée, qui passe de la fonte blanche légèrement graphitée à la fonte truitée de la teinte la plus grise.
Le manganèse des minerais se réduit en même temps que le fer, descend avec le carbure dans le creuset, et forme un composé ternaire particulier. Lors du refroidissement, la décomposition ne peut plus avoir lieu de la même manière : le manganèse combiné retient le carbone surabondant, et empêche ainsi la formation du graphite. ”

“ Le carbone n'est autre chose que le charbon dégagé de toute substance étrangère. Ce corps n'a encore été trouvé , dans la nature , à l'état de pureté absolue , que dans le diamant. C'est à Lavoisier que nous devons cette découverte, vers laquelle Newton et les académiciens de Florence l'avaient faiblement guidé; le premier, il parvint à brûler le diamant, et reconnut que, dans cette combustion , il se formait de l'acide carbonique. Après lui Smithson-Tennant, GuytonMorveau, Allen et Pepis , Davy, réussirent à démontrer que le diamant et le carbone sont de même nature. ”

“ Si nous examinons les combustibles à raison de leur teneur en carbone, nous n'en trouvons qu'un seul qui soit pur, et c'est le diamant : ce corps, en brûlant dans l'oxigène, ne produit que de l'acide carbonique et ne laisse aucun résidu. ”

“ Le fer devient aigre lorsqu'il est mal affiné, quand il retient des substances étrangères, telles que le carbone , la silice; etc. , quand ses molécules sont mal rapprochées.
Le fer cassant à froid a généralement des lames courtes et bleuâtres ou des grains gros et brillans.
Le fer mal affiné à la houille, qui a reçu sous le cylindre une compression insuffisante, a souvent une texture écailleuse et grenue tout à la fois. Les gros grains appartiennent plus particulièrement au fer martelé , qui a plus de pesanteur que le fer tendre. ”

“ Si le trieur peut distinguer, par la différence de couleur, l'oxide de fer de sa gangue, il en opère la séparation à la main, ou à l'aide du marteau ou de la masse ; si cette distinction ne peut être faite à l'œil, il écarte l'échantillon et en forme un tas particulier qui devra être soumis au grillage avant de revenir sous la main du trieur. Lorsque les morceaux de minerais, exploités dans des lieux humides, sont boueux et recouverts de terres, il les entasse dans un endroit destiné à cet usage, et les fait laver dans un crible avant de les soumettre à l'opération du triage. ”

“ Sitôt donc qu'on élève la température du fer, le calorique interposé se dilate lui-même, tend à séparer davantage les molécules solides, et produit une augmentation de volume. L'effet contraire doit avoir lieu dans la percussion : le marteau resserre, rapproche violemment les pores du fer; il force le calorique latent à s'échapper vers la surface, il en résulte une augmentation de température, mais l'arrangement mécanique des molécules est changé : le fer tenace et doux peut devenir cassant, et vice versa ”

“ A mesure qu'un arbre avance en végétation , sa fibre ligneuse s'épaissit ; les canaux conducteurs se rétrécissent, la sève ne porte plus qu'avec difficulté la petite quantité d'acide carbonique qui lui est fournie par les racines ; les variations de la température des nuits et des jours n'influent plus avec autant de force sur le jeu des pompes capillaires ; les branches et les feuilles s'approprient seules le carbone de l'atmosphère ”