HAUT FOURNEAU ou H.F.

Qui suis-je : Je m'appelle Maurice BURTEAUX, ingénieur de l'École Centrale de Paris, j'ai fait l'essentiel de ma carrière dans un service de H.Fx, à Longwy, puis à Dunkerque. Je suis l'auteur de nombreux articles concernant le H.F., dans le cadre interne (Lorraine-Escaut, USINOR, SOLLAC), français (Commission fonte de l'A.T.S., CESSID), international (Commission européenne des H.Fx, S.I.P.R.E., A.I.M.E.). En 1990, j'ai rédigé les textes relatifs aux H.Fx des Techniques de l'Ingénieur. Depuis 1988, je participe activement à la rédaction du Glossaire du H.F. (*)


l'auteurPhoto USINOR-Aciers

L'auteur devant le H.F.4 de Dunkerque, en 1987, lors de la préparation de la réfection de ce H.F. Juste à ma droite l'un des appareils à vent chaud à puits séparés; le puits de combustion avec le brûleur à sa base est à gauche et le puits de ruchage qui stocke la chaleur est à droite.

Pourquoi ce site ? : 1° Je compte y faire paraître des récits techniques ou historiques, parfois tirés de mon expérience, d'où les Mémoires. 2° Dans le cadre du Glossaire du H.F.(*), la récolte de mots ou d'expressions nouveaux ainsi que compléments aux articles,est telle qu'elle dépasse les possibilités actuelles d'intégration dans le Glossaire, d'où les Compléments.

Ce site est évolutif dans le temps, en fonction de mes possibilités de rédaction, et des nouvelles découvertes.

(*) On peut accéder à cet ouvrage en cherchant sur le net Le Savoir Fer/Glossaire du Haut Fourneau, puis Bientôt la 5ème édition, puis Pré-5ème édition déjà sur le net en pdf. Voir dans Mémoires un pavé sur cet ouvrage.

Références bibliographiques : Les références comme [1444] sont des références du Glossaire; voir infra Compléments/Références.

L'accès au contenu du site est libre de droits sauf pour une utilisation commerciale, et sous réserve d'indiquer que les emprunts éventuels proviennent de PERSO-ORANGE de Maurice BURTEAUX.

MÉMOIRES

mise à jour : 19/03/215

1a) Une vie de haut fourneau.  1ère époque (jusqu'au 18ème s.) / Prologue. Naissance et généalogie. Enfance.

1b) Une vie de haut fourneau 2ème époque (# 19ème s.) / Adolescence.

1c) Une vie de haut fourneau. 3ème époque (la suite...). / Maturité.

2) Définitions (essai d'une définition raisonnée) et traductions.

3) Le Glossaire du haut fourneau. 

4) Une réfection de haut fourneau.

5) L'accrochage (incident de marche). 

6) Senelle, une batterie de hauts fourneaux en Lorraine. 

7) Carbone et haut fourneau. 

8) Le haut fourneau. n'est pas indestructible. 

9) Le blocage de creuset du haut fourneau. 

10) Fonctionnement du haut fourneau.

11) Structure du haut fourneau. 

12) Les entrailles du haut fourneau. 

13) Le garn(et l'opération de descente des charges).

14La circulation du gaz et le mouvement des matières dans le haut fourneau.

15Les injections aux tuyères du haut fourneau.

16) Les plus gros hauts fourneaux mondiaux  

17-Plus sur le haut fourneau :  I- Comment tâter la fonte du haut fourneau. II- Le feu a percé au gueulard. III-Le gueulard du haut fourneau est ouvert. IV-Un canon pour sauver un haut fourneau. V-Une réparation en marche au haut fourneau. VI-Un tremblement de terre. VII-Zinc et haut fourneau. VIII-Traiter la fonte dès sa sortie du haut fourneau. IX-Sondage de tuyère.X-La gueuse. XI-La fonte liquide arrive à l'aciérie. XII-De longues campagnes.

18-Les Lieux de hauts fourneaux.  I Les H.Fx de la société de DIETRICH. II-Teesside, un district sidérurgique en Angleterre. III. Un carré de reines à Scunthorpe : Appleby-Frodingham. IV-Les Aciéries de Longwy (bassin de Longwy). V-Paris centre sidérurgique ? VI-Pauillac.

19-Les Hommes des hauts fourneaux. I-GIBBON. II-GRIGNON.

20-Mélanges . I- A propos de fonte moulée. II- La fatigue du personnel à la fin du 19ème s. III- La sidérurgie manque de coke. IV- Où H.G. WELLS imagine un crime au haut fourneau. V- Où SCHILLER s'inspire du haut fourneau. VI- Poème du haut fourneau. VII- Soldats de plomb en fonte.  VIII- Un crime au haut fourneau. IX- Un fondeur aristocrate. X-Un bel exemple d'empirisme : l'examen de la fonte en  vue d'un moulage en première fusion. XI-Le haut fourneau et le volcan. XII-Le plus petit haut fourneau d'Andrew CARNEGIE.

21- LE FER. I-Fer en langues diverses. II-Du fer en cubes.. III-Une production de fer inattendue. IV-Le fer s'évapore-t-il ? V-Le procédé direct. VI-Fer malléable. VII-La rouille. VIII-Tatara et Pincesse MONONOKE.

                                                        ********

Les mots ou expressions suivies de [L] se trouvent dans le LEXIQUE multilangues  après les références bibliographiques des compléments au Glossaire. 

1a-UNE VIE DE HAUT FOURNEAU. Première époque.

mise à jour du chapitre : 10/03/2015

 PROLOGUE

Il arrive un moment de la vie où l'on éprouve le besoin de se retourner, et de faire le point sur le chemin parcouru, sur les réussites que l'on a à son actif, sur les échecs subis. Ce moment me semble venu. Comme n'importe quelle vedette du show-biz, il m'a paru nécessaire de faire écrire mes souvenirs par un spécialiste; mais pour moi, ce ne sera pas un journaliste renommé ou un académicien en mal de sujet. J'ai choisi un vrai fondu du haut fourneau, un mordu de la réduction, un Centralien qui n'a pas choisi le piston et qui n'a pas hésité à faire toute sa carrière professionnelle à l'ombre de mes superstructures, à Longwy d'abord, puis à Dunkerque, hauts-lieux sidérurgiques dans notre France des dernières décades du IIème millénaire.

NAISSANCE ET GÉNÉALOGIE.

Je suis né sous X, destin étonnant pour une invention capitale pour l'industrie, alors que l'on voit généralement les géniteurs se précipiter pour annoncer, chacun le premier, la naissance d'une bricole inutile. Je ne suis donc pas, comme ce malheureux marteau-pilon, à me demander, entre BOURDON et NASMYTH, lequel est mon père biologique, et lequel est mon père adoptif.

Ce père inconnu ne m'empêche pas de dormir; j'emploie bien sûr cette formule comme une façon de parler : tout le petit monde qui s'affaire autour de moi s'assure que je suis toujours bien éveillé ! Par contre, je suis beaucoup plus embarrassé par le fait que l'on ne connaisse pas de façon précise le lieu et la date de ma naissance, et ce d'autant plus que l'un et l'autre sont liés.

C'est ainsi que certains de ceux qui se sont penchés sur mon passé me font naître en Chine quelque 300 ans avant notre ère, ce qui me fait poser d'abord une question existentielle : la fonte chinoise primitive provenait-elle d'un haut fourneau ? ou, en d'autres termes, qui suis-je ? qu'est-ce qu'un haut fourneau ? Difficiles questions auxquelles j'essaierai de répondre plus tard. (voir infra, Une définition raisonnée)  Et ensuite, si je suis né en Chine, comment ai-je pu voyager jusqu'en Occident ? évidemment par un transfert de technologie, répond celui qui sait tout. Ce n'est pas si simple; si l'on considère les représentations chinoises de l'appareil qui produit de la fonte, et si l'on a en tête, que même petit, j'étais déjà gourmand de minerai, de combustible, de vent... on réalise rapidement que l'on a déjà à faire à un système complexe : d'abord un approvisionnement de masse -qui se mesure certes en paniers de quelques kilogrammes, mais quand on fait tout à la main !- de minerai qu'il faut extraire du sol, laver, casser, et de bois qu'il faut probablement transformer en charbon, puis l'installation de soufflage et ma construction proprement dite, enfin le chantier de coulée de la fonte. Comment aurait-on pu transporter tout cela, en bloc, vers l'Occident, dans des contrées où l'organisation sociale et le niveau technique était bien inférieurs à ceux de la Chine ?

Je me suis donc résolu à abandonner cette piste. Je passe rapidement l'hypothèse suédoise précoce : il semble peu réaliste de penser que je fis mon apparition en Scandinavie dès le 8ème s. de notre ère et les historiens sont très dubitatifs sur cet événement. Alors qui, où ? peut-être vers Siegen, en Allemagne vers la fin du 13ème s., où au 14ème s., à Liège, en Belgique, ou à Moyeuvre, en France. Faute de certitudes, il faudra, pour l’instant se contenter de ces approximations. Quelque archéologue chanceux trouvera peut-être un jour des preuves irréfutables ?

Et ma famille ? la famille des producteurs de fer à partir de son minerai ? J’ai en effet beaucoup de cousins, qui n’ont su, pour la plupart, que produire un métal froid, si éloigné du liquide chaud et éclatant qui sort de mon creuset; mais, il faut le reconnaître, il y a là une antériorité écrasante : mon cousin le plus ancien, petit foyer creusé dans le sol, est né, aux fins fonds de l’Anatolie environ 1500 ans avant J.-C. ! Ce malheureux foyer a été supplanté, probablement assez vite par une ébauche de four à cuve, une sorte de fourniquet de 60 cm à 1 m de hauteur, qui a régné pendant l’Antiquité romaine et tout le Moyen Âge. Les modernes l’appellent un bas fourneau, c’est tout dire. Il faut cependant éviter de le trop dénigrer car pendant ses heures de gloire, il a pu fournir le métal dont les hommes avaient besoin pour l’agriculture, la charrue, l’exploitation du bois, la hache, la construction, les renforts des murs des cathédrales, et aussi la guerre, l’armure et l’épée.

Sous la forme de la forge catalane, ce cousin survivra bien avant dans le 19ème s. Vers l'époque de ma naissance, l'un de ces bas fourneaux a évolué, jusqu'à atteindre ma taille, et ce concurrent, le four à masse, cherchera même à m'évincer en produisant parfois de la fonte ! Au 18ème s., mon arrivée à l'âge adulte l'a tellement stressé qu'il en est mort. 

Jadis, tous ces cousins ont représenté le procédé direct de production du fer : un appareil, une opération et le tour est joué, et le minerai est devenu fer. Inutile de préciser que bien souvent la qualité n'y était pas ; heureusement que le procédé indirect, dont je suis l'origine a permis de faire beaucoup de progrès dans ce domaine. Nonobstant, dès ma réussite et récemment encore des freluquets (CHENOT, KRUPP-Renn, FINMET, MIDREX, etc., etc. etc .) se sont mis en tête de faire renaître le procédé direct et/ou de me concurrencer directement en produisant de la fonte (BASSET, COREX, etc.). Dès l'apparition de l'un de ces procédés, les esprits avancés ont décrété mon archaïsme et prédit ma mort prochaine : « Depuis longtemps je soutiens l'idée de l'imminence d'une transformation fondamentale de la sidérurgie qui éliminera le haut fourneau. » [548], publié en 1957 et voir Mort du haut fourneau dans le Glossaire. Il y en a même un ingénieur qui, après qu'il ait assisté à une démonstration du procédé BASSET pour la production directe du fer; s'est écrié Fini le haut fourneau ! d'après [5439] 20/02/1923 p.83. On aura noté que 91 ans après cette exclamation je ne suis pas encore mort !

ENFANCE.


HF anglais bisTiré de Histoire des techniques. GILLE. p.624.

On voit là les trois fonctions nécessaires au H.F., le soufflage (avec les soufflets de cuir mus par les roues hydrauliques), le chargement et la coulée.

Dès mon plus jeune âge, il est apparu que j'étais fort, bien bâti avec de bons gros moellons et apte à résister à un intense feu interne. Ma taille était certes modeste, 6 m paraît une bonne estimation, si l'on tient compte de l'imprécision de la mesure utilisée alors (pied du Rhin, 31,4 cm ? pied du Roi, 32,5 cm ? autre ?). Mon appétit a été également vite remarqué, et surtout que ma diète était déjà intransigeante, par exemple pas de bois cru, car il donne des huiles indigestes et de la vapeur d'eau qui m'étouffent, avec la conséquence lourde pour mon propriétaire d'avoir à mobiliser toute une compagnie de bûcherons pour couper les arbres et façonner le bois, de charbonniers pour en faire du charbon de bois, de charretiers pour le transporter jusqu'à ma halle à charbon. De plus, il me faut un charbon assez dense, plutôt résistant ; on me le fera avec du chêne, du hêtre, de l'orme, voire du cèdre. Côté minerai, mon estomac est plus accommodant, mais même si le minerai plutôt pauvre des minières me satisfait, encore faut-il presque toujours le laver, et là les problèmes viennent des riverains du lavoir à minerai, qui se plaignent que les déchets de lavage salissent la prairie ou le linge qu'on a lavé dans le ruisseau. Par contre, la difficulté même de me nourrir conduit à m'installer dans des endroits tranquilles, reculés au fond des bois, dans une belle et bonne forêt et auprès d'un ruisseau dont l'eau chantonne en faisant tourner la roue hydraulique qui actionne mes soufflets. Bien plus tard, je regretterai ces lieux bucoliques ! Puisque j'évoque les soufflets, on a constaté très vite que, pour me ventiler sans arrêt, il en fallait deux ; les premiers furent deux outres de cuir qui coûtaient cher à acheter et entretenir ; grâce à un joueur d'orgue allemand, on les a remplacé par des soufflets de bois, merveilles de menuiserie, qui ne donnaient pas toujours ce qu'on en attendait d'eux.

J'étais dans un coin isolé, mais pas seul ; tout un petit monde de commis, aux écritures, au bois, à la balance, etc., de fondeurs, maîtres ou pas, de chargeurs, de releveurs, de brouetteurs et autres, s'agitait autour de moi, prêt à satisfaire à tous mes besoins, voire à répondre à mes caprices. Et puis j'avais de la visite, les jours de chasse, après le repas du soir, Monsieur le Comte venait, de nuit, avec tous ses invités admirer la coulée ; et vers midi tous les jours, les dames des fondeurs et chargeurs apportaient la gamelle à leur mari ; et l'hiver les vieux des environs étaient là pour se réchauffer, tout en parlant du bon vieux temps. Eh puis, il y avait les artistes, subjugués par la magie du feu ; voyez avec quelle exactitude et avec quel talent, BREUGHEL dit l'Ancien, m'a peint, dans mon cadre

Brueghel_Holzkohle-Hochofen

Le fondeur s'active au trou de coulée, une équipe de releveurs prépare les rasses ou conges de charbon de bois ou de minerai, à droite le chef fondeur s'explique avec M. le Comte qui est venu faire un tour avec son ami; à gauche deux visiteurs auprès de la roue hydraulique, et, hélas, bien en vue, une énorme fissure dans mon massif montre l'effet des contraintes thermiques sur un mur très, trop épais.

Un autre peintre m'a immortalisé au 15ème s.Henry  met de Blès.

HF BlèsLes travailleurs du fer. ANDRIEUX p.35.

La coulée du H.F. et la pesée des gueuses.

Das alpenländlische Eisenwesen um 1525. (La sidérurgie alpine en 1525).

Le ruisseau coule, les soufflets ventilent, les chargeurs chargent, le laitier s'écoule par dessus la dame, on ouvre le trou de coulée, la gueuse se forme : met de BLÈS en montre en stock. Ainsi va la vie ; il y bien quelques râleurs, des écolos par exemple comme RONSARD, qui veut me priver de charbon de bois :«Ecoute Bucheron, arreste un peu le bras, Ce ne sont pas des bois que tu jettes à bas. Ne vois-tu pas le sang lequel dégoutte à force, Des Nymphes qui vivoient dessous la dure écorce ?... Combien de feux, de fers, de morts et de détresses Mérites-tu, méchant, pour tuer des Déesses ? » Elégie XXIV. Plus prosaïquement, ce sont les paysans qui se plaignent des trous faits dans les prairies pour jardiner, comme on dit, le minerai, ou la Poste qui manifeste sa colère à cause des charrois de charbon et de minerai qui défoncent les routes. Et il y a les catastrophes, l'incendie d'abord, qui ravage la halle à charbon de bois et par là ruine le propriétaire ; ensuite la crue du ruisseau, qui de mémoire d'homme, n'a jamais atteint un tel niveau, et qui a emporté le barrage, la roue, le stock de minerai et a noyé tout le chantier et mon creuset, irrémédiablement détruit ; enfin il y a les guerres, tiens celle de Trente Ans, où l'on me demandait d'être un jour catholique, le lendemain protestant, et cela se terminait toujours mal : halle de coulée et halle à charbon incendiées, roue et soufflets démolis, et surtout commis, fondeurs, chargeurs, trucidés. J'étais à l'abandon et en ruine au moment de la paix ; l'abandon était alors souvent définitif.

Le 18ème s. arrivait, j'avais grandi jusqu'à environ 8 m, et même dans l'Oural jusqu'à 12 m. On avait catalogué mon anatomie, en haut le gueulard [L], la gueule par où on me gave, en dessous la cheminée ou cuve [L], puis l'endroit le plus large, le ventre [L] , en-dessous les étalages [L]  et enfin le réceptacle pour la fonte : le creuset [L]. Sans compter un énorme vocabulaire de détail comme rustine (qui n'a rien à voir avec M. RUSTINE, inventeur du célèbre bouche-trou), qui vient de l'allemand Rückstein (pierre de l'arrière) et désigne mon derrière, l'opposé de mon trou de coulée. Le 18ème s. s'annonçait faste : des savants de plus en plus curieux s'occupaient de moi ; on allait écrire dans l'Encyclopédie tout ce qu'on savait de moi. Hélas ! une rumeur venait d'Angleterre ; là-bas il n'y avait plus assez de bois ; on allait se tourner vers un combustible minéral, sale, puant, plein de soufre. L'enfance était bien terminée ! 

1b-UNE VIE DE HAUT FOURNEAU. Deuxième  époque.

mise à jour du chapitre : 16/03/2015

ADOLESCENCE

Dans ce 18ème s. des Lumières, c'est par petites bribes et souvent à l'occasion des discussions entre le premier fondeur et M. le comte, bien au courant des livres scientifiques, que j'ai appris l'intérêt dont je faisais l'objet chez des personnes savantes. C'est ainsi que je fis connaissance de REAUMUR, qui, en dénaturant (c'est bien le mot!) la fonte, cherchait à faire de l'acier; il a eu quand même le mérite de faire, grâce au microscope, des trouvailles sur l'aspect de la cassure des fontes. Puis ce fut le comte Georges Louis LECLERC de BUFFON, dont j'entendis dire que c'était un puits de science, mais aussi un entrepreneur dont la forge à Montbard était un modèle d'organisation, et dont le H.F. était quasiment un monument historique, avec un escalier d'honneur ! En cet endroit, BUFFON se livrait à quantité d'expériences, comme de souffler le H.F. par tirage naturel, sans soufflets ni soufflante ! Une autre fois M. le comte arriva avec un document à la main; c'était un questionnaire établi par un certain GRIGNON, qui se renseignait sur les procédés utilisés dans les grosses forges. Il paraît que ledit GRIGNON a été envoyé dans les Alpes pour enjoindre aux hurluberlus, qui là-bas faisaient de la fonte avec un fourneau bergamasque, d'abandonner cet engin -imaginez un H.F. coupé en deux par un plan vertical, quelle rigolade ! Et il eut aussi les duettistes célèbres, BOUCHU et COURTIVRON, praticiens renommés, qui multiplièrent la publication de leur Art des fourneaux à fer (c'était ainsi qu'ils appelaient les H.Fx) jusque dans l'Encyclopédie. Cette Encyclopédie, par ailleurs, ne m'inspirait aucune crainte : on y trouvait les équipements et les procédés que je connaissais depuis toujours. Ainsi peu à peu, M. le comte, maître de forge éclairé, m'avait transformé en H.F. éclairé. Il me reste à parler de LAVOISIER, dont les travaux sur l'oxygène et la théorie qu'il en avait tirée, me concernaient directement, moi, gros consommateur de vent ; et j'ai été très peiné quand j'ai appris qu'on lui avait coupé la tête.

Un jour, une agitation inhabituelle apparut chez le petit peuple qui me servait ; le commis aux écritures venait d'informer le chef fondeur que M. le comte avait brusquement disparu. On sut plus tard qu'il était parti à Coblence rejoindre les émigrés. Les jours suivant l'agitation continua, activée par des personnes que je n'avais vues. Le chef fondeur et tous les commis, qui, disait-on étaient cul et chemise avec M. le comte, durent quitter les lieux. Quelle pagaille ! Terminés les enfournements bien réglés. Terminées les coulées à heure fixe ! Je ne cessais d'avoir des loups de creusets, des engorgements d'étalages, des accrochages. Les malheureux fondeurs, désorientés faisaient de leur mieux, tandis que le commissaire de la République les menaçaient, parce que la République avait besoin de fonte pour les canons et les boulets. Au milieu de ce marasme, on déclara que j'étais un H.F. républicain et propriété de la Nation. J'avoue que je fus plutôt fier de mon qualificatif de républicain ; par contre je soupçonnais que le fait d'appartenir à la Nation n'était pas une bonne nouvelle. En effet, un beau matin un margoulin complètement ignare dans le métier de sidérurgiste, mais riche d'assignats dévalués, vint déclarer qu'il venait d'acheter le H.F. Il voyait là une occasion de gagner beaucoup d'argent. Bien sûr, tout continua à se détériorer et je craignais pour mon existence même, quand l'arrivée de BONAPARTE remit les choses en ordre. Après la seconde Restauration, M. le comte revint, on crût que tout allait revenir comme avant ; ce ne fut pas le cas et l'on verra que M. le comte en tira des conséquences. Ainsi ai-je vécu la Révolution française.

En 1709, à Colebrookdale, Grande-Bretagne, Abraham DARBY réussit à faire fonctionner normalement l'un de mes cousins, en l'alimentant en coke au lieu de charbon de bois; la nouvelle ne troubla personne car DARBY ne cherchait qu'à améliorer la qualité de ses chaudrons en fonte. Ses successeurs, REYNOLDS, son gendre, puis son fils Abraham II développèrent l'idée, firent du fer à partir de de cette fonte et montrèrent ses possibilités en construisant le premier pont en fonte moulée. Le résultat de ces efforts fut qu'au moment où paraissait le dernier tome de l'Encyclopédie, qui ignorait le coke, plus de la moitié de la fonte produite par mes cousins britanniques, était produite au coke. Plus tard, quand un cousin français au Creusot, et un cousin silésien à Gleiwitz, se risquèrent à consommer du coke, c'est presque la totalité de la fonte britannique qui était faite au coke. Du côté du continent, on resta longtemps frileux pour l'usage du coke, car le malheureux qui en fabriquairt coulait une fonte à cassure noire, si éloignée de notre belle fonte au charbon de bois, si facile à affiner, et qui donnait de si bon fer ! L'arrivée du coke a été un élément important, de ce qu'on a appelé après coup la Révolution industrielle. Mais il n'y a pas eu que celui-là ; WATT, encore un britannique, améliorant les machines précédentes, construisait une machine à vapeur fiable, efficace et moins gourmande en charbon (n'entendais-je pas dire que la machine de NEWCOMEN qui l'avait précédée, nécessitait d'exploiter une mine de charbon pour être chauffée?). Rapidement la machine de WATT se répandait, fournissant l'énergie, quand on voulait, où on voulait. On conçoit que ma condition était complètement changée : pour mes soufflets, plus besoin d'une roue hydraulique actionnée par un ruisseau, gelé l'hiver, à sec l'été et qui déborde au printemps. Et c'est toute la géographie du H.F. qui est modifiée : on peut s'installer sur le charbon, comme mes copains de la Loire, sur le minerai, comme ceux de La Voulte, ou bénéficier des deux, comme ces veinards d'Écossais, qui trouvent dans le mine de charbon à la fois le minerai de black-band et le grès pour construire les fourneaux ! En ce qui me concerne, M. le comte a choisi : il abandonnera ma carcasse fatiguée, et avec l'argent de la vente des forêts il prend une part dans la société qui va m'installer, loin de là, à Denain : je ne le verrai plus qu'aux mises à feu, déguisé en pingouin au milieu de gens importants.

soufflante 5Le fer. GARNIER. p.243.

Cylindre à vapeur à droite, cylindre soufflant à gauche. Le personnage donne l'échelle !

Le fer. GARNIER. chez Hachette. p.243     

Le 19ème s. qui arrivait, était plein de promesses de nouveauté. Pour ma part, le premier point concerna ma section droite à partir du bas des étalages jusqu'au gueulard; depuis toujours les Anciens disaient qu'ils avaient une section carrée, mais certains maîtres de forges comme GRIGNON commençaient à penser que c'était une forme illogique à cause des coins. Avant la Révolution, M. le Comte me fit faire deux fondages avec une section circulaire, et je m'en trouvai bien, les matières descendaient mieux et je digerait mieux. Sous l'impulsion de gens comme MONGE et HASSENFRATZ, la section circulaire se généralisa. C'est GIBBON, qui dans les années 1830, complèta cette action en promouvant le creuset circulaire. Notons que plus tard, quelques avantureux, comme RASCHETTE proposèrent, sans grand succès des sections rectangulaires très allongées, voire ovales. Considérons maintenant ma hauteur ; pendant mes quatre premiers siècles d'existance, elle augmenté de 6 à 7m ; en comparaison elle va maintenant, en un siècle croître comme un champignon. Qu'on en juge :

                        1785 Le Creusot          1839 Staffordshire                       1878 Lucy II

                                                   Grande-Bretagne ; GIBBON           Pittsburgh ; CARNEGIE

Ht m                              12                         15,4                                             24,4

Le troisième point, importantissime, et qui faisait encore débat naguère, est celui de mon profil, c.-à-d. de ma section par un plan vertical passant par mon axe. Ce siècle fut particulièrement fourni en essais et controverses sur le sujet. Je laisserai le lecteur se faire une idée avec les deux schémas qui  suivent :

Profils 1785 à 1882t/j = production par jour

 Évolution du profil pendant un siècle.

Profils 1840Ht = hauteur totale

La diversité du profil à une même époque. Chiffre dans le plan du creuset  = nombre de tuyères. Le H.F. de droite a encore une section droite hexagonale terminée au gueulard par un carré; les autres ont une section droite circulaire; seul le H.F. d'Hayange à un creuset circulaire.

Ma structure va évoluer et le chapitre 11 y est consacré ci-dessous. Cela a commencé par l'allègement des murs (voir le H.F. à tour ronde du chap. 11) ; la création de colonnes en fonte donna l'idée de me soutenir par ce genre de colonnes ; c'est ainsi que naît mon cousin écossais appelé un peu dédaigneusement le H.F. cubilot. Avec son blindage il avait quand même fière allure comme le montre la représentation des H.Fx de Barrow-in-Furness.

Barrow 5Bergbau und Hüttenkunde . GURLT. p.131.

Le soufflage. J'ai dit combien la machine à vapeur a bouleversé les possibilités de soufflage, mais bien d'autres choses vont venir, qui s'emmêlent . Le vieux soufflet de bois de l'Encyclopédie, grinçant et plein de fuites aurait été certainement insuffisant pour souffler les cousins, qui, avant moi, s'étaient mis au coke. Et voilà qu'on imagine le soufflet à piston, d'abord carré, mais avec une somme de précautions pour faciliter le glissement du piston (jusqu'à lui faire des parois de marbre !) et pour éviter les fuites. L'arrivée de la fonte au coke, pleine de graphite qui en favorise l'usinage, va permettre d'aller plus loin. En Grande-Bretagne, WILKINSON (John, bien sûr) imagine et fait réaliser un soufflet à piston en fonte et cylindrique, et ce cylindre soufflant restera en usage jusqu'à la la moitié du 20ème s. ; la machine à vapeur semble avoir été inventée pour le faire marcher (voir la soufflante à vapeur ci-dessus). Par la suite, cette soufflante deviendra horizontale, ouvrant la route à une autre machine horizontale; nous  sommes vers la fin du siècle, à Seraing, on découvre que l'on peut faire marcher un moteur avec du gaz de H.F., et l'on va créer la soufflante à gaz, qui associera un moteur à gaz et un cylindre soufflant et  fonctionnera pendant presque un siècle

Soufflante à gazLa Nature 11/08/1900 p.161.

De gauche à droite le cylindre soufflant Ø 1,70 m, le cylindre moteur Ø 1,3 m puis le volant; la course de l'ensemble est de 1,40 m. Puissance du moteur 790 CV (448 kW).

 Le chauffage du vent. Quelle ne fut pas ma surprise, d'apprendre par une belle journée d'hiver, alors que le vent froid me faisait ronfler à toute allure, qu'un illuminé écossais, NEILSON, se préparait à chauffer le vent ! Eh bien, contrairement aux prévisions des gens qui pensaient tout savoir, il réussit à montrer qu'en chauffant le vent il améliorait la marche des mes cousins écossais. Très vite, une foule d'inventeurs se précipitèrent pour proposer des foyers à chauffer le vent ; il en fallait un par tuyère, ce n'était pas pratique et consommait pas mal de houille, qu'importe ! Puis on imagina de réchauffer le vent avec les flammes que je vomissais au gueulard à longueur de fournée, cela pesait sur ma maçonnerie et gênait les chargeurs, qu'importe ! Enfin FABER DU FAUR trouva la solution : chauffer le vent en brûlant convenablement le gaz du H.F., et l'on arrivait à ce qui est toujours un avantage essentiel du H.F. : recycler dans l'appareil la chaleur contenu dans la partie combustible de son gaz. Pendant ce temps, on avait trouvé le moyen de n'avoir qu'un appareil de chauffage par H.F., d'abord grâce à un circuit enterré puis avec une autre invention, la circulaire.  Les difficultés présentées par les appareils à vent chaud en métal, vont conduire à une modification importante pour l'avenir , à savoir l'utilisation d'appareils avec accumulation de chaleur dans une maçonnerie. WHITWELL d'abord puis COWPER inventèrent des appareils utilisés par paire et alternativement, l'un accumulant la chaleur pendant que l'autre la restitue au vent, avec l'inversement des rôles par périodes. COWPER a été le vainqueur de la compétition a tel point que cowper est souvent employé comme appellation générique; c'est en particulier le cas dans la sidérurgie française ; cette façon de dire conduit à des confusions quand on désigne un appareil d'un autre modèle ; l'exp. appareil à vent chaud [L] est préférable.

appareil à vent chaud

P C = puits de combustion. F ou V = sous le puits de ruchage se trouvent deux ouvertures, l'une F sert à la sortie des fumées quand  l'appareil brûle du gaz, l'autre VF est l'entrée vent froid quand l'appareil réchauffe le vent. Dans le 1er cas, l'appareil est au gaz, l'entrée vent froid et la sortie vent chaud sont fermées. Dans le 2ème cas,; l'appareil est au vent et les arrivées de gaz et d'air ainsi que la sortie fumées sont fermées.

Les chiffres 1 à 5 indiquent différentes zones du ruchage avec des formes et des qualités de briques différentes. L'image montre en bas du puits de combustion un brûleur en briques, dit céramique, qui n'apparaîtra que vers 1970. 

La récupération du gaz. Quand on commence à brûler le gaz, le gueulard est ouvert, et la méthode consistera à récupérer le gaz par des ouvertures situées un peu en-dessous du plancher du gueulard et à partir desquelles le gaz pénétrait dans un espace annulaire, d'où il sortait vers son utilisation par une conduite. Certains, par une disposition judicieuse, arrivaient, semble-t-il, à récupérer la quasi totalité du gaz. D'autres, ne considérant plus que l'utilisation du gaz hors du fourneau, et négligeant son rôle de préparation du minerai à la réduction et à la fusion, allaient le chercher très bas, là, ou il était plus riche, ce qui ne manquait pas de me donner des coliques. La fermeture du gueulard par le cup and cone de PARRY, améliora évidemment la récupération, et donna des idées à de nombreux concurrents, tant pour le système de fermeture, que pour la récupération, par exemple avec la prise de gaz centrale. Le bon sens et la simplicité finirent par l'emporter, et vers la fin du siècle mes cousins et moi-même étions habituellement équipés d'une fermeture par une cloche (le « cone ») qui venait obturer par en-dessous un cuvette sans fond (la « cup », que certains appelaient le saladier), et le gaz sortait par une ou plusieurs grosses conduites branchées directement sur le gueulard, souvent au nombre de quatre pour équilibrer les flux

récup gazle fer. GARNIER. p.172.

A gauche on remarque sur une poulie la chaîne de manoeuvre du "cone" qui ferme le gueulard entre les enfournements. A cette époque (1860) il n'y a qu'une sortie de gaz latérale, par la suite les sorties seront verticales (voir ci-dessous à 6-SENELLE les H.Fx 5 et 6).

L'épuration du gaz. Je ne sais pas produire de gaz « propre », je rechache toujours en même temps de la poussière qui provient de l'alimentation qu'on me donne : petites particules venues avec le minerai, le charbon de bois ou le coke, débris fins de minerai ou d'anthracite (chez mes cousins gallois puis américains) éclatés au feu par décrépitation, carbone ultrafin provenant de la décomposition du monoxyde de carbone, oxyde de zinc, plus tard débris fins d'aggloméré éclaté par le passage des oxydes de fer de l'hématite à la magnétite, etc. etc. etc. On comprend que certains utilisateurs aient été gênés par cette poussière. Cela a vraiment commencé avec les appareils à vent chaud en briques, et WHITWELL a d'abord le dessus parce que son système, qui reposait sur le passage dans plusieurs chambres verticales successives, permettait un nettoyage plus facile que le système de COWPER, constitué d'un empilage de briques (le futur ruchage) et qui, de ce fait était plus efficace thermiquement. Dès qu'on a eu dépoussiéré, même grossièrement le gaz, COWPER l'a emporté. La première idée a été de faire en sorte que la poussière, encore sèche, se dépose sous son propre poids, ce qui peut se faire en duiminuant aussi brusquement que possible la vitesse du gaz. Celui-ci est moins porteur et la gravité l'emporte : les poussières se déposent. L'application la plus simple de ce principe est le pot à poussières, gros bidon qu'on est est venu installer près de moi ; certains ont cru faire mieux en créant une sorte de serpentin (le silésien) ; ils se sont trompés. La seconde idée a été d'humidifier le gaz, de façon que l'eau retienne et entraine la poussière ; on a donc construit un laveur à claies, bidon, moins gros et plus haut que le précédent, dans lequel de l'eau ruisselle de claie en claie. Il y avait déjà beaucoup moins de poussièrres mais encore trop pour l'utilisateur le plus délicat, le moteur à gaz. On va encore faire appel à l'eau mais brassée violemment dans une machine tournante ; ce sera l'épurateur puis le désintégrateur THEISEN. A la fin du siècle, au bout de ma descente de gaz, on verra donc une suite de trois appareils : pot à poussières, laveur, theisen ; avec beaucoup de variantes.

HF1 SPhoto LORRAINE-ESCAUT vers 1960

S = prise de gaz; D = descente de gaz vers le pot à poussières PP, L = laveur à claies, SL = sortie du laveur vers le collecteur dit ovoïde qui rassemble le gaz des H.Fx 1 à 4 avant l'envoi vers les theisens, TC = le H.F. dans sa tour carrée, H = toit de la halle de coulée.Le H.F.2 est juste derrière; la charpente de monte-charge et la molette la plus basse appartiennent au H.F.1.

chargeurs 001 terExtrait du tableau de Breughel vu ci-dessus, tiré de Le fer en Lorraine. J. MORELLE. p.34. Les porteurs sont couleur marron. 

Comme on le voit ci-dessus, pendant longtemps j'ai été chargé par des hommes n'ayant aucune aide mécanique; les porteurs montaient au gueulard par un chemin en pente (le chemin rampant), ou des escaliers. Pour éviter cette ascension, les maîtres de forge qui le pouvaient installaient le fourneau au pied d'un escarpement, un pont plus ou moins horizontal reliait le haut de l'escarpement, où l'on amenait minerai et charbon de bois par charrette; le transport vers le gueulard se faisait alors horizontalement, et souvent par brouette. Par exemple :“La mine de Liverdun, par une heureuse disposition des lieux, peut verser ses produits dans le gueulard des fourneaux.” BARBE et fils. Mémoire à l'appui de la demande en concession d'une mine de fer dans la Meurthe. Nancy. 1865. 

IMG_20150131_0001_NEWLe roi des métaux. P. BORY. p.77.

H.F. installé auprès d'un escarpement, alimenté par wagonnets. Représentation classique des années 1880, avec le dessin des couches alternées de coke et de minerai. Le gueulard est encore ouvert ce qui était de plus en plus rare à l'époque. L'alimentation en vent vient par une conduite souterraine.

Pour le H.F installé en plaine, l'on imagina petit à petit de monter au gueulard le charbon de bois et le minerai à l'aide d'un treuil à bras ou mû par un manège à cheval. Au 19ème s., j'ai vu apparaître la balance d'eau. Cet appareil permit à la fois de me charger plus régulièrement (et je ressentis très vite les bienfaits de cette régularité), et de diminuer les efforts de ces malheureux porteurs ; je vais donc décrire ici ce que j'ai entendu dire de cette technique : Deux plateaux reliés par une chaîne passant sur une poulie fixée à bonne hauteur au gueulard, possèdent chacun un réservoir à eau. Un plateau est au sol, son réservoir est vide, on le charge, par exemple de minerai. L'autre plateau est au gueulard, on vient de le décharger, on remplit son réservoir d'eau ; quand le réservoir est plein, le poids de l'eau fait descendre le plateau vide, et la chaîne tire le plateau plein vers le haut. On décharge le minerai au gueulard, on vide l'eau du plateau qui est en bas, et l'on est prêt pour un autre cycle. Pour moi cette balance d'eau est le premier vrai monte-charge, que j'aurai pu écrire monte-charges, mais CORBION, qui dirige le Glossaire du H.F. (que ne me met-on pas sur le dos !) a décidé que l'on montait LA charge et non DES charges ; j'ai donc obtempéré. Pour en revenir à la balance d'eau, elle fut à l'origine d'autres monte-charges verticaux mus par pression d'air ou par pression hydraulique comme celui de Denain.     

HFx Denain 005  Le fer. GARNIER. p.175;                                           

Le monte-charge dessert les deux H.Fx.Les wagonnets contenant le coke ou le minerai sont poussés à la main depuis le monte-charge jusque l'un ou l'autre gueulard. Les cylindres (3 par H.F;) que l'on voit devant les H.Fx sont des appareils à vent chaud WHITWELL.. 

 Dans le domaine du chargement, la vapeur apporta rapidement des possibilités, par exemple en actionnant un monte-charge rudimentaire par une prise de force sur le moteur de la soufflante à vapeur. L'étape suivante a été d'actionner le monte-charge par une machine à vapeur employée à ce seul usage, et certains de mes cousins furent ainsi chargés par des plans inclinés sur lesquels circulaient deux chariots, l'un montant, l'autre descendant, comme pour les H.Fx ci-dessous.

MaxévilleCP n°331 Maxéville

Vers la fin du siècle, le moteur électrique apporta sa souplesse d'emploi et une meilleur précision dans les manœuvres ; il a été à l'origine d'une nouvelle génération de monte-charges qui eut comme traits communs à tous les modèles, la possibilité de fonctionner sans aucun personnel à proximité immédiate du gueulard, et le transport des matières dans des récipients qui font partie intrinsèque du monte-charge. Cette génération est représentée par deux types d'appareils.

1) Le monte-charge avec benne cylindrique.  

  

benneLa France travaille. P. HAMP. p.87.

Benne dans le monte-charge du H.F.6 de Mont-Saint-Martin. On distingue le fond ouvrant et au-dessus le chapeau qui vient se poser sur la benne quand elle est sur la cloche fermant le gueulard.. Sous la benne, le filet de protection.

Quand la benne se pose sur la cloche, le poids de son contenu, coke ou minerai, fait que la cloche et le fond de la benne s'enfoncent, libérant ainsi les matières qui tombent dans le H.F. Quand la benne repart, des contrepoids referment la cloche. Ce type de monte-charge sera surtout utilisé sur le continent européen, le plus célèbre étant le monte-charge STÄHLER ; la Grande-Bretagne en utilisera mais préférera l'autre type. Certains de ces appareils fonctionnaient encore vers la fin du 20ème s. Ils convenaient bien à la poutre inclinée, comme c'était le cas aux H.Fx 1 à 4 de Senelle et comme on le voit ci-dessous chez les Anglais de Normanby Park à  Scunthorpe. Ils permettaient aussi, avec une tour verticale et une poutre horizontale, de faire une installation qui pouvait prendre place plus près du H.F. Les H.Fx 2 et 3 de Mont-Saint-Martin étaient ainsi alimentés par un seul monte-charge vertical-horizontal. Sur la poutre horizontale placée au-dessus des gueulards circulait un chariot équipé d'un treuil. Le chariot venait se placer au-dessus de la tour verticale et ses câbles allaient chercher la benne au niveau du sol puis le treuil montait la benne tout en haut. Le chariot allait ensuite poser la benne sur l'un ou l'autre des H.Fx. A la S.M.N. (Société Métallurgique de Normandie, à Mondeville), les deux H.Fx, plus puissants que ceux de Mont-Saint-Martin, disposaient chacun d'un monte-charge vertical-horizontal ; voir ci-dessous. 

Normanby parkTiré de Steel Industry Forum.

Vers 1910. On distingue la benne cylindrique accrochée au chariot qui circule sur la poutre inclinée.Le H.F. est de type écossais, sans tour carrée.


HFx de la SMNT = tour verticale

La disposition de Mont-Saint-Martin a été généralisée par DEMAG à Gelsenkirchen : la poutre horizontale surplombe 5 H.Fx de sorte qu'un chariot peut en principe alimenter n'importe lequel des 5 fourneaux. Ce n'est évidemment pas possible en marche normale : il y a, semble-t-il, 3 tours verticales et donc 3 chariots. Cette disposition permet d'assurer une marche ralentie en cas de panne d'un chariot.

Gelsenkirchen

Et un cadeau pour en terminer avec les bennes :  


vitrailVitrail de GRÜBER 1928. H.F. de Pont-à-Mousson

Monte-charge à benne. Le H.F. est enserré dans une tour hexagonale. A gauche, en bleu,  une descente de gaz.

2) Le monte-charge à skips.

Au H.F., le skip est un chariot à quatre roues qui est très généralement employé sur une poutre inclinée. C'est le mot allemand, Kippkübel, benne basculante, qui traduit le mieux l'utilisation du skip : à l'arrivée au gueulard un dispositif fait basculer le skip en avant et de cette façon il déverse le coke ou le minerai dans le gueulard ou dans une trémie intermédiaire.L'appellation Élévateur à bennes basculantes  donne également une bonne définition  du monte-charge à skips :  Dans le gueulard sans cloches “il y a selon les besoins du H.F. deux ou plus réservoirs à matières pour le coke et le mélange au sommet du H.F., remplis par tapis roulants ou élévateurs à bennes basculantes.” [5307]

skipSkip

Le monte-charge à skips a été employé d'une façon quasi générale aux États-Unis, et de façon prépondérante en Grande-Bretagne. Au début du 20 ème s. beaucoup de H.Fx sont encore chargés ainsi, et parfois de gros H.Fx tels que ceux d'Ijmuiden. (H.F. 7 : diamètre creuset = 13m ; volume utile = 3675 m3).Si les premiers monte-charges de ce type avait parfois un seul skip, assez vite on a généralisé le monte-charge à deux skips, l'un montant quand l'autre descend.  Les deux photos qui suivent montrent des chargements par skips.

GARYPhoto US Steel Cy

On distingue quatre groupes de deux H.Fx, soit 8; il y en aura 12 au total. Chaque groupe a 8 appareils à vent chaud, qui ont chacun leur cheminée individuelle; c'est une disposition adoptée dans les appareils KENNEDY. Devant les appareils à vent chaud se trouve l'épuration du gaz.La grande charpente à droite supporte l'installation d'amenée du minerai jusqu'aux silos qui se trouvent sous la voie ferrée..

ARMCO 

H.F. de type américain, sans tour carrée

Les hommes au gueulard.

Après toute cette technique, le soufflage, le vent chaud, le chargement, etc., il est temps que je vous intéresse aux chargeurs qui, pendant si longtemps m'ont versé des paniers d'abord, des brouettes ensuite, pour me rassasier autant qu'il était possible. Dur travail, mais dangereux aussi ; avec le gueulard ouvert, les chargeurs se trouvaient exposés au danger du gaz quand il ne brûlait pas et au danger des flammes quand il brûlait. La richesse relative du gaz et la température faisaient que, normalement, le gaz brûlait, ce qui n'excluait pas complètement le risque d'empoisonnement car la dose létale de gaz est faible (voir en 7-carbone et H.F. le paragraphe sur le monoxyde de carbone). Les figures ci-dessous donnent des exemples de chargeurs au travail sur l'un ou l'autre de mes cousins.

chhargeur 18 èmeEncyclopédie. Forges à fer

Au 18ème s., le chargeur vide un panier dans le gueulard.dont on remarque l'étroitesse.

homme 1 bisImage dans guttenberg.org.

Deux H.Fx sont alimentés par le monte-charge MC qui élève des brouettes. Les  gueulards sont ouverts  et surmontés d'une cheminée cylindrique munie d'une (ou de plusieurs) ouverture O par laquelle le chargeur verse le contenu de la brouette dans le gueulard.   

hommes 2     Photo Wisconsin Steel.

Le gueulard est fermé par un "cup and cone", c.-à-d. une cuvette sans fond C fermée par une cloche. En Ch on aperçoit la chaîne qui permet de manoeuvrer la cloche. Le chargeur est équipé d'une brouette B typique du chargement manuel : elle est équilibrée dans la position où on la voit, qui est à peu près la position de roulage, et dès qu'on lève un peu fort les bras, la brouette bascule vers l'avant et se vide sans effort. L'ambiance paraît saine, il n'empêche qu'il suffit d'un peu d'espace entre la cuvette et la cloche pour laisser passer une quantité dangereuse de gaz. On peut donc s'étonner de la grande hauteur de la paroi de tôle, qui ne favorise pas l'aération

hommes 3  La Sidérurgie à la portée de tout le monde. t.i. S. BRULL. p.80. 

On voit immédiatement que par rapport au chargeur précédent , ces chargeurs travaillent en plein air, donc avec un risque gaz bien  plus faible, bien que non nul. Ils sont, bien sûr, plus exposés aux intempéries, ce qui n'est pas rien en hiver. L'appareil de chargement est vraisemblablement du type COINGT, qui a été en vogue vers la fin du 19ème s., avant l'adoption des chargements par benne ou par skips. Le chargement se fait dans un espace annulaire entre le bas de la prise de gaz et le rebord du gueulard.


hommes 3Tiré de Steel Industry Forum

Il s'agit encore d'un appareil de chargement employé avant les monte-charges à benne ou à skips. Il y a une prise de gaz centrale avec une partie coulissante qui participe au fonctionnement; c'est possiblement un appareil de HOFF, assez employé en Allemagne d'après ANGLÈS d'AURIAC. On ne voit aucune fuite de gaz venant de l'espace annulaire autour de la prise de gaz.

Au Creusot, affaler (*) la charge signifiait enfourner, et il y avait cette consigne de sécurité : «Le chargeur ne doit jamais être seul pour affaler la charge.» [5482] p.261. (*) «On le tire du flamand afhalen, tirer en bas.» [3020]

Dans de rares cas, le chargement manuel a persisté jusqu'au milieu du 20ème s. Par ailleurs, avec le chargement par bennes, le machiniste du monte-charge était parfois installé dans une cabine à un niveau supérieur à celui du gueulard ; c'était le cas aux H.Fx 2 et 3 de Mont-Saint-Martin où la cabine se trouvait au-dessus de la tour verticale pour pouvoir surveiller le mouvement de la benne. Enfin, il est parfois nécessaire de nettoyer le gueulard : pendant la 2ème Guerre mondiale, aus États-Unis, on a employé des femmes pour ce travail, jugez de la surprise de mes cousins américains ! :


femmes au gueulardPhoto Margaret BOURKE

Sur un H.F. de L'Illinois,  Les femmes portent un masque probablement alimenté en oxygène.

 femmes au gueulard 2Photo U.S. STEEL prise à Gary, Indiana.

Le masque alimenté en oxygène est la seule protection efficace contre le gaz de H.F, parce qu'il est dangereux à très faible dose. En 1978, lors d'une visite à Mizushima, grande usine (à l'époque) de Kawasaki Steel, Claude LE SCOUR et moi avions demandé à voir, en marche,  la cuve de l'un des H.Fx. On nous demanda de porter un masque à oxygène alimenté par une grosse bouteille. Je me souviens encore de l'effort que j'ai du faire pour monter une quinzaine de mètres d'escalier avec cette bouteille sur le dos.

Le plancher de coulée.

Encore une affaire d'hommes, qui a commencé dès ma naissance et se continuera jusqu'à ma disparition ; c'est chez les fondeurs, comme on a l'habitude de les appeler, que j'ai toujours trouvé un personnel attentif à ma personne, à mon comportement, et un personnel fier d'appartenir à une équipe particulière qui fait un travail singulier. Au point de réagir parfois vivement, quand, le H.F. étant arrêter, on leur demande de faire un autre travail ; comportement compréhensible quand on pense à ce qu'il endure quand la digestion a été difficile et que le laitier débordant des rigoles, s'étale , durci sur une grande partie du plancher de coulée. Donc l'aventure des fondeurs a démarré avec moi, petitement quand j'étais petit : une fois par jour on me perçait le trou de coulée avec une barre de fer, 500 à 1000 livres de fonte s'écoulait dans une rigole creusée en V, de quelques mètres de longueur. La fonte refroidie devenait une gueuse (nom qui ne doit rien à la femme de mauvaise vie, ni à la gueuze lambic, sorte de bière belge, mais vient de l'allemand -voir ci-dessous dans 14 le X-La gueuse).

coulée 18èmeEncyclopédie. Forges à fer.

Le fondeur, ou garde-fourneau (*) s'apprête à percer le trou de coulée avec une barre. La fonte va s'écouler dans la rigole qui a été préparée dans le sol de la halle de coulée. En G une barre de fer est destinée à retenir le laitier qui peut venir avec la fonte; l'aide fondeur est prêt à jeter du sable devant la barre pour faciliter la retenue du laitier. La poitrine du H.F. est ouverte, le laitier sort en permanence par le petit rectangle horizontal qu'on voit au-dessus d'une petite masse noire, la dame. En L c'est l'amas de laitier qui a coulé depuis la coulée précédente., On remarque la maçonnerie très soignée de la paroi et de la voûte qui permet d'accéder au trou de coulée; l'ensemble constitue l'embrasure de coulée. (*) En Grande-Bretagne, le fondeur est le keeper, c.-à-d. le garde.

L'accélération de la production au 19ème s., a conduit à multiplier les gueuses à chaque coulée, et à organiser de façon méthodique la disposition des moules et leur remplissage par la fonte. On est arrivé ainsi à créer plusieurs rigoles alimentant chacune une série de moules. Les Anglais, qui ont plus d'imagination qu'on ne croit, ont cru voir dans chaque rigole une truie allaitant une ribambelle de porcelets, et ont donné à la fonte en gueuses le nom de pig iron (pig = cochon).

Clyde Iron

La fonte vient remplir les moules successivement.

Le façonnage des moules et la manutention des gueuses demandaient beaucoup de monde, d'où la recherche d'une mécanisation.

Ayresome

La place occupée par les moules est énorme. Une sorte de grille est suspendue au pont roulant; elle sert à imprimer dans le sable la forme d'une rigole et des gueuses qu'elle alimente. La coulée se fait en plein air, ce qui était une pratique courante en Grande-Bretagne au 19ème s.Sur le Continent et aux États-Unis on privilégiait au contraire la coulée dans une halle couverte, ce qui limite les risques de contact entre l'eau et la fonte. Les H.Fx sont du type écossais, sans blindage mais le briquetage est maintenu par des cercles. La passerelle qui les relie indique qu'il y a un monte-charge pour plusieurs appareils.

Au lieu de couler la fonte dans des moules pour gueuses, on coulait parfois en une couche sur toute la surface de la halle de coulée ; il y avait alors des casseurs de fonte pour réduire cette couche en morceaux utilisables au cubilot ou au four à puddler. 

 cassagePhoto ILVA

Pendant que la récolte de la fonte en halle se transformait peu à peu, le débouchage du trou de coulée progressait peu ; je voyais toujours les fondeurs, armés d'une barre de fer, attaquer vigoureusement la masse de glaise qui bouchait le trou. Dans les cas difficiles des coups de masse aidaient à obtenir le perçage. Je dois à la vérité de dire, que le percement du tunnel du Mont-Cenis vers la moitié du siècle apporta une nouveauté : l'emploi de l'air comprimé pour perforer la roche ; certains chefs de fourneaux, vers la fin du siècle expérimentèrent l'usage de ce système pour ouvrir le trou de coulée

skinnPhoto Cleveland Archive

Vers la fin du 19ème s., les fondeurs, réunis devant le trou de coulée, sont prêts pour le débouchage. On voit de part et d'autre deux colonnes verticales qui soutiennent le H.F. à la marâtre : c'est un H.F. cubilot. Le gros disque vers le haut à droite est une des extrémités de la circulaire à vent chaud.

Pendant la coulée, le fondeur a souvent besoin d'intervenir, pour diriger la fonte, pour faciliter l'écoulement du laitier, pour prélever un échantillon de fonte ou de laitier, etc. Il prend alors une attitude particulière pour se protéger du rayonnement intense, et parfois des petites projections. La photo qui suit rend bien cette attitude

fondeurMétal Plus février mars 1984. La photo a été prise vers 1900. Le fondeur porte des sabots; le bois peu conducteur de la chaleur limite l'échauffement des pieds. Si de la fonte ou du laitier pénètre dans le sabot, on peut s'en débarrasser rapidement. La présence de la potence indique l'emploi d'un outil particulier, probablement pour faciliter la percée du trou de coulée. 

Je vois bien que les visiteurs viennent pour voir la coulée, comme M. le Comte dans le tableau de BREUGHEL ; c'est un spectacle surprenant, et quand il est terminé, ils s'en vont. Pour les fondeurs c'est une autre affaire, après la coulée il faut nettoyer ; mot simple mais qui au H.F. annonce le travail le plus pénible, et pire, le travail où l'on ressent tous les problèmes de digestion, de descente des charges, de fuites d'eau, etc. A chaque fois ce sera un refroidissement, un laitier noir et lourd qui se figera rapidement, des rigoles surchargées de scories, que les fondeurs doivent déblayer pour la coulée suivante. MARJORELLE, dans les vitraux des Grands-Bureaux des Aciéries de Longwy (puis Lorraine-Escaut, puis USINOR) à Mont-Saint-Martin a bien rendu ce travail difficile.

nettoyageAciéries de Longwy. Vitraux de MAJORELLE.

Les fondeurs tirent les crasses encore chaudes avec des crochets. On distingue un des piliers de la tour carrée.

L'enlèvement du laitier avant la tuyère et la cuve à laitier.

laitier 1880 001 bis

Photo ? années 1870. AP = appareil à vent chaud.    

La tuyère à laitier

Quand je regarde autour de moi, je constate que la majorité de mes cousins ont, comme mois, une poitrine ouverte, par où le laitier s'écoule en permanence; c'est plutôt paradoxal, alors qu'on s'évertue à me maintenir les pieds, je veux dire le creuset, au chaud, on maintient une ouverture par ou le calorique s'évapore en permanence. Quelques-uns en Suède et en Autriche ont compris l'absurdité de la situation et fonctionnent avec un trou à laitier que l'on utilise comme le trou de coulée à fonte : il n'est débouché que périodiquement. Du temps du charbon de bois, l'inconvénient de la poitrine ouverte était supportable, mais avec le coke, et encore plus avec le charbon cru ou l'anthracite, le problème se complique : on souffle plus fort, la pression monte dans mes entrailles, mes gaz ont tendance à vouloir s'échapper par cette poitrine ouverte. On raconte qu'en Ecosse il arrive qu'un jet de gaz souffle en permanence entre la dame et la tympe; quel gâchis !

Vers 1880, LÜRMANN proposa de résoudre le problème en fermant la poitrine, c.-à-d. en n'y gardant que le trou de coulée, ouvert seulement pour laisser sortir la fonte, et en créant un trou dédié au laitier et constitué de telle façon qu'il se conserve dans le temps. Le résultat a été obtenu en inventant la tuyère à laitier, sur le modèle de la tuyère à vent, en bronze, à double paroi et refroidie à l'eau. Je n'aime pas beaucoup les dessins, mais là, à cause de l'importance de tuyère, en voici un schéma..

tuyère à laitierManuel de la métallurgie du fer. A. LEDEBUR t.I p.429.

I = intérieur du H.F.; T = tuyère à laitier, E : cadre en fonte refroidi par circulation d'eau et dans lequel se place la tuyère; P = plaques verticales en fonte qui délimitent l'embrasure de la tuyère, R = 2 plaques en fonte verticales qui forment la rigole à laitier; EE = entrée d'eau de refroidissement du cadre; SE = sortie d'eau du cadre; ST = sortie d'eau de refroidissement de la tuyère (l'entrée d'eau n'est pas figurée).

La tuyère à laitier fut baptisée chio(t) par les fondeurs, terme qui était déjà employé pour un trou à laitier et même parfois à la place de trou à fonte. Plus tard les ingénieurs disputèrent à l'envi sur la présence ou non d'un t final. Que vient faire ici le petit chien disaient les défenseurs de chio ? Que vient faire là l'île grecque ? («Chio, l'île des vins, n'est plus qu'un sombre écueil». Victor HUGO), disaient les autres. Tout cela pour un dérivé de chier. Dans les H.Fx maçonnés, la tuyère à laitier se trouvait dans une embrasure, par synecdoque, l'exp. embrasure LÜRMANN désigna parfois cette tuyère. «Par l'embrasure LÜRMANN sortit de la crasse noire, bleuâtre et scoriacée qui s'est échauffée et a passé au laitier.» [5439] 09/11/1899. p.6126.

L'utilisation de la tuyère à laitier est simple : on lâche (c'est le terme !) le laitier, quand le gaz commence à souffler par la tuyère on bouche le trou avec un tampon en fer; le laitier qui s'amasse derrière le tampon se solidifie très vite à cause du refroidissement de la tuyère. Pour le lâcher suivant, il suffit de casser le bouchon de laitier avec une barre, et le laitier liquide s'écoule. Cette opération est habituellement facile, mais il y a parfois un problème : 

Slag

Site : Icwem2.loc.gov.. En CH, le chef fondeur examine l'enfoncement de la barre,  peut-être avec inquiétude car le trou est petit et la tuyère à laitier fragile, et de plus c'est le signe que quelque chose ne va pas bien dans le creuset du H.F.

J'avoue qu'il m'a fallu un peu de temps pour accepter ce nouveau trou, à l'écart du trou de coulée, mais j'en ai vite compris l'intérêt ; très vite on trouva le moyen de couler le laitier dans une cuve circulant sur voie ferrée


LAITIER 001Tiré de Sites et monuments. La Lorraine p.59 

Cette photo montre le premier type de cuves employées pour le laitier. La cuve (un tronc de cône sans fond), était posée sur le chariot. Après remplissage on attendait la solidification du laitier et une grue soulevait la cuve. A cause du tronc de cône le démoulage était facile, le pain de laitier restait sur le chariot, d'où on le faisait tomber. 

La cuve suivante imaginée dans les années 1880, avec des variantes diverses, est en service depuis cette époque.

lâcher Maîtrise Lorraine-Escaut n° 6 p.45.                                                     

Photo prise à l'un des H.Fx de Mont-Saint-Martin. On remarque le volant sur le chariot de la cuve, qui permet de la basculer pour la vider, comme le montre cette image, 

cuveAlbum publicitaire des Aciéries de Longwy. 1928

versage laitier

Tiré de DK recycling und Roheisen. Versage de cuves à laitier dans une fosse à laitier

La fonte en poche  

Je vous ai expliqué que les fondeurs, les casseurs de fonte, tout ce monde dans la halle de coulée se donnait beaucoup de mal pour y couler la fonte, la rendre présentable pour l'utilisateur et surtout la refroidir pour la solidifier. Et que faisait l'utilisateur dès qu'il recevait la fonte ? Il l'a réchauffait pour la refondre ! Pour le cubilotier, c'est normal, on passe par lui pour améliorer la qualité des moulages en fonte, qui sont souvent trop grossiers quand on les faits, en première fusion, au pied du fourneau dans le sable de la halle. Mais les autres ? Pour le puddlage, quelques malins s'étaient bien arrangés pour verser de la fonte liquide dans leur four à puddler, mais la grande majorité des puddleurs travaillaient à partir de fonte solide qui était refondue dans le four avant de commencer l'affinage. Quand le procédé BESSEMER arriva, l'absurdité consistant à solidifier pour refondre ensuite devint encore plus criante : il fallut dans chaque aciérie installer des cubilots pour procurer de la fonte liquide au convertisseur. On trouva une idée lumineuse : dans la halle de coulée, on amène  la fonte liquide depuis le H.F. jusque dans un récipient installé sur un wagon que l'on tire jusqu'à l'aciérie. La photo ci-dessous montre, à Mont-Saint-Marin le versage de la fonte dans un tonneau en tôle garnie intérieurement de briques réfractaires. 

coulée en tonneau  Aciéries de Longwy  1930                               

 On distingue clairement le mécanisme de versage du tonneau; ce mécanisme permet de vider le tonneau n'importe où, ce qui peut être utile.

Ce n'est pas le cas pour la poche droite; il faut un pont roulant installé dans une charpente pour la prendre par les oreilles (que dis-je les tourillons) et l'incliner. C'est pourtant la poche droite qui fut employée en général; elle a l'avantage d'autoriser une certaine dispersion du jet de fonte, et le fondeur estime plus facilement le niveau de la fonte au fur et à mesure du remplissage.. 

poche à fonte   Tiré de Sites et monuments. La Lorraine.  

Donc, le laitier était lâché par la tuyère à laitier et une rigole l'amenait dans une cuve sur rail; de même à partir du trou de coulée, une rigole creusée dans le sable conduisait la fonte dans une poche sur rail; il restait à résoudre le problème du laitier qui sort par le trou de coulée avec ou plutôt après la fonte. Souvenons-nous qu'au 18ème s., on mettait une barre de fer au-dessus du moule de la gueuse pour retenir ce laitier, eh bien on fait la même chose mais le débit de laitier est plus important; derrière la barre de fer un petit monticule de sable flottant sur la fonte arrêtera le laitier et une rigole perpendiculaire le dirigera le vers une autre cuve sur rail. C'est le schéma des deux images qui suivent. Pour améliorer le barrage on emploiera parfois un disque de tôle appuyé sur le sable au moyen d'un levier, ce sera le presse-purée.

La couléeAciéries de Longwy  1930

H.F. 6 de Mont-Saint-Martin. De chaque côté du trou de coulée on distingue une colonne supportant le H.F. La conduite  circulaire à vent chaud est interrompue au-dessus du trou de coulée : c'est un "fer à cheval". Le H.F. n'a pas de tour carrée mais une structure métallique polygonale, très proche du briquetage. La fonte coule tout droit; le laitier est dévié vers la gauche par le barrage sur lequel interviennent les fondeurs.

EbbwValeCastingCFce1958IIIhttp://www.peoplescollectionwales. co.uk.sites/default/files/images/2014/February/GTJ01519_2.jpg 

Coulée du H.F. C de  Ebbw Vale. A droite, le laitier qui coule dans une cuve de section rectangulaire. A gauche, la fonte.

Comme c'est souvent le cas, tout problème résolu en amène un autre: dans les usines avec plusieurs H.Fx (cas qui va devenir général) tantôt on voit arriver à l'aciérie une quantité de poches de fonte qui vont faire la queue, au risque de geler la fonte dans les poches, tantôt l'aciérie manque de fonte. Dans les années 1870, le Captain JONES à Edgar Thomson, Pennsylvanie, invente le mélangeur ; il s'agit d'un grand récipient placé à l'entrée de l'aciérie et dans lequel on vide les poches à fonte ; on crée ainsi un réservoir tampon entre la production des H.Fx et la consommation de l'aciérie. Le nom de mélangeur n'est pas anodin et suppose que dès l'origine le rôle de cet appareil a été aussi d'alimenter l'aciérie avec une qualité de fonte moyenne, c.-à-d. statistiquement plus régulière que la succession des fontes de chaque H.F. Ce rôle de mélangeur restera un sujet constant de polémique entre les responsables des H.Fx d'une part, et ceux de l'aciérie d'autre part. Felix M., ancien aciériste à Lorraine-Escaut Longwy et attaché à la sous-direction des fabrications, avait trouvé une métaphore pour clouer le bec aux haut-fournistes, à savoir que «si l'on mélange du beurre et de la merde, cela sent toujours la merde»

mélangeur bis

Aciéries de Longwy 1930. Le mélangeur de Mont-Saint-Martin a la forme, inhabituelle, d'une cornue; ses congénères seront simplement des cylindres. En haut à droite on voit  un tonneau en cours de versage. 

La batterie de hauts fourneaux.

Comme je vous l'ai déjà dit, il fut décidé de ma faire quitter mon installation champêtre pour m'envoyer à Denain. Adieu le coin solitaire, près des grands bois où l'on puisait de quoi m'alimenter. Je suis maintenant dans une morne plaine, près d'un gros village. Ma surprise a été de constater qu'un autre fourneau était déjà là et qu'un troisième arrivait peu de temps après moi. Sans le savoir je partipais là à la naissance d'une batterie, à la déclaration de la guerre de 1914, nous serons 6, dont un frère jumeau apparu lors de ma réfection vers 1860 (voir supra dans la partie monte-charge) . La batterie de H.Fx apparaît au 19ème s. à cause de l'augmentation de productivité de l'affinage ; en Grande-Bretagne, dès les dernières décades du 18ème s., le puddlage remplace l'affinage au petit foyer et la loupe passe de 20/25 kg à 250 ; il faut donc produire plus de fonte en un seul lieu. Plus tard, arrive le convertisseur BESSEMER où l'on produit 5 t de métal en moins d'une heure, contre 250 kg en 1h1/2 à 2 heures au puddlage. Il faut donc multiplier les H.Fx. D'où les 7 H.Fx de Dowlais vers 1830, les 14 H.Fx de Barrow-in-Furness (voir supra avec le H.F. cubilot) vers 1870, et à la même époque les 16 H.Fx du Creusot. Généralement, surtout en Grande-Bretagne, on aligne les H.Fx en une ou plusieurs rangées. Les H.Fx, «placés en ligne de 8 ou 10, ressemblent à un jeu d'orgues gigantesques exécutant un bruyant concert.» [OEF] p.15. (voir encore Barrow-in-Furness).

Mais ce n'est pas le cas partout. Vers 1860, à Rians, on ajoute 2 H.Fx au 2 H.Fx existants et voilà ce qu'on en dit : “Point d’alignement régulier comme on en voyait un peu partout, mais un quadrilatère parfait, avec une galerie supérieure qui mettait en communication ces appareils les uns avec les autres et supprimait toute descente inutile. L’ensemble constituait un gracieux monument, orné de motifs qui se correspondaient d’un élément à l’autre. La disposition n’était pas seulement ingénieuse, mais commode pour le service et réduisant la main-d’œuvre aux plus strictes proportions.” [2643], Site consacré aux descendants de Jules VAUTHERIN maître de forges de Lods. et fondateur de la Société des H.Fx Forges et Fonderies de Franche-Comté. 2012. La disposition du Creusot est dans le même style. 

le creusot 1Ce sont des H.Fx montés sur colonnes; entre eux les appareils à vent chaud WHITWELL. 


Le 19ème s. se termine.

Siècle exceptionnel et étonnant où l'on a vu tant de transformations pour le H.F. , telles que les variations à partir du cup and cone de PARRY, où l'on a cherché à résoudre en même temps la fermeture du gueulard, la captation du gaz et une distribution logique du minerai et du coke dans le gueulard. Dans les Leçons de Sidérurgie d'ANGLÈS d'AURIAC, on relève ainsi 1) deux cup and cone à prise de gaz latérale, l'un avec cône répartiteur, l'autre avec distributeur mobile ; 2) des appareils à prise de gaz centrale : COINGT, HOFF, LANGEN, BUDERUS ; des appareils à prise de gaz latérale : BRIANSK, DENAIN. Cela se termine par l'élimination des prises centrales et seulement deux systèmes concurrents le MACKEE alimenté par skips et le STÄHLER alimenté par bennes. Après le foisonnement, quelle simplification !

Dans la région de la minette lorraine, enfin utilisable en grand avec le procédé THOMAS, les H.Fx on proliféré comme des lapins, ainsi qu'en témoigne ce texte : “Dans le bassin de Briey les H.Fx s'étaient multipliés aussi vite que les cinématographes dans les villes les plus dépensières (quelle comparaison !)... Le long de la voie ferrée les usines constituent des cités féériques : leurs H.Fx sont les dômes, leurs hautes cheminées les minarets; jour et nuit elle s'illuminent de flammes colorées. Vers Longwy et Mont-Saint-Martin, les temples et les rites en l'honneur du fer présentent un aspect toujours plus fervent et plus superbe. Tout un peuple arrachait du sol le minerai incomparable et le livrait à 100 H.Fx qui le rendaient en flots de fonte.” [3745] t.2. p.475.

convertisseurAciéries de Longwy. Vitraux de MAJORELLE.

Convertisseur THOMAS en cours de soufflage; l'oxygène de l'air soufflé à travers la fonte brûle la plupart des éléments suivants :  carbone,silicium, phosphore et manganèse.

Au Japon, vient de s'ouvrir l'ère MEIJI et l'empereur pousse ses sujets à abandonner Tatara, le vieux système direct de production de métal, d'ailleurs très efficace et polyvalent : on produisait de cette façon de la fonte, du fer ou de l'acier brut.

TATARA cTatara, tiré de Science of the Tatara and Japanese sword. Tatsuo INOUE.

De chaque côte du foyer il y a un soufflet à bascule actionné au pied; c'est le soufflet mû par les femmes du "village Tatara" dans le film de MIYASAKI, Princesse MONONOKE; voir infra dans le chapitre FER.

Les sidérurgistes japonais se tournent donc vers le H.F. “système européen”. Le début est difficile : «L'érection de deux H.Fx selon le système de l'ouest à Kamaishi et d'un H.F. à Inako Kosaka, ne semble pas encore –1882- avoir répondu à ce qu'on en attendait. » [5520] p.526 et 527. Il n'empêche qu'avec cette nouvelle installation, le H.F. achève la conquête du monde

Ainsi, installé avec mes cousins dans une batterie, entouré d'un équipement rationnel et important (soufflante puissante, appareils à vent chaud, monte-charge sans personne au gueulard et dit «automatique» , épuration convenable du gaz, coulée de la fonte en poches et du laitier en cuves), je suis devenu un véritable outil, un H.F. industriel. Cette condition, et ce qui vient d'être dit sur l'universalité de l'usage qui est fait partout de mes cousins, me confortent dans l'idée que l'adolescence est terminée.

Rouge SteelLe H.F.du début du 20ème s. et ses annexes. 

HL = high line, nom donné par les Anglos-Saxons à la voie ferrée qui circule au-dessus des silos pour les alimenter en coke et minerai. M-C = la charpente du monte-charge qui, à gauche, s'enfonce sous les silos. HC = la halle de coulée. EP = l'épuration du gaz. AV = les 4 appareils à vent chaud, ici des cowpers. C'est un H.F. de type américain : pas de tour carrée et alimentation par skips.

 

1c-UNE VIE DE HAUT FOURNEAU. Troisième époque.

MATURITÉ.

mise à jour du chapitre : 19/03/2015.

Je vous avais informés qu'à Denain je m'étais retrouvé dans une batterie, nous étions d'abord 3, puis nous fûmes 4, et enfin le nouveau siècle nous amena deux collègues, les n° 5 et 6, sur lesquels Mr ANGLÈS D'AURIAC (dont on me dit que c'est une sommité métallurgique) ne tarit pas d'éloges. Quelle production ! Quel équipement pour le chargement ! Quelle soufflante ! etc. De quoi inquiéter les anciens H.Fx qui se disent qu'à la moindre réduction de commandes, ils seront misérablement abandonnés. Hélas des évènements graves allaient bientôt arriver, qui changeraient complètement le cours de l'histoire.

Denain 1906Photo Denain-Anzin.

Le monte charge vertical, caché par les appareils à vent chaud (qui sont ici des cowpers) monte les wagonnets jusqu'à la passerelle. Une locomotive électrique pousse les wagonnets jusque sur le gueulard du H.F. qu'on voit à droite. Un dispositif permet de vider le wagonnet dans le gueulard sans fuite de gaz. D'après ANGLÈS D'AURIAC.

LA GRANDE GUERRE.

                                       Prochainement la suite

2-DÉFINITIONS TRADUCTIONS

mise à jour du chapitre : janvier 2015.

A- ESSAI D'UNE DÉFINITION RAISONNÉE DE L'EXP. HAUT FOURNEAU.

Pour le Glossaire du Haut Fourneau, dans l'état actuel des recherches, les premières apparitions,de l'exp. Haut Fourneau datent du 15ème s., sous la forme de Haut Fournel [1094], Hault Fornel [602], Hault Fourneau [1094]; on trouve confirmation de ce fait, in [1444] p.187 ... Cependant, à cette époque et pendant encore près de 3 siècles, cet appareil métallurgique était beaucoup plus fréquemment désigné sous le nom de Fourneau, ce terme étant généralement suivi d'une qualification: -voir dans le Glossaire : Fourneaux à Fonte (Qualifications des) ...D'après R. ELUERD, in [1444] p.189 à 191.

L'exp. Haut Fourneau devient habituelle vers la fin du 18ème s. Son usage s'étendit ensuite de façon prépondérante, cependant l'emploi du terme Fourneau a subsisté jusqu'à l'époque actuelle années 2010, surtout dans la langue parlée, et, par ex., la plus grosse unité française est souvent désignée par l'exp. ‘le Fourneau 4 de DUNKERQUE

De même que les diverses qualifications des fourneaux à fonte montrent que le rôle de cet appareil était conçu de manière diverse selon les auteurs, de même la définition du H.F. a varié en fonction des périodes et des auteurs. Historiquement, et pour s'en tenir aux acceptions vulgaires (ce qui élimine des définitions scientifiques telles que: four à cuve, appareil à contre-courant, appareil de réduction-fusion, etc.), on a ainsi considéré le H.F. comme:

- a) un appareil où le combustible est le coke;

- b) un appareil de grande hauteur;

- c) un appareil où la combustion est activée par le Soufflage;

- d) un appareil qui produit de la fonte liquide.

- La déf. a), qui ne peut avoir aucune généralité puisqu'il existe, encore actuellement -années 2010-, des H.Fx fonctionnant au charbon de bois, doit être éliminée.

- La déf. b) est une évidence quand on compare la hauteur du H.F. avec celle de la plupart des grands outils industriels; il ne faut quand même pas la retenir, en effet, d'une part, historiquement, cette notion de hauteur est relative étant données les variations qu'elle a subi (de 4 à 40 m !), et d'autre part, pour chaque époque on peut trouver des appareils dont la hauteur varie de 1 à 3, sinon plus. Voir dans Compléments. fourneau d'une certaine élévation

- La déf. c) a un caractère de permanence dans l'histoire du H.F. puisqu'on s'accorde à dire que c'est l'apparition d'un soufflage puissant qui permit au four à masse (four qui produisait le fer sous la forme solide), d'abord de produire de la fonte liquide, et ensuite d'être surélevé jusqu'à devenir haut. Effectivement, les anglo-saxons ont privilégié cet aspect en désignant l'appareil par blast furnace (= fourneau soufflé). Cette définition a l'inconvénient de caractériser le H.F. par l'action d'un engin annexe, la soufflante, dont l'évolution n'a rien de commun avec celle de l'appareil principal.

- On a compris que seule la déf. d) rassemble la fonction primordiale de l'appareil, faire de la fonte, et la permanence historique. C'est alors un paradoxe de dire que la meilleure définition du Haut Fourneau est Fourneau à fonte. R. ELUERD, dans son chapitre ‘Histoire du H.F.’ [1444] p.185 à 192 montre comment l'exp. H.F. a éliminé toutes les autres appellations, tout en gardant le sens qu'elles contenaient. Cette définition paraît d'autant plus pertinente, que l'exp. H.F. est employée dans beaucoup d'autres cas : 

a) On rencontre beaucoup de hauts fourneaux, africains en particulier (voir au Glossaire H.Fx de brousse par ex.) , qui produisent du fer solide et sont donc des appareils employés pour la réduction directe du minerai de fer, c'est évidemment souvent la hauteur (parfois 5 à 6 m) qui a conduit à en faire des HAUTS fourneaux, mais aussi parce que c'est plus facile de désigner ainsi un fourneau de réduction quelconque (voir par exemple le H.F. Sri lankais à acier) . b) Une autre série concerne les appareils de réduction des métaux non-ferreux; on trouve ainsi des H.F à aluminium, à cuivre, à nickel, à plomb, à zinc...c) Certains fours sont  parfois, sans raisons, appelés H.F. : four à chaux, à ciment, de cémentation (!), etc.

B- QUALIFICATIONS DIVERSES DU HAUT FOURNEAU :

Au 18ème et 19ème s., on a souvent jugé utile de préciser le rôle du H.F., ou son combustible, d'où une grande quantité de qualifications, que l'on rencontre dans les documents administratifs ([138], [4643]), des dictionnaires [4494] et dans beaucoup d'autres sources. 

   SELON LE MINERAI: H.F. à fondre la mine. H.F. à  fondre le minerai de fer. H.F. destiné à fondre le minerai de fer. H.F. destiné à la fusion du minerai de fer. H.F. pour fondre le minerai de fer. H.F. pour la fonte du minerai de fer. H.F. pour la fusion du minerai de fer. H.F. pour couler la mine.H.F. propre à fondre le minerai de fer. H.F. propre à la fusion du minerai de fer..  

H.F. pour le traitement du minerai. H.F. pour le traitement des minerais. H.F. pour traiter le minerai de fer. H.F. à réduire le minerai. H.F. destiné à la réduction du minerai de fer. H.F. pour la réduction du minerai de fer en fonte de fer.

   SELON LE PRODUIT: H.F. à fer. H.F. à fonte. H.F. à gueuse(s). H.F. de fer. H.F.en fonte. H.F. en ferro (manganèse).H.F. pour la fonte de fer. H.F. pour la fonte du fer. H.F. pour le fer. H.F. pour le fer de fonte. H.F. à fondre fer. H.F. à fondre gueuse. H.F. pour la fabrication de la fonte de fer. H.F. pour la fabrication de la poterie (en fonte).

   SELON LE COMBUSTIBLE : H.F. à charbon de bois. H.F. à coke. H.F. allant au charbon de bois. H.F. allant au coke. H.F. au bois (*). H.F. au charbon (**). H.F. au charbon de bois. H.F. au coke. H.F. au combustible végétal. H.F. en houille.H.F. fabricant au bois (*). H.F. roulant au charbon de bois. H.F. roulant au coke. (*) = veut dire ici charbon de bois.(**) = charbon de bois. 

H.F. à alimentation mixte. H.F. à mélange. H.F. au mélange. H.F. aux combustibles mélangés. mélange. H.F. aux trois combustibles. H.F. mixte.

Avec des nouveautés : Haut fourneau fabricant au bois  : H.F. dont le combustible est du charbon de bois (all = Holtzkohle Hochofen; ang = charcoal blast furnace). «L'extinction successive des H.Fx fabricant au bois ne laisse plus d'écoulement aux taillis.» [5519] p.173. Travail au ... : Au H.F. exp. qui indique la nature du combustible utilisé. En 1844, “la production de fonte s'est élevée à 4.271.753 quintaux métriques. Travail au charbon de bois = 2.500.202 qx m. Travail au bois seul ou mélangé de charbon de bois = 305.659 qx m. Travail au charbon de bois et au coke mélangés = 340.066 qx m. Travail au coke seul ou mélangés de houille = 1.125.826 qx m.” [5499] p.62.

    CONCLUSION

 En relation avec la définition proposée supra on trouve assez fréquemment, d'ailleurs souvent dans les documents administratifs, les termes  couler,  fondre et fusion, mais ils ne sont pas seuls, aussi bien quand on met en avant le minerai que le produit. Quant aux combustibles, on retrouve les préoccupations qui apparaissent à la fin du 18ème s., et qui seront présentes jusqu'aux années 1860, à savoir l'abandon plus ou moins progressif du charbon de bois et son remplacement par le coke. On constate en particulier l'abondance relative des mélanges de combustibles, qui ont été une sorte de résistance du bois, sous forme de charbon de bois ou de bois torréfié.qualifications, que l'on rencontre dans les documents administratifs ([138], [4643]), les dictionnaires [4494] et dans beaucoup d'autres sources.

C- HAUT FOURNEAU EN LANGUES DIVERSES.

Référence à la hauteur : Allemand = Hochofen ; Basque=  labe garai;  Catalan = alt forn ; Espagnol = alto horno ; Grec = hypsi kaminos; Italien = altoforno ; Japonais = dai ou oh colo; Luxembourgeois = héichuewen; Néerlandais = hoogoven ; Portugais = alto forno; Scandinave (danois, norvégien) = hoiovn..

Référence au soufflage : Anglais = blast furnace ;Finnois = masuuni;  Norvégien = masovn; Suédois = masugn.

On reconnaît les dérivés ,du latin furnus, soit forn, forno, furnace, fourneau, horno, et les cousins de l'anglais et du néerlandais oven (four) : Ofen, ovn, uewen, ugn, uni, d'après [756] viennent du gothique auhns.

3-LE GLOSSAIRE DU HAUT FOURNEAU.

mise à jour du chapitre : 14/03/2105.

Le Glossaire du H.F. est une oeuvre collective qui a débuté, il y 34 ans. L'ouvrage contient présentement près de 80.000 mots ou expressions et plus de 5.450 références bibliographiques.(*) Les collaborateurs se sont progressivement associés à cet énorme travail, soutenu par l'Association LE SAVOIR FER crée en 1989 par Jacques CORBION, ingénieur de l'École Centrale de Paris. Jacques CORBION est donc à l'origine du "Glossaire" dont il a sorti la 1ère édition en 1980. Depuis cette date, il a fait paraître 3 autres éditions, et dirige la mise en œuvre de la 5ème édition.

Outre ce qui concerne le haut fourneau., on trouve dans le Glossaire des termes et expressions de la fabrication du fer depuis ses origines, de la mine de fer et de charbon, des outils où le fer est présent, etc. Par ailleurs on peut découvrir dans le Glossaire des articles dédiés à des personnages célèbres par leurs travaux sidérurgiques, à l'histoire du fer, de la mine, des H.Fx, etc., et à la géographie des lieux d'implantation de la sidérurgie.

(*) Situation au 23/11/2014 : 82 fichiers;. 4972 pages format A4; 5453 références bibliographiques  80.384 entrées et 99.852 acceptions.

Un récalcitrant. J.F. BERTRAND qui commente l'édition de 1774 de la Descriptions des Arts et Métiers, n'est pas d'accord avec certains termes qui font l'intérêt du Glossaire. Il écrit au sujet du texte de BOUCHU sur les fourneaux à fer : "Tous ces termes métaphoriques de maladie, de digestion, d'alimens, sont on ne peut plus déplacés." [5035] TII p.284, note 99.

Utilité du glossaire. Dans la préface des Mémoires de physique, GRIGNON explique qu'il lui a fallu tout apprendre pour devenir maître de forge, et il écrit en particulier : "Je me familiarisai avec les termes, les outils, les machines et le travail." Si le Glossaire du haut fourneau avait existé, GRIGNON aurait gagné du temps !

4-UNE RÉFECTION DE HAUT FOURNEAU

mise à jour du chapitre : décembre 2014

all = Neuzustelung, ang = : revamping : grosse réfection avec transformations; repair : réfection; relining = réfection du garnissage interne. Il y a souvent confusion entre les 3 termes.

Projet pour le H.F.3 de Dunkerque en 1983.. “Le fourneau 3 a été arrêté le 24/05/1983. après une campagne [L] satisfaisante, il s'agit maintenant de faire de ce fourneau un appareil compétitif jusqu'en 1992. 5 objectifs sont fixés : 1) Longévité : 8 ans sans réfection intermédiaire. 2) Amélioration de la régularité de marche par un meilleur contrôle du fonctionnement et la réduction des petits incidents. 3) Amélioration de la sécurité et des conditions de travail. 4) Diminution de la consommation énergétique et des coûts de fabrication. 5) Augmentation de la production (all = Erzeugung, ang = ouput) de 4200 à 4600 t/jour

HF3 DK 1 001Photo USINOR 

H.F.3 de Dunkerque, photo prise vers 1980 depuis le H.F.4. On distingue à, gauche la bande transporteuse inclinée dite M33 qui monte au gueulard le coke et les matières ferrifères. 

H.F. 80 % de la tôlerie de la cuve [L] est changée. Le diamètre du ventre [L]  est agrandi. Le nombre de tuyères [L]   est porté à 28. L'axe des tuyères est rehaussé. L'augmentation de capacité du creuset [L] qui s'en suit permet, soit d'augmenter la production, soit, à production égale, d'améliorer la régularité de marche. Le nombre de rangs de stave-coolers (*) est porté à 11. Quelques rangs de boîtes [L]  sont conservés en haut de cuve, là où les sollicitations thermiques sont plus modérées. La cuve est revêtue de réfractaires [L]  “longue durée” à haute teneur en alumine et en carbure de silicium. Les murs du creuset sont refaits suivant la conception H.F.4 : blocs horizontaux de forte épaisseur, surépaisseur au niveau des trous de coulée, carbone résistant à l'imprégnation de la fonte. La sole  en bon état , n'est pas touchée. La protection en MS4 est reconstituée. (*) Plaques de fonte avec tuyaux noyés dans la fonte pour la circulation d'eau de refroidissement.

PLANCHER DE COULÉE. Les planchers de coulée [L] sont aplanis. Les perforatrices [L]  et boucheuses [L]  sont remplacées par des machines WURTH, plus puissantes, précises et fiables. Elles sont disposées du même côté de la rigole-mère [L] .La perforatrice permet de déboucher à la barre. Une captation des fumées avec ventilateur est installée au-dessus des fosses de bascules [L]. Les rigoles sont capotées, jusqu'à 1,50 m du trou de coulée. Les fumées sont ainsi canalisées vers une cheminée disposée sur le couvre-rigole du siphon. Le couvre-rigole de rigole-mère est manoeuvré par une potence. La rigole  [L]   principale est allongée dans le but d'améliorer la séparation-décantation fonte-laitier.

GUEULARD. Le gueulard à cloches [L] est remplacé par un gueulard P. WURTH. Il n'y a qu'une trémie [L]  WURTH, la place disponible ne permettant pas d'en mettre 2. La vitesse de chargement est ainsi réduite d'où l'adjonction en bas de M34, de 2 trémies tampon. La réserve de matières sera donc, pour la première fois en bas de la bande transporteuse  [L] , et non au gueulard. Les trémies tampon permettent par ailleurs de diminuer la vitesse de criblage, d'où une amélioration de la qualité des matières d'enfournemant. L'humidité du coke [L] est mesurée par prélèvement automatique à la jetée de M33. Le coke est déposé dans une capacité où une sonde à neutrons (*) effectue la mesure. On peut ainsi obtenir une humidité par cycle.

ÉPURATION.L'épuration [L] est transformée. Elle comporte un cyclone, suivis de 2 venturis (*) superposés.

CIRCUIT DE VENT CHAUD (vent chaud voir [L]). La tôlerie et les réfractaires sont changés. Le circuit est revêtu de briques. La circulaire [L] est centrée sur le fourneau pour éviter le déplacements des busillons [L] lors des arrêts du H.F. Les tuyères sont à double chambre.

COWPERS (L).. Les tôleries des coupoles sont neuves, en acier aluminisé, résistant à la corrosion fissurante. Les réfractaires de coupole [L]  et de sommet de ruchage [L] sont reconstruits en kerphalite. Ce matériau autorise des températures élevées, et ne nécessite pas de maintien en température lors des arrêts de longue durée.

INSTRUMENTATION. Elle sera refaite en 5 ans. Une première tranche est réalisée pendant la réfection.

SALLE DE CONTRÔLE : Les synoptiques et la salle de contrôle sont remis à neuf.

GRANULATION (du laitier) [L] : Les ponts sont remplacés par des ponts automatiques.” Texte de B. CAUSSADE dans [1322] n° 9 du 29/11/1983.

(*) Voir ces termes ou exp. dans le Glossaire.

5-L'ACCROCHAGE DU HAUT FOURNEAU.  Incident

mise à jour du chapitre : 24/02/2015

Synonymes : H.F. accroché, H.F. pendu, suspension de/des la charge/s. [L].Certains parlent d'engorgement : « L'engorgement consiste essentiellement dans la suspension, dans l'intérieur du fourneau, d'une masse de matières solides. » [2224] t.3 p.271.

 Définition : Arrêt de la descente des charges. L'accrochage extrême s'appelle le blocage de cuve.A joutons une exp. inhabituelle,  “Alimentation bloquée : En raison de la désagrégation du mélange et du coke pendant la réduction, il peut survenir une densification, et finalement un blocage de la colonne de mélange dans la cuve. Une colonne de mélange ainsi bloquée se remarquera tout d'abord parce que la mesure de la hauteur de la surface d'alimentation (du niveau de chargement) n'enregistrera plus aucun enfoncement.” [5307] 

Constatations : 1) sondes de niveau immobiles; 2) augmentation de la pression de vent ou, plus précisément de la perte de charge du gaz entre les tuyères et le gueulard, 3) tuyères peu actives, 4) parfois baisse de la température du gueulard.

Causes : 1) Le plus souvent, collage des matières de la charge dans la zone où elles sont pâteuses et formation d'une voûte; sous la voûte le coke continue à brûler et il se forme un vide. 2) Parfois, dans la zone sèche, quand la perte de charge par unité de hauteur est plus grande que le poids des matières : les matières solides sont soutenues par la pression du gaz.

Résolution : Habituellement elle consiste en une réduction plus ou moins brutale du débit de vent, et remise rapide au niveau antérieur : c'est le balancement [L] . Il entraîne une variation de la pression de vent et donc de la pression dans le H.F., ce qui provoque ordinairement la chute de la voûte ou l'ameublissement la charge. Une appellation inhabituelle de cette manoeuve est Refoulement  : En cas d’accrochage, “on compte dans les dispositions à prendre par exemple la manœuvre nommée ‘refoulement’, qui consiste à réduire fortement à une ou plusieurs reprises la quantité de vent, et ainsi la pression sur la colonne de mélange, ce qui peut la forcer à s'effondrer sous l’action de son propre poids.” [5307]

Les moyens de jouer sur le débit de vent étaient anciennement 1) la fermeture et la réouverture de la vanne d'arrêt (dite aussi vanne de circulaire ou vanne du pendu) (*) qui se trouvait près de l'entrée de la circulaire, 2) une manoeuvre plus compliquée sur le vannage du cowper au vent. Dans les H.Fx modernes, le balancement se fait en lâchant le vent froid à l'atmosphère au moyen de la snort valve (*).

Les exp. employées pour dire que l'on exécute cette manoeuvre ont été très diverses : balancer à l'appareil ou avec l'appareil (cas du vannage des cowpers), balancer la charge, balancer le fourneau, balancer le vent, décrocher, tirer le fourneau, tirer le pendu, tirer le vent, tirer sur le fourneau, tirer sur le H.F., tirer un coup de vanne, tirer à la boule (ouvrir le boulet de décompression sur la conduite à vent chaud). Le verbe balancer [L] est pratiquement maintenant seul en usage.

Quand l'accrochage s'accompagne de signes évidents de réchauffement du H.F., sa résolution peut être obtenue par une diminution de la température de vent qui a deux effets 1) une réduction du volume réel du gaz dans le H.F. ce qui facilite sa traversée des matières, 2) un déplacement vers le haut des températures dans le H.F. ce qui permet d'échauffer la voûte et ainsi de la désagréger.

Consignes à l'usage des opérateurs. Lors des balancements, 1) veiller aux tuyères (risque de venue de laitiers; il vaut mieux balancer quand le H.F; est vide de fonte et laitier), 2) veiller à la sécurité du réseau de gaz (isoler le H.F. dans les cas graves), 3) si il y a une grosse chute mettre du coke supplémentaire, 4) si l'accrochage est provoqué par du coke peu résistant, les balancements peuvent aggraver l'accrochage.

Les accrochages chauds peuvent être résolus par la baisse de la température de flamme (vent froid, vapeur).

Trois exemples : Le H.F.2 de Senelle. Au début des années 1970, le H.F., qui vient de subir une réfection est remis dans la matinée. Vers 18h00, je termine ma tournée par ce fourneau et je le trouve accroché, ce qui,est très inhabituel pour un H.F. en cours de démarrage; à cause de cette situation l'encadrement a pratiqué un balancement modéré qui n'a pas eu de succès. Après concertation, on décide de balancer de nouveau, la vanne d'arrêt est fermée, le boulet de décompression est ouvert pour décomprimer complètement la circulaire. Nous attendons quelques minutes avant de remettre le vent; quand cela est fait, le H.F. fait sa chute et tout redevient normal. Le H.F. 2 de Dunkerque. Vers 1980, en fin d'après-midi j'entre dans la salle de contrôle commune aux H.Fx 1 et 2; le chef d'atelier s'y trouve alors qu'à cette heure-là il a terminé son service. Il m'informe que le H.F.2 est accroché depuis plusieurs heures et que les balancements répétés n'ont eu aucun effet. J'examine les données de marche du fourneau, dont en particulier la température du laitier et de la fonte : rien d'anormal. Perplexe je me résous à faire baisser sensiblement (environ moins 300 °C) la température du vent. Cette décision est accueillie un peu froidement car, bien sûr, il y a un risque de refroidissement du H.F. et les opérateurs de fourneaux n'aiment pas cela. Cette opération faite, nous attendons et environ une demi-heure après on constate que les sondes de niveau bougent lentement, puis plus vite : la descente des charges a repris, d'ailleurs plutôt calmement étant donné la durée de l'accrochage. Je donne des instructions pour la remontée de la température du vent; l'incident est clos. Nous avions donc affaire à un accrochage chaud, indétectable semble-t-il.

(*) voir ces exp. dans le Glossaire. Les informations techniques sont tirées de [4159], Incidents et remises en route du H.F.

H.F.3 Dunkerque le 24/02/1984.

DiagrammeDéroulement du temps de la gauche vers la droite 

Dv (gros trait) = le débit de vent, qui  est fixé par l'opérateur du H.F. Pv = la pression de vent (pour un débit donné) dépend de la perméabilité de la charge. Le niveau des matières dans le H.F. est repéré par le graphique du bas. A chaque enfournement, la sonde est remontée, et ce mouvement est indiqué par un trait vertical.  Entre deux enfournements la sonde suit le mouvement de la charge vers le bas (voir entre de 1 et 2). En a, la sonde reste au même niveau (trait horizontal), c'est l'accrochage. Pour résoudre les  deux accrochages successifs on fait deux balancements B , la charge descend (trait vertical). On remarque en haut  la note de  l'opérateur SP, c.-à-d. sonde perdue; Cette exp. signifie que le niveau de la charge est plus bas que ce que peut mesurer la sonde. Entre 1 et 2, la courbe Pv marque beaucoup de variations de pression (assez importantes pour que la régulation de la soufflante a du mal à maintenir constant le débit de vent Dv.) : c'est l'indice d'une mauvaise marche qui se termine par les deux accrochages.

LA CHUTE EN MARCHE.

Il arrive que l'accrochage se résolve sans intervention ; c'est la chute en marche [L], que l'on appelle parfois glissade ou saut  (Au sujet d'un appareil de sécurité on écrit «Lorsqu'un saut se produit, l'explosion est évitée, le gaz trouvant un échappement dans les Batte-laveurs.» [5439] 28/01/1904 p.110). On dit que le H.F. tombe tout seul ou fait une chute. C'est un événement que l'on cherche à éviter car, survenant inopinément, il peut se traduire par des projections dangereuses pour le personnel, et/ou par des dégâts matériels parfois importants (voir ci_dessous de cas du H.F. de CSN) . Une conséquence fréquente est, à cause de l'arrivée d'une masse de matières dans le creuset, la remontée de laitier dans les tuyères, voire dans les porte-vents, avec le risque de les boucher. Un exemple de précaution : : «De la vapeur est injectée en permanence dans le gueulard et dans le sas pour limiter les risques d'explosion lors des chutes en marche. » [OCS] p.32. Dans la citation qui suit, la chute en marche est appelée descente rapide ; c'est un euphémisme ! « Le travail au creuset (*) présente des dangers auxquels s'ajoutent... la descente rapide des pendus -agglomération non homogène, arrêtant la descente normale des matières-.» [5482] p.259. (*) On parle ici de l'ancien H.F. à poitrine ouverte, où l'on intervenait dans le creuset avec un ringard, en particulier pour favoriser l'écoulement du laitier ; le H.F. étant ouvert du côté de la coulée, la chute en marche pouvait provoquer des projections de laitier, voire de fonte, par l'ouverture. Un souvenir. C'est lors d'un stage à Appleby Frodingham, que j'ai pu assister pour la première fois, à une chute en marche monumentale. Après le déjeuner je revenais vers les H.Fx et sur ce chemin on voyait nettement toute la batterie ; soudain, alors que j'étais peut-être à 200 m, toute la partie haute de Queen Victoria (le H.F. situé à l'extrémité droite de la ligne) disparut dans un épais nuage noir. Queen Victoria, comme les autres est un H.F. de style américain, sans tour carrée, c.-à-d. que sortant de la toiture de la halle de coulée, on distingue clairement la moitié haute de la cuve et les superstructures (tour des cloches, sorties et descente de gaz, partie haute du monte-charge, etc.) ; c'est tout cela qui avait été brutalement caché par le nuage noir que les bleeders ouverts par la surpression de gaz due à la chute en marche, crachaient dans l'atmosphère ! 

HF6 IjmuidenD'après Youtube

Document exceptionnel. C'est le résultat très spectaculaire d'une chute en marche importante; les bleeders se sont ouverts sous l'effet de la surpression dans le gueulard. Sur la video on voit d'abord un énorme nuage noir de gaz et de poussières qui s'enflamme ensuite, et l'on entend le ronflement puissant de cet énorme brûleur. Dans cette situation il faut ralentir le H.F. le plus rapidement possible; quand la pression est redevenue normale, on ferme les bleeders et le feu s'éteint.

Après les Pays-Bas, le Brésil : 

CSN chuteD'après Youtube

Après cette chute en janvier 2006, ce H.F. (n°3 de Volta Redonda) a été arrêté pendant 5 mois pour réparer le système d'épuration du gaz, endommagé par l'afflux de gaz très chauds.  

Dans un cas semblable, au H.F. 4 de Dunkerque, la descente de gaz s'est courbée sous l'effet de la chaleur, elle était heureusement soutenue par la gaine de la bande de chargement, ce qui a probablement évité l'affaissement complet de la conduite. Il a fallu 36 heures d'arrêt du H.F. pour renforcer la suspension de la conduite et la nettoyer.

6-SENELLE UNE BATTERIE DE  HAUTS  

FOURNEAUX EN LORRAINE

mise à jour du chapitre : 18/03/2015 

La présence de minerai de fer [L] en surface et l'abondance du bois a fait du Pays-Haut lorrain un producteur de fer ancien. La Moulaine, qui se jette dans la Chiers, (affluent de la Meuse) à Longwy était une rivière au débit suffisamment abondant pour permettre d'actionner des roues hydrauliques, qui ont été la source d'énergie de diverses industries (foulon pour le drap, moulins, scierie, etc...) et pour l'industrie sidérurgique. Le croquis ci-après résume cette histoire sidérurgique. On y trouve le H.F. du Holley, qui aurait été en service dès la fin du 15ème s., la forge de Herserange dont le H.F. est attesté en 1553 et les H.Fx dits de Herserange, successeurs de la forge, qui auraient disparus vers 1860. 

La naissance de l'usine dite de Senelle commence avec la construction d'un H.F., dit "vieux H.F.5" à la place du moulin de Senelle, sur la rive droite de la Moulaine.  En 1880, on construit deux H.F.x au pied du coteau sud, c'est l'origine de la batterie de Senelle. En 1912, deux autres H.Fx sont construits.

HFx senelle 2Les 2 premiers au charbon de bois, les deux autres au coke. Production par mois, successivement 90 t; 180 t; 750 t; 1200 t..

Dans les années 1920, “l'usine à fonte... ne comporte encore que 4 appareils au lieu de 7 que possédait la société (Senelle-Maubeuge) en 1914 à Senelle (5, dont le “vieux Senelle”) et Villerupt (2 H.Fx dits Laval-Dieu)... Le Conseil envisage la construction de deux nouveaux H.Fx.” [5439] 20/06/1923 p.276. Ces H.Fx ne seront construits qu'après la deuxième guette mondiale dans le cadre de la société Lorraine-Escaut. En 1955 on y met en route un 5ème H.F. qui portera plus tard le n°6, et en 1960, le H.F.6 est mis à feu.

Le H.F.1 est mis hors service en 1961; les autres H.FX seront arrêtés définitivement en 1977 (H.Fx 3 et 4), en 1980 (H.F.2) et en 1987 (H.Fx 5 et 6). 

Herserange 5 001  traits noirs : lignes de niveau

E : étang de la forge dite de Herserange.     V; Herserange, vieux village (église St Pierre et St Paul).     H : Place de la mairie (église N.D. de Senelle).     CC : Croix Chaudron.    GB : Grands bureaux de Senelle.   1 : Forge de Herserange.    2 : H.Fx dits de Herserange.       3: Moulin de Senelle puis vieux H.F.5.      4 : Batterie de Senelle.    5 : Emplacement possible du H.F. de Holley.   Ligne bleue : tracé approximatif de la Moulaine.

État des H.Fx. 

Øc = diamètre creuset m Vu = volume utile (niveau tuyères/niveau chargement) m3

années         1952                    1955                         1961                       1974

H.F.1     4,4 m/485 m3     4,4 m/485 m3               4,4 m/485 m3                  ----

H.F. 2    5,6 m/752 m3     5,6 m/752 m3              5,6 m/752 m3            5,6 m/853 m3

H.F.3     5,0 m/646 m3     5,0 m/646 m3              5,5 m/702 m3           5,5 m/702 m3

H.F.4    5,6 m/657 m3/     5,6 m/657 m3             5,6 m/760 m3            5,6 m/797 m3 

H.F.5         ----                         ----                       7,0 m/991 m3            7,0 m/991 m3

H.F.6       ----                    6,5 m./902 m3             6,5 m/902 m3            7,0 m/926 m3   

LES HFX. 

Senelle années 1960Photo LORRAINE-ESCAUT

Au premier plan le H.F.6, puis le H.F.5, ensuite le groupe des H.Fx 4 et 3 et tout au fond les H.Fx 2 et 1. La photo datant des années 1960. La vapeur d'eau sort du bassin de granulation du laitier.

Les H.Fx 1, 2, 3 et 4 sont des exemples typiques de H.Fx lorrains du début du 20ème s. Chaque H.F. possède une tour carrée qui porte des passerelles de visite, le gueulard, les prises de gaz et la tête du monte-charge. A l'origine, cette tour comprenait des corbeaux qui soutenaient le H.F. par l'intermédiaire de la marâtre [L] ; ils ont été supprimés avec la mise en place des blindages. A l'origine également, les cuves avaient le briquetage nu, refroidi par boîtes ouvertes et consolidé par des cercles. Les creusets était ceints d'un blindage d'acier de 10 cm d'épaisseur, constitué de segments juxtaposés et superposés; ces segments possédaient des tétons venus de fonderie, dont le maintien était assuré par un anneau qui enserrait deux tétons voisins. Le tout était refroidi par un ruissellement d'eau. La disposition des pièces était telle qu'au droit des tétons l'épaisseur totale était de 30 cm, ce qui était très néfaste au refroidissement et donc susceptible d'être attaqué par la fonte. C'est ainsi qu'à la fin des années 1950, j'ai pu me familiariser avec une percée de creuset [L]. Elle survint au H.F.3 au moment du changement de poste de 14 heures; le H.F. venait d'être coulé, et cette circonstance fit que la quantité de fonte qui s'échappa était relativement faible; elle s'écoula dans les voies à fonte, dans un endroit généralement sec, ce qui fit qu'il n'y eut aucune explosion. Par contre la cabine de contrôle du H.F., qui se trouvait au-dessus des voies fut complètement détruite par un incendie. Il n'y eut pas de blessé parce que la façon dont se déroula la percée permit au personnel, peu nombreux à cause du changement de poste, de s'éloigner. On constata très vite que la fonte était très exactement passée à travers l'ensemble de deux tétons et de l'anneau qui les serrait.

Après la deuxième guerre mondiale, au fur et à mesure de leurs réfections, les H.F.x furent équipés d'un blindage [L] complet depuis la tôle de fond du creuset jusqu'au gueulard; ils devinrent ainsi autoportants dans leur tour carrée. Pour consolider le blindage du bas de cuve, des consoles soudées sur les étalages soutenaient une marâtre parfois qualifiée de fausse Le gueulard étant supporté par cette tour, et à cause de la dilatation du H.F. en marche, il fallait un joint de dilatation [L]  entre gueulard et H.F., c'était le célèbre joint de sable : le haut du briquetage du H.F. supportait une rigole pleine de sable, et une tôle verticale liée au gueulard plongeait dans le sable, autorisant ainsi un mouvement relatif du H.F. et du gueulard, en évitant, théoriquement, les fuites de gaz. Progressivement ces joints furent remplacés par des joints presse-étoupe.. Par ailleurs avec le blindage de la cuve on adopta des boîtes de refroidissement [L] fermées en cuivre, par exemple au nombre de 168 au H.F.2. L'expérimentation du blindage de cuve se fit parfois avec difficulté. Le H.F.4 est, le premier, remis à feu en 1952 avec un blindage complet; à cette époque la qualité des tôles est médiocre, en particulier on y constate parfois un dédoublement dans l'épaisseur provoqué par la présence d'oxydes lors du laminage. Dans l'année qui suit la mise à feu, le H.F.4 subit un blocage de creuset [L] sévère. Les ingénieurs sont perplexes, il n'y a pas de raisons logiques. En examinant de près le H.F., on constate bien une fissure étroite dans le blindage vers le bas de la cuve, mais qui pouvait croire que cette petite entrée d'eau de ruissellement est à l'origine de l'incident ? C'était pourtant bien le cas, on arrête le ruissellement et le H.F. se rétablit. Quant au garnissage réfractaire [L], il est constitué à l'origine de briques silico-alumineuses, y compris dans le creuset, et c'est une raison de la percée du H.F.3, car ces briques sont corrodées par le laitier, et si le refroidissement est insuffisant, elles disparaissent. Le carbone a peu à peu remplacé le silico-alumineux dans le creuset, et lors des réfections on pouvait constater la très bonne tenue des blocs de carbone fournis par Savoie Réfractaires. Pour les étalages et la cuve, dans les années 1970, on est encore en siiico-alumineux, mais de meilleure qualité (40/42 % d'alumine). Au H.F.3, en 1961, un essai de réfractaire électro-fondu à base de zircone, a rapidement démontré l'inaptitude de ce produit à résister au stress du H.F.

Les H.FX 1 à 4 sont chargés par bennes [L]  Stähler; le monte-charge incliné [L], d'abord commandé par un machiniste installé au-dessus de la poutre du monte-charge, a été automatisé : le conducteur du chariot-peseur [L] qui amène les bennes sous la queue du monte-charge appuie sur un bouton et le cycle d'aller et retour jusqu'au gueulard se déroule. Ces monte-charge sont fiables et robustes mais le relevage des bennes au gueulard est parfois brutal, la benne se balance, et il est arrivé que la benne se décroche et tombe dans le filet de sécurité : succès assuré pour les mécaniciens qui vont repêcher la benne. J'ai toutefois été témoin d'un accident beaucoup plus grave : pour réduire l'effort sur le treuil, le mouvement du chariot porte-benne est équilibré par le mouvement en sens inverse d'un contrepoids pesant 15 t et monté sur galets. Un jour pas comme les autres, à mi-parcours, l'attache du contrepoids a cédé, le contrepoids a dévalé la poutre du monte-charge et est allé s'arrêter dans un wagon en stationnement 30 à 40 m au-delà de la queue du monte-charge. Les gueulards, classiques ont toujours été à simple cloche [L] aux H.FX 1, 2 et 4. le H.F.3 a été gratifié d'un sas et de deux cloches à partir de 1961.

H.FX 6 et 5gouache de Pol WACHS 1959.

H.F.6 dont on voit une partie du toit de la halle de coulée, puis H.F.5. On voit clairement qu'ils n'ont pas de tour carrée. Au premier plan la charpente métallique porte le pont-roulant du bassin de granulation. On remarque la descente de gaz du H.F. 6 qui arrive sur un bidon, le cyclone, première étape de l'épuration du gaz.

Les H.Fx 5 et 6 sont de style américain; on aurait pu voir entre les deux guerres, des H.F. à peu près identiques, à Pittsburgh, Pennsylvanie ou à Yougstown, Ohio. Ne nous étonnons-pas, ils sont venus en Lorraine avec le plan MARSHALL, et les haut-fournistes lorrains ont eu très peu de possibilités pour les modifier. Dépourvus de tour carrée, ils sont soutenus à la marâtre par 7 colonnes légèrement inclinées; la cuve porte directement les passerelles de visite, le gueulard les prises de gaz et la tête du monte-charge. Cette solution demande un blindage solide, en tôles soudées au H.F.5 et rivées au H.F.6. Le réfractaire est refroidi par des boîtes fermées dans la cuve et sous la marâtre; les étalages et le creuset sont refroidis par ruissellement. Les colonnes et le blindage des étalages étant fortement liés à la marâtre et le creuset reposant sur la fondation, il est nécessaire de permettre des dilatations différentielles entre les étalages et le creuset; ceci est obtenu par un joint circulaire ouvert dans le blindage au-dessus des tuyères; un couvre-joint empêche théoriquement les fuites de gaz, en réalité il y eut parfois de fortes fuites à cet endroit. Les creusets sont garnis de blocs de carbone, les étalages et les cuves par du silico-alumineux à 40/42 % d'alumine, avec toutefois un anneau de mullite de 6 m de hauteur en bas de cuve.

Le chargement se fait par skips; au pied du monte-charge le remplissage des skips de coke est automatique; un scale-car soutire et pèse le minerai sous les accumulateurs. Le conducteur déclenche le cycle de chargement. Le gueulard est un McKEE classique, dont la seule particularité est une rotation de la trémie tournante en 7 points, ce qui élimine de possibles irrégularité récurrentes.

LA FONTE [L] et LE LAITIER [L].

Les H.Fx et les halles de coulée [L] s'alignent selon un axe approximativement est-ouest. Au nord de cette implantation, et parallèlement, il y a deux voies ferrées réservées à la fonte, l'une pour le placement des poches sous les gueusards [L], l'autre pour la circulation. Au sud, de la même façon, on trouve 3 voies ferrées, dont l'une pour le placement des cuves sous les gueusards, et deux pour la circulation et le soutirage des poussières de l'épuration à sec des gaz. Les halles de coulée des H.Fx 2 et 3 d'une part, et 4 et 5 d'autre part, sont communes. Chaque H.F. n'a qu'un trou de coulée, équipé dans les années 1970 d'une déboucheuse et d'une bonne vieille et inusable boucheuse électrique D.D.S. Du trou de coulée [L] part la rigole mère équipée d'un siphon [L] classique pour la séparation de la fonte que l'on dirige vers 3 à 5 gueusards fixes (selon les H.Fx), et du laitier de coulée qui va de même vers 2 ou 3 gueusards, c.-à-d. vers 2 ou 3 cuves à laitier [L] de 8 m3.

Pour la fonte, dans les années 1950, on disposait de poches à fontes droites [L] de 40 t et, pour alimenter la vieille aciérie THOMAS de Mont-Saint-Martin, de poches dites tonneaux de 30 t. Par la suite, les tonneaux disparurent avec l'arrêt de la vieille aciérie, et l'évacuation s'améliora avec l'arrivée de 3 poches torpilles [L] de 70 t et de deux autres de 150 t. La concentration de la circulation sur une seule voie créait rapidement des problèmes en cas d'incident, dont le plus marquant a été la coupure des voies lors de la percée du H.F.3, voir supra. A l'est du service, les poches étaient pesées sur la bascule [L] à fonte; il arriva que la cheville ouvrière d'une poche torpille de 70 t casse peu après le passage à la bascule. La circulation fut interrompue pendant plusieurs jours; le secours passait alors par un périple contournant les H.Fx vers l'ouest et empruntant les voies du raccordement avec la SNCF.

Chaque H.F. disposait de 2 chiots à laitier [L] dont l'un côté voies à fonte, c.-à-d. pratiquement inutilisable. Les chiots côté laitier étaient équipés d'une machine à boucher; leur laitier pouvait être coulé en cuves, ou, pour les H.Fx 3 à 6, être granulé. Le laitier en cuve était versé à la Croix Chaudron -voir supra- et traité par la Société d'.EXploitation des LAitiers de Longwy, qui, à cause du mot laitier, était classée dans les Pages Jaunes dans la catégories laiteries et cie. On granulait en moyenne un peu plus de 50 % du laitier total. 

Analyse de la fonte : Un échantillon est prélevé à chaque coulée. Il s'agit d'abord d'un lingotin en forme de tronc de pyramide à base rectangulaire (longueur = 9 cm; largeur 4 cm). Après refroidissement le lingotin est cassé en deux; l'un des morceaux est transporté au laboratoire par un porteur d'échantillons (il y en a un par poste), l'analyse est transmise environ 8 heures après. L'autre morceau est placé dans une boîte munie de casiers où l'on conserve, par H.F., les échantillons d'au moins une journée. La cassure de l'échantillon est visible de sorte que, d'un coup d'oeil, on a une idée assez précise de l'évolution de la qualité de la fonte, et donc de la marche du H.F. Par la suite, avec l'arrivée du spectographe au laboratoire, on lui adressa un échantillon cylindrique plat (la "médaille") par tube pneumatique; le lingotin fut conservé pour un examen rapide sur le plancher du H.F.

Fonte moyenne du H.F.6 en 1974 en % : Carbone = 3,79; Silicium = 0,39; Soufre = 0,067; Phosphore = 1,73 %; Manganèse = 0,33.

lingotin bisPhoto de l'auteur

LE VENT. [L]

La production de vent. En 1970, le vent froid [L] est fourni par 5 soufflantes [L] : 1 soufflante axiale Sulzer à stator variable actionnée par un moteur électrique de 10.000 kW et équipée de 8 étages; 1 soufflante radiale SACM, entraînée par une turbine à vapeur de 7.000 kW (*); 3 soufflantes à gaz habituellement en réserve : T15 et T16 (T pour tandem, c.-à-d. composées d'un cylindre moteur à gaz actionnant directement un cylindre soufflant) et ZT14 ( composée de 2 lignes tandem associées par un volant [L]). Les soufflantes débitent dans un réseau de 5 conduites et des papillons de régulation, ainsi que l'équirépartition aux tuyères du H.F.6, permettent de fonctionner en vent séparé, quelles que soient les soufflantes en marche. Les conduites de vent sont longues (400 m) et servent quelque peu de régulateur de pression; par contre le vent réchauffé par la compression, se retrouve complètement froid à l'entrée des appareils à vent chaud. La transmission d'ordres entre les H.Fx et les soufflantes se fait par un appareil analogue au chadburn des marins : grâce à un système de recopie à distance, il permet de s'assurer que l'ordre a été reçu et compris par le destinataire. (*) Elle fut détruite plus tard par éclatement de la roue.

Le chauffage du vent. . A Senelle, en 1970, il y a 11 appareils à vent chaud (ou cowpers) , et par un jeu de conduites et de vannes [L], on peut, dans une certaine mesure, attribuer différents appareils à chaque H.F., ce qui permet d'en utiliser 8 pour une marche à 3 H.Fx et 10 pour 4 H.Fx. L'ensemble, bâti par à-coup, est assez hétéroclite. Au point de vue tôlerie, on distingue 1) une série de 3 appareils à vent chaud dits COCKERILL datant des années 1930, avec une coupole débordante; 2) une série de 6 datant de la même période, mais sans coupole débordante; 3) 2 appareils datant de 1960, dont les tôles sont soudées; celles de tous les autres étant rivées. Pour le ruchage [L] il y a 2 ruchages COCKERILL, 3 ruchages LABESSE et 6 ruchages PETIT. La commande du vannage est pneumatique dans 8 cas, et électrique pour le reste. Enfin les surfaces de chauffe [L] vont de 19.500 à 38.500 m2. Avec de l'essence légère qui enrichit le gaz, et une limitation de température de coupole [L] à 1250/1300 °C, on souffle le vent chaud [L] à environ 1000°C.

Vers le H.F. La conduite à vent chaud [L] est équipée de la vanne d'arrêt -manoeuvrée à l'origine par 4 hommes, puis par un cylindre pneumatique- et du “boulet”, sorte de clapet de mise à l'air libre. Cet ensemble était employé pour balancer le H.F. en cas d'accrochage. La vanne d'arrêt était fermée, puis rouverte; si l'accrochage n'était pas supprimé, on répétait la manoeuvre en ouvrant le clapet après fermeture de la vanne : la circulaire à vent chaud [L] était alors complètement décomprimée, et l'effet du balancement était plus important. On notera qu'avant sa réfection en 1961, le H.F.3 avait une circulaire constituée de deux branches, c”était le “fer à cheval”. Au H.F.6, les descentes de vent étaient équipées de papillons dont la position était réglèe automatiquement pour assurer une équirépartition du vent à toutes les tuyères. Au début des années 1960, les porte-vents et busillons n'étaient pas calorifugés (*), car avec une température de vent de l'ordre de 700 °C, il ne paraissait pas nécessaire de le faire. Ensuite le calorifugeage devint inéluctable pour des raisons de sécurité lors de la mise en route de l'injection de fuel aux tuyères, puis à cause de l'élévation de température de vent; de plus on y gagna 20 à 25 °C de température de vent. (*) De ce fait, ils étaient très chauds, et la légende voulait qu'un directeur à qui l'on demandait l'installation de moyens pour mesurer la température du vent, ait répondu : venez de nuit voir si les busillons sont rouges.

Les tuyères. [L]. Le H.F.1 avait 8 tuyères normales, les H.Fx 2, 3, 4 et 6 en avaient 12 et le H.F.5 en avait 14. Chacun des H.Fx avait moitié moins de tuyères d'étalages (dites aussi auxiliaires ou de secours); ces dernières tuyères installées à 1,5/1,8 m au-dessus des tuyères normales étaient difficiles d'accès, et donc leur remplacement en cas de percée, était difficile d'autant plus qu'elles étaient plus longues que les tuyères normales. Par ailleurs, à ma connaissance, leur rôle n'a jamais été défini avec précision; certains les considèrent comme utiles pour éviter la formation de garnis, d'autres pour faciliter la descente des charges. Au total, je les vues très peu utilisées, et surtout quand le lit de fusion était très mal préparé; avec 100 % d'aggloméré, il n'était plus question de les installer. Le diamètre du cercle de soufflage était de 160 ou 180 mm pour les tuyères normales et 100 mm pour le tuyères d'étalages. Je termine ce chapitre avec une anecdote : Avant que le mode de fabrication n'assure des dimensions exactes pour toutes les tuyères, certains chefs de poste repéraient celles qui étaient plus minces, et les dissimulaient parce que leur mise en place était plus facile.

LE GAZ. Chaque H.F. possède 4 prises de gaz; l'isolement du H.F. se fait par 1 ou 2 cloches sèches. On épure d'abord le gaz à sec dans un pot à poussières (H.F 2, 3 et 4) ou 2 cyclones (H.F. 5 et 6). L'épuration humide comprend d'abord, pour chaque H.F. un laveur à pulvérisation d'eau. Le gaz est ensuite mêlé pour être finalement épuré dans une batterie de 7 désintégrateurs THEISEN

Theisen 2

EA = entrée d'eau; EG = entrée du gaz; SG = sortie du gaz; GE = garde d'eau.

Une anecdote : Le sous-directeur chargé des services de fabrication passait régulièrement sur les planchers des H.Fx. Un jour, levant la tête, il nous montre une pipe de purge entrouverte et qui laissait fuir un peu de gaz, et dit : “Ce sont des billets de banque qui s'échappent là-bas.”

LE CRASSIER.

A cause de sa position et de sa forme, le crassier de Senelle était emblématique de l'usine et même de toute la "Vallée des Hauts Fourneaux." En effet d'une part il se trouvait sur le rebord du plateau, et donc visible de loin, et d'autre part son mode de constitution en avait fait un cône presque parfait. Il était alimenté par un téléphérique, dont le dernier pylône était en distance horizontale à 585 m du départ; entre le pied de ce pylône haut de 125 m et le départ il y avait une dénivelée de 210 m. Débit du téléphérique : 75 t/heure. La célébrité du crassier avait conduit M. ARMAND, chocolatier, à créer une gâterie en forme de  cône : "Le crassier  de Longwy".

crassier

On distingue la vidange d'une benne, et au pied du dernier pylône, le crassier qui commence à apparaître. A droite, au près du départ du téléphérique, on remarque la structure métallique qui entoure le bassin de granulation du laitier. A gauche le H.F.4, dernier de la ligne à l'époque. Au premier plan les Grands Bureaux.

IMG_20150309_0004_NEWPhoto de l'auteur, prise depuis son appartement. Début des années 1960.

Quelques années plus tard, le sommet du cône atteindra la tête du pylone, interdisant tout apport supplémentaire. L'étape suivante fut, vers 1970 ?, le démontage du téléphérique. La dernière étape sera vers 1990, l'utilisation des matériaux du crassier et sa disparition..

 fin du crassierExtrait d"une CP de Pierron à Sarreguemines, probablement de 1990. Sur le crassier on distingue le chemin qui conduit les camions à son sommet. Dans la vallée, la tache claire marque l'emplacement de la batterie de Senelle. Les accumulateurs, le concassage et les H.Fx ont disparu sauf les H.Fx 3 et 4, qui font de la résistance et seront abattus en 1991. La tache qui se termine en pointe vers la droite est la Croix Chaudron. C'est à l'entrée de cette vallée secondaire que l'on situe le H.F. du Holley, première implantation de H.F. sur le site au 15ème s.

LE PERSONNEL

Effectif théorique par poste : 2 contremaîtres

H.Fx et appareils à vent chaud = 23 (dont deux chefs fondeurs). Arrivages et charge = 17. Travaux annexes (dont concassage) = 15. Total = 55.

Horaires du personnel à feux continus; d'après le Glossaire du H.F.

Date…..h.min/sem ...........Accord

1946-57 ..........56.00 ............22.05.1957

01.05.1958 ......48.00 .................idem

30.04.1968 ......42.00 ............30.04.1968

01.04.1974 ......41.00 ............23.01.1974

01.04.1975 ......40.00 .................idem

01.04.1982 ......38.00 .........23.02.1982

01.03.1983 ......37.30 .................idem

01.01.1984 ......33.36 ............30.05.1983


RGPhoto Lorraine-Escaut. 1955. A cette époque on ne porte pas le casque; le fondeur porte généralement un chapeau. A un serre-tête est fixé un masque grillagé (la "voilette"), que l'on peut abaisser ou relever, comme on le voit ici. Les mains sont protégées par des moufles à grande manche, et le devant du corps par un tablier de cuir.Le fondeur enfile ses pieds dans des chaussettes russes en toile et porte des sabots. Dans les mains de René G., une louche à grand manche pour prélever les échantillons de fonte, et, plus rarement de laitier.

L'ANNÉE 1974 :

Production: 1370903 t; soit 342725 t/H/F.(le H.F.3 est à l'arrêt). Le taux de marche est de 90,09 % et l'on dispose au total de 3567 m3 de Vu, on a donc produit 1,17 t/m3/jour de marche.  La fonte a contenu en moyenne 3,8 % de carbone, 0,41 % de silicium, 0,059 % de soufre, 1, 74 % de phosphore (marche en fonte THOMAS), 0,34 % de manganèse.  La production de laitier est de 810 kg/t de fonte, avec une basicité %CaO/%SiO2  =  1,30. 

Combustible (mise au mille) : 477 kg de coke brut, soit 462 kg de coke sec, avec une injection aux tuyères de 97 kg de fuel et de goudron (H.F.2) et 29,1 m3 d'oxygène dans le vent. Cette mise au mille est obtenue avec l'enfournement de 2170 kg/t de fonte comprenant 99 % d'aggloméré, et une température de vent moyenne de 1034 °C atteinte avec l'enrichissement du gaz brûlé aux cowpers par 16700 m3 d'essence légère.

Commentaires (à l'usage de la direction de l'usine) :  La production totale augmente de 18500 t par rapport à 1973, pour un temps de marche des H.Fx en diminution d'environ 2 %. La production par jour de marche et par H.Fx a atteint ainsi 1043 t contre 1019 t en 1973, où, il est vrai,le H.F.3 avait remplacé le H.F.6 pendant 3 mois. Cette élévation de production a entraîné des difficultés d'évacuation dues aux manoeuvres dans les voies, la situation s'est d'ailleurs améliorée au 2ème semestre. En ce qui concerne le laitier liquide (48 %, le reste était granulé), la mise en route du nouveau concasseur de SEXLAL en Mars, a apporté une grande souplesse d'exploitation; Les résultats techniques sont bons; malgré une petite baisse de rendement (-0,35 point) due à la baisse d'enrichissement de l'aggloméré et à l'augmentation du rejet de poussières (+ 3 kg/t), et à la détérioration de la qualité du coke, la o/oo (mise au mille) de combustible baisse de 4 kg. Cela a été possible par l'augmentation de la température du vent (+43 °C, la température moyenne annuelle dépasse pour la première fois 1000 °C), et peut-être à cause de l'augmentation des injections (+21 kg de mazout et goudron) et de l'enrichissement en oxygène du vent (+ 8 m3/t).La marche a été irrégulière aux H.F. 2 et 6 qui ont d'ailleurs subi chacun blocage de creuset, et la  qualité de la fonte de ces H.Fx est moins bonne qu'en 1973. L'introduction de deux rames de minerai hématite (à faible teneur en phosphore)  dans le lit de fusion de l'agglomération a entraîné en septembre et octobre une baisse sensible de la teneur en P de la fonte (jusqu'au niveau de 1,6 % (En marche THOMAS, le fonctionnement de l'aciérie n'est pas satisfaisant si la teneur en phosphore est trop faible). 

Résultats et commentaires sont tirés du Rapport annuel de 1974 SL/HF-335 Bx/LM du 20/02/1975. Les détails  des installations sont tirés de [3244]. Voir aussi l'entrée Senelle dans le Glossaire.

LA FIN DE L''HISTOIRE : 19/07/1991.

«J'en ai la chair de poule ! La dame, fille de sidérurgiste, qui habite juste au-dessus des H.Fx, aux Cités Lafontaine, à l'entrée de Longwy, est là, toute tremblante, devant la carcasse démolie du n°3. Elle est descendue pour voir la mise à mort des deux derniers témoins d'un siècle et plus de sidérurgie.» Texte de Guy FELLER. Le Républicain lorrain du 20/07/1991. Ce jour-là, le concassage à minerai, les accummulateurs à minerai et à coke, les appareils à vent chaud de tous les H.Fx, l'épuration du gaz de tous les H.Fx, le bureau du service des H.Fx et les H.Fx 2, 5 et 6 ont déjà disparu. A 15h30 le H.F.4 est dynamité, le H.F.3 l'est à 17h50, l'histoire est terminée.

senelle fin 0 001 bisPhoto Républicain lorrain.

Dynamitage du H.F.4. La photo est prise à partir du coteau nord de la vallée de la Moulaine. Vers le fond à droite la Croix Chaudron.

Senelle fin 1 001 bisPhoto Républicain lorrain prise depuis le coteau sud de la vallée de la Moulaine. La rivière n'est pas visible,elle a été recouverte. GB = les Grands Bureaux de Senelle. V = les voies du raccordement et de la ligne Longwy-Villerupt. M = les cabines des machinistes de monte-charge et C = la cabine des instruments de mesure des H.Fx 3 et 4. Le H.F.4 est tombé, le H.F.3 suivra ainsi que la dernière cheminée des appareils à vent chaud.

7-CARBONE ET HAUT FOURNEAU

mise à jour du chapitre : 14/01/2015

CARBONE [L]

Généralités : Issu du latin carbo, charbon. C'est un élément du groupe IV de formule chimique C. Son poids atomique est 12,01115 à cause de la présence d'un peu de carbone radioactif C14 ; pour les calculs habituels on utilise C = 12. Il a une valence 4 d'où par ex. CO2 ou CH4. Dans le cadre du H.F., on s'intéresse à deux formes du carbone : le carbone amorphe et le graphite (carbone cristallisé sous la forme d'un empilement de feuillets). Stable à froid, le carbone est réactif à chaud, en particulier en présence d'oxygène, avec lequel il donne deux composés, le monoxyde et le dioxyde de carbone (voir ci-dessous), d'où son utilisation courante pour la production de chaleur.

Atomes de graphiteChimie minérale. NEKRASSOV p.314.

Cette disposition a plusieurs conséquences, dont l'une, très importante concerne la fonte moulée qui contient du graphite en forme de lamelles, dont les bords minces concentrent les contraintes au sein du métal; la fonte est donc cassante en particulier lors de chocs. C'est pour cette raison que l'on a cherché à modifier la forme du graphite dans la fonte dite à graphite sphéroïdal. Une autre conséquence est qu'à la sortie du H.F., la fonte trop riche en carbone libère du graphite sous forme de paillettes qui volent dans la halle de coulée.. Enfin signalons l'emploi du graphite comme lubrifiant, la forme en lamelles favorisant le glissement du métal contre le métal.

carbonesManuel des fontes moulées p.553.  

Grossissement 100. Dans la fonte, en haut, lamelles de graphite, en bas graphite sphéroïdal. 

Concernant le fonctionnement du H.F.

Le carbone enfourné n'est jamais pur, il est associé avec d'autres éléments dans un combustible qui a été ou est le bois, le charbon de terre (dont l'anthracite), le fuel, le gaz naturel, et qui est rarement utilisé à l'état naturel : a) il peut être carbonisé (carboniser [L]) avant utilisation, c.-à-d. soumis à une chaleur suffisante pour évacuer les matières volatiles, ce qui donne, avec le bois du charbon de bois , et avec le charbon de terre ou houille, du coke; b) il peut être broyé finement avant utilisation : charbon pulvérisé. Le charbon de bois, l'anthracite et le coke sont enfournés par gueulard; le charbon pulvérisé et les liquides ou gaz sont injectés pneumatiquement par les tuyères. Lors de leur combustion au nez des tuyères, les combustibles développent la chaleur nécessaire au fonctionnement du H.F., et produisent un gaz réducteur (voir monoxyde de carbone infra). Par ailleurs les combustibles enfournés par le gueulard sont généralement plus perméables que la charge ferrifère et améliorent ainsi la perméabilité au gaz. Enfin, il est nécessaire que ces mêmes combustibles soient suffisamment résistants, pour ne pas être broyés lors de la descente des charges, et parce que, sous la zone de fusion, les matières ferrifères étant par définition liquides, ils sont le seul support des matières de la charge.

Le charbon de bois [L] est un squelette de carbone contenant 2 à 3 % de matières minérales et quelques % de gaz. Sa masse volumique est de 0,2 à 0,25 t/m3. Son PCI (*) varie de 31 à 33 MJ/kg. Il ne contient pas de soufre. Jusqu'à la moitié du 18ème s., le charbon de bois était l'unique combustible des H.Fx. De nos jours il reste en Amérique latine une production relativement importante de fonte au charbon de bois (produit à partir d'une forêt cultivée d'eucalyptus). Le charbon de bois est fragile, ce qui, historiquement, a conduit à employer du charbon de bois dur (chêne, frène, orme...) plus résistant que le charbon de bois blanc ; malgré cela la faible résistance du charbon de bois a été un frein à l'augmentation de la hauteur des H.Fx.

Le coke ([L] Terme d'origine anglaise) a également un squelette carboné dont les teneurs en matières diverses dépendent énormément de l'origine du charbon avec lequel on a fabriqué le coke ; l'A.T.S. [1471], p.10, a définit un « coke normal» contenant 1 % de matières volatiles, 10,5 % de cendres, 0,8% de soufre et 3 % d'eau. Dans la réalité, si beaucoup de cokes ont de l'ordre 10 % de cendres, on a connu de bons cokes américains avec 6 % et de très mauvais cokes indiens avec 20 % ; quant à la teneur en eau elle varie considérablement selon l'extinction que l'on pratique à la sortie du four à coke, et cela a d'ailleurs conduit à l'extinction à sec. On note également une teneur en soufre élevée, ce qui est une grosse différence avec le charbon de bois, et qui a amené une révolution dans le réglage de la charge du H.F. par la nécessité d'un apport de calcaire pour que le laitier devienne basique et absorbe ainsi une partie du soufre provenant du coke (cela était d'autant moins facile que les cendres du coke contiennent beaucoup de silice). La densité du coke en vrac est de l'ordre de 1 t/m3. Le P.C.I. (*) est évidemment variable avec l'analyse ; des valeurs citées par [1741] p.13, on peut retenir 33 à 34 MJ/kg.Le coke est par nature plus résistant que le charbon de bois, il n'empêche qu'on a pu rencontrer des cokes peu résistants, provoquant des difficultés de marche du H.F., en particulier quand ils ont été stockés pendant longtemps en plein air.

Divers. Le bois nature ou desséché, l'anthracite, voire la houille crue, ont été, à certaines époques, employés comme tel. Pour ma part, dans les années 1970, j'ai expérimenté au H.F.2 de Senelle, le remplacement de 25 % du coke par de l'anthracite. Le résultat était satisfaisant mais il n'y a pas eu de suite car l'intérêt économique était très faible. Voir aussi contrée de l'anthracite dans Complément infra) (*) P.C.I. = pouvoir calorifique inférieur ; l'eau produite par la combustion est considérée comme condensée.

Concernant les produits du H.F.

Le gaz : Voir infra monoxyde et dioxyde de carbone.

La fonte à la sortie du H.F. : La teneur en carbone de la fonte est variable selon les conditions de fonctionnement du H.F.Après solidification, le carbone se présente dans la fonte sous deux formes : graphite et carbure de fer Fe3C. Ce que disait H. MOISSAN : «Lorsque l'on sature le fer de carbone à une température comprise entre 1100 et 3000 °C, on obtient par le refroidissement des résultats différents suivant la température à laquelle la masse a été portée. Si l'on ne chauffe qu'à 1100 ou 1200 °C, il se produit un mélange de charbon amorphe et de graphite, et à 3000 °C il ne se fait exclusivement que du graphite en très beaux cristaux. Entre 1100 et 3000 °C, la fonte liquide se conduit comme une solution qui dissous de plus en plus de carbone, au fur et à mesure que la température s'élève. C'est ce qui explique la formation de graphite sur les fontes fortement chauffées aux H.Fx, qui, passant de 1700 à 1100 °C point de leur solidification, laissent sortir de leurs masses une abondante cristallisation de graphite.» [5517] 19/02/1893. p.254. On ajoute : En fonction de la température T en °C, on définit une teneur à saturation, C % = 1,34 + 2,53T/1000 ; cette teneur varie en fonction des teneurs de la fonte en autres éléments : manganèse, silicium, phosphore, soufre, titane (voir [821] M7401 p.1). Le diagramme fer-carbone présente un eutectique (point où la fusion se fait à température constante, soit ici 1145 °C) pour 4,3 % de carbone. On appelle Carbone de combinaison  le carbone du carbure de fer. A la mise à feu du H.F., «un excès de combustible... (donne) une fonte ne présentant que très peu de fluidité par la déperdition de son carbone de combinaison, la majeure partie devenant carbone isolé -graphite-. » [1421] t.6 IV-1861. p.771 et 772

Le graphite, dont la présence est favorisée principalement par le silicium (mais aussi l'aluminium, le bore , le nickel...) donne à la cassure de l'échantillon un aspect grisâtre qui peut aller jusqu 'au noir. Au moment de la coulée du H.F., , l'excès de graphite se dégage en paillettes qui volent dans la halle de coulée. Le carbure de fer est favorisé principalement par le manganèse (mais aussi par le chrome, le molybdène, le tungstène, le vanadium), mais aussi par une solidification rapide (trempe) ; quand le carbure de fer est prépondérant, la cassure est blanche.Une expérience : «En ajoutant à un bain de fusion de fonte très carburée une matière riche en silicium telle que du ferro-silicium à 10 ou 20 % de ce métalloïde, on fait apparaître à la surface des paillettes graphiteuses. Une addition nouvelle de matière riche en manganèse, spiegel ou ferromanganèse amène la disparition de ces paillettes; ce qui prouve bien que le silicium abaisse le pouvoir dissolvant du fer à, l'égard du carbone, tandis que le manganèse l'élève.» [LJR] p.229.Tiré de [SIBX]

La fonte dans les pièces moulées : La fonte de moulage est de la fonte grise, avec donc une forte teneur en graphite, qui a un avantage : la facilité d'usinage due à l'effet de lubrification apporté par le graphite, et un inconvénient : les lamelles de graphite favorisent, par leur forme, la concentration des contraintes, et rendent ainsi la fonte cassante. Cet inconvénient est combattu en donnant au graphite une forme arrondie ; c'est le graphite nodulaire obtenu par un traitement thermique, et c'est le graphite sphéroïdal obtenu par ajout de magnésium. Notons aussi des formes dites dégénérées, comme le graphite de WIDMANSTATTEN.

Divers : Dans certaines conditions le H.F. fabrique des produits carbonés ; on citera le cyanure de potassium CNK (D'après Georges AUBERT, avant la dernière guerre, à Thionville, un H.F., qui n'était pas blindé, avait une sorte d'abcès par lequel coulait périodiquement du cyanure de potassium), et, sous forme de cristaux qui se déposent dans le creuset, du carbonitrure de titane, TiCxN(1-x) ; on cherche parfois à favoriser ce dépôt, en enfournant de l'oxyde de titane, pour protéger le carbone du creuset.

Concernant la construction du H.F.

Le carbone est très réfractaire puisqu'il est stable jusqu'à 3500 °C, température à laquelle il est sublimé. C'est également un bon conducteur de la chaleur ; différentes conductivités à 500°C, exprimées en W/m/°K (1 W /m/°K = 0,86 kcal/m/h/°C) le comparent à d'autres réfractaires utilisés pour le garnissage du H.F. : Carbone et produits à bas de carbone : graphite = 33 ; SiC lié au nitrure de silicium = 20 ; carbone microporeux = 13 ; carbone standard = 10. Produits à base d'alumine : 90 % = 4 ; 60 % = 2. Ces deux propriétés l'on fait utiliser pour le garnissage du H.F.

Le creuset : Le carbone est particulièrement indiqué comme réfractaire pour le creuset a) il n'est généralement pas corrodé par le laitier, b) il n'est pas mouillé par la fonte à cause de la tension de surface de celle-ci et, c) et bon conducteur, il est facile à refroidir et donc à être maintenu à des températures relativement basses. Il est en effet sensible à l'usure due à la circulation de la fonte et à l'attaque de divers éléments, les sels alcalins en particulier. A cause des sollicitations de plus en plus fortes imposées au H.F., le carbone « standard », à base d'anthracite très peu cendreux, a été remplacé par des produits améliorés comme le carbone microporeux (C'est une évolution qui, parmi les premières fois, a été mise en œuvre lors de la réfection du H.F.4 de Dunkerque en 1987).

Les étalages et/ou la moitié inférieure de la cuve : Plusieurs produits carbonés ont été ou sont employés dans ces zones. Le plumbago, brique argileuse mêlée de graphite et une brique carbone-graphite, ont été employés dans les étalages et abandonnés à cause de la faible résistance du graphite à l'attaque des sels alcalins. Le produit le mieux adapté est le carbure de silicium SiC : très dur il est résistant à l'usure ; il est stable chimiquement ; il est bon conducteur, donc facile à refroidir. Il est employé seul, ou mêlé dans des briques alumineuses, silico-alumineuses ou en carbone. Notons aussi un rare mur mixte, avec en face chaude du carbure de silicium, et à l'arrière des briques de graphite.

Produits non façonnés : La masse de bouchage[L] du trou de coulée contient du carbone depuis longtemps, à partir des années 1980, pour augmenter sa résistance, on y a ajouté du carbure de silicium ; il en est de même pour les masses utilisées pour le garnissages des rigoles à fonte sur le plancher de coulée.

MONOXYDE DE CARBONE.

Anciennement = oxyde de carbone.[L]. Formule chimique = CO. Dans le H.F., le monoxyde de carbone est produit aux niveau des tuyères par deux réactions successives : combustion complète du carbone du coke C + O2 → CO2 et réaction du CO2 sur le carbone en excès à haute température CO2 + C → 2CO, de telle sorte que le gaz qui quitte la zone des tuyères contient environ 35 % de CO. Le gaz sortant du gueulard contient par ex. 25 % de CO (bonne marche lorraine à 100 % d'aggloméré) ou 22 % de CO (marche en minerai riche à fort pourcentage d'aggloméré). Pour le H.F. ou son environnement, le monoxyde de carbone est :

- Le principal réducteur des oxydes de fer, avec par ex. la réaction : 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 + 43,23 kJ/mole de Fe2O3 ou 0,27 MJ/kg de Fe2O3. Dans le gaz du gueulard, la mesure de CO, ou mieux du rapport % CO2/(% CO + % CO2) est un moyen sommaire de juger de la qualité de la réduction dans le H.F. ; d'autant meilleure que le % CO est plus faible ou que le rapport est plus élevé.

- Un acteur important de la formation de garnis par dépôt de carbone pulvérulent, selon 2CO → CO2 + C ; réaction qui se produit dans certaines circonstances vers le haut de cuve.

- Un combustible, pour le chauffage des appareils à vent chaud ou de tout autre four dans l'usine ; la réaction est alors CO + ½ O2 → CO2 + 283,18 kJ/mole de C ou 23,6 MJ/kg de C.

- Un poison violent pour le personnel; L'oxyde de carbone absorbé par inhalation (il est inodore et de même densité que l'air), se fixe sur l'hémoglobine du sang et forme de la carboxyhémoglobine, composé très stable qui empêche l'hémoglobine de transporter l'oxygène vers les organes et le cerveau. Il s'agit donc d'un empoisonnement du sang, que l'on combat par l'inhalation d'oxygène pur sous pression. Les risques ont été pour la première fois énoncés dans la  Loi de TWAITE : Dans une atmosphère où se trouve de l'oxyde de carbone, «le temps nécessaire pour provoquer les premiers symptômes d'empoisonnement est inversement proportionnel à la teneur en oxyde de carbone de l'air... Pour une teneur de 1/1000 cette durée est 120 minutes; pour 4/1000 elle est de 30 minutes; pour 10/1000 elle est de 12 minutes.» [5485] p.123. Ces valeurs anciennes sont à compléter avec des données récentes : 1,6/1000 = symptômes en 20 minutes, mort en moins de 2 heures ; 3,2/1000 = symptômes en 5 à 10 minutes, mort en 30 minutes; 6,4/1000 = symptôme en 1 à 2 minutes, mort en moins de 20 minutes; 12,8/1000 = symptômes avec 2 ou 3 respirations, mort en moins de 3 minutes. D'après [2643] WIKIPEDIA à monoxyde de carbone.

«Les H.Fx en particulier sont pour ainsi dire des fabriques d'oxyde de carbone; aussi ce gaz provoque de nombreux accidents pendant le nettoyage ou la réparation des appareils, de leurs canaux de fumées ou des conduites de ventilation.» [5485] p.122. Des «ouvriers exposés à respirer fréquemment de l'oxyde de carbone comme les ouvriers chargeurs des H.Fx, semblent souffrir moins que d'autres. Tout en étant victimes d'intoxication aiguës et après avoir perdu connaissance, ils peuvent reprendre leurs occupations quelques jours après.» [5485] p.123.

En cas de fuites il peut se trouver de l'oxyde de carbone auprès du H.F., auprès de l'épuration du gaz et des appareils à vent chaud et auprès de tout endroit où l'on en consomme dans l'usine (soufflante à gaz, fours, générateurs de vapeur, etc.). Un exemple  « GUICHARD a vu un individu travaillant dans les H.Fx qui s'était mithridatisé (*) (à l'oxyde ce carbone) par une longue intoxication, mais qui néanmoins était d'une pâleur livide, avait peu de mémoire, était lent d'allure.» [5485] p.476. (*) Mithridatiser : «Immuniser contre un poison, un produit toxique, par accoutumance et augmentation de la tolérance à l'injection progressive du produit.» [298]. 

 Les ex. ci-dessus se rapportent à des conditions qui ont disparu (il n'y a plus personne au chargement des H.Fx, il n'y a plus besoin de nettoyer les conduites de gaz), de plus les soufflantes à gaz n'existent plus, et, alors que le gaz traversait souvent la paroi du H.F. briqueté, il est beaucoup mieux contenu dans le H.F. blindé. Malgré cela la vigilance reste de mise (contrôle de la teneur en CO, port éventuel d'un masque à oxygène, rondes d'au moins deux personnes...).

DIOXYDE DE CARBONE [L]

[L] Anciennement : acide carbonique, gaz carbonique, et  bien d'autres exp. comme (Acide aérien : ”Se disait dans l’ancienne chimie de l’acide qu’on nomme aujourd’hui carbonique.” [4554]). Formule chimique CO2. C'est le produit de la combustion complète du carbone C + O2 → CO2 + 401,67 kJ/mole de C ou 33,47 MJ/kg de C. Le H.F. produit du CO2 à partir du CO contenu dans le gaz au niveau des étalages, et de l'oxygène du minerai de fer. Le gaz de gueulard en contient (16 % pour une bonne marche lorraine, 22 % en minerai riche). Le H.F. participe ainsi à la production de CO2 et donc au bilan CO2, qu'on exprime en tonne de CO2 produite par tonne de fonte produite.

CO2 peut être considéré comme l'anhydride d'un acide de formule CO3H2, dont certains sels, des carbonates, sont importants pour le H.F. : le carbonate de fer, CO3Fe, qui est un minerai de fer sous le nom de sidérite, sidérose, fer spathique (allemand = Spateisenstein)... , qui contient assez souvent un peu d'oxyde de manganèse ; b) le carbonate de calcium, CO3Ca, qui sous le nom de castine [L], est employé comme addition à la charge ferrifère pour régler la basicité du laitier, qui, sans lui, serait ordinairement trop acide.

8-LE HAUT FOURNEAU N'EST PAS INDESTRUCTIBLE

mise à jour du chapitre : 19/03/2015

IL S'USE : A cause des sollicitations normales : "Dans un fourneau ruiné, dont une partie de la maçonnerie [L] est dérangée par le feu, on voit quel est son effet sur les pierres sur le mortier et le mortier d'argile." [5035] TII p.316. Mais aussi à cause d'incidents imprévus comme de celui qui consiste en une ouverture dans la paroi. Titre d'un article de l'Echo des Mines et de la Métallurgie : «Rupture d'un H.F. À Bessèges le 27/03/1884, à 9 heures du soir le quartier du Travers de notre ville et avoisinant la gare, était mis en émoi par une formidable détonation... Il fut reconnu que le H.F.4 de la fonderie des forges, venait de s'éventrer.» [5439] 06/04/1884 p.125. ou bien : On a vu la ruine de H.Fx tout entiers causée par la chute dans le creuset d'une simple brique mouillée.» [LGC]p.143. 


2 kakogawaH.F 2 KAKOGAWA 1978

Le H.F. (volume interne = 3850 m3; diamètre du creuset = 13.20 m) a été arrêté après une campagne d'un peu plus de 5 ans et la production de 13,2 Mt de fonte. Le profil initial est en pointillé M = sorte de marâtre qui permet au H.F. de s'appuyer sur la tour carrée, en particulier en cas de tremblement de terre (on est au Japon). T = niveau des tuyères. S =  staves coolers ou plaques de refroidissement. Le garnissage réfractaire a disparu dans les étalages et une bonne partie de la cuve. Le loup resté dans le creuset comprend a  (= mélange de fonte + laitier + coke + graphite) et b (mélange de fonte et de coke). s = briques réfractaires en silico-alumineux avec une usure en cuvette dans laquelle se trouve le loup. c = blocs de carbone intacts. d = blocs de carbone érodés et au milieu desquels on voit, à droite et à gauche une grosse fissure parallèle au blindage qui se prolonge vers le bas dans le silico-alumineux; c'est la zone fragile (brittle layer en anglais)  déterminée par un isotherme et où les alcalins ont fragilisé la structure minérale des blocs de carbone et le silico-alumineux. Stave coolers :: 4 rangs dans les étalages (B pour boshes 1 à 4). 7 rangs dans la cuve (S pour shaft 1 à 7). 


alibabaTiré de alibaba.com.

Vue à partir du gueulard de la cuve d'un petit H.F., dont le garnissage réfractaire est en mauvais état. En 1 on voit quelques boîtes de refroidissement, en cet endroit il n'y a plus du tout de réfractaire. En 2 on voit les plaques de protection du gueulard. En 3 le revêtement réfractaire plus ou moins dégradé. On s'apprête à reconstituer ce revêtement par gunitage, c.-à-d.par projection d'une sorte de ciment.En E le plancher mobile sur lequel se tiennent les ouvriers.

Jusqu'au moment où le H.F. n'est plus bon à rien : «Un H.F. tombé dans un état de délabrement qui ne permet plus de l'employer à la destination d'usine, cesse d'être imposable comme propriété bâtie.» [JTI] p.405.

IL PEUT SUBIR DES EXPLOSIONS : A Fletcherville, New York, en octobre 1870, lors la mise à feu de ce H.F. au charbon de bois, “après remplissage, le charbon a été allumé et une heure après on a mis le vent. Encore une heure après il s'est produit une énorme explosion qui a dégradé la cuve de haut en bas et y faisant d'un côté une excroissance de 30 cm; le gaz s'échappait en brûlant de tous côtés. Au moment de l'allumage tout était froid et humide. L'examen a montré que l'explosion a été provoquée par du gaz qui est passé au travers de la chemise [L] et s'est accumulé... parce que la cuve venait d'être équipé d'un blindage [L] en fer (et étanche) de 18 m de hauteur. L'explosion est survenue quand la température a été suffisante." [5383] p.67. En Allemagne, « une terrible explosion s'est produite à Ruhrort, aux H.Fx de la mine Phoenix. Les murs de l'un des H.Fx se sont déchirés et la vaste construction s'est écroulée avec fracas, laissant couler les flots de métal en fusion. Cet accident paraît dû à une trop grande pression de la matière en fusion. » [PBG] 21/01/1912. p.37. Anciennement de tels cas ont été nombreux, blessant des membres du personnel, souvent mortellement. Ils sont devenus heureusement très rares, parce que les H.Fx sont mieux construits avec des matériaux plus résistants ; parce qu'ils sont mieux surveillés par de nombreux capteurs (température, pression, repères d'usure, etc.) ; parce que la meilleure connaissance du fonctionnement, permet de meilleures réactions en cas de difficultés de marche. Néanmoins le H.F. reste le réacteur industriel le plus puissant (la combustion du coke aux tuyères du H.F.4 de Dunkerque développe une puissance de l'ordre de 1600 MW), et comme tel potentiellement dangereux.


DearbornDocument SEVERSTAL

Résultat d'une explosion au H.F. B de Dearborn, Michigan, en janvier 2008. Le trou que l'on distingue .se trouve à environ 3 m sous le gueulard et concerne entre 1/4 et 1/3 de la périphérie. 

L'INCENDIE PEUT ATTEINDRE SES ANNEXES : Au Japon, à Kamaishi, “le H.F. national fut mis en route le 13/09/1880... Un incendie se déclara le 09/12 dans un atelier de fabrication du charbon de bois [L]. La fourniture de charbon de bois fut interrompue et le H.F. fut arrêté le 15/12... Un incendie survint dans un autre atelier de fabrication du charbon de bois le 15/05/1881; le feu se propagea dans la montagne voisine et au total 20.000 arbres furent calcinés sur une surface de 170 ha. Après ces accidents le H.F. fut arrêté pendant environ un an.” [5011] 3ème §.

La grande inflammabilité du charbon de bois a été la cause de nombreux incendies, qui ont souvent détruit des halles à charbon, faisant ainsi perdre un stock de combustible correspondant à des mois de macrhe du H.F. Le coke étant plus difficile à enflammer, les incendies des accumulateurs sont peu probables. De nos jours, c'est surtout l'incendie des installations électriques qui est à craindre. Un premier exemple : Au H.F.4 de Dunkerque, le 31/08/1976, suite à une dégradation du trou de coulée, le laitier déborde dans la halle sud, et tombe sur une gaine électrique; des câbles importants (injection de fuel, commandes à distance) sont brûlés; arrêt brutal du H.F., busillons pleins de laitier. Il s'en suit 36 heures d'arrêt pour réparations des câbles et nettoyage des busillons. Un deuxième exemple : Bien plus grave que la coupure de quelques câbles est le risque d'incendie des salles d'alimentation électrique et d'informatique. C'est l'âme du fonctionnement du H.F. moderne et il faut des mois pour un renouvellement du matériel et la reprogammation. Ces salles doivent être aménagées avec soin pour limiter les risques (accès limité, étanchéité et sas d'entrée, surpression, alarme incendie, etc.). 

EFFETS DE LA GUERRE : Bombardements aériens. “Au début du conflit (1914/1918), les stratèges pensaient que ‘la destruction d’un H.F. causerait l’arrêt le plus durable de la production». Le traitement (= bombardements) des centrales électriques, des soufflantes [L], des pompes de circulation de l’eau froide, des fours à coke [L] et à benzol comme les machines à blooming était privilégié. Sur ces surfaces extrêmement restreintes, la destruction n’était pas l’objectif principalement recherché, mais plutôt l’incendie, en espérant qu’il se propage malgré des parties inflammables très restreintes.” [5275] p.105. “À Dudelange, 101 alertes (aériennes) au cours d’une période allant de juin 1916 à juillet 1917 se chiffrèrent à 163 heures et 42 minutes de ralentissement de l’allure des H.Fx.” [5275] p.116.“25/08/1915. Une escadre de 4 groupes comprenant 62 avions (français), survole les H.Fx de Dillingen sur lesquels sont jetés, avec précision, plus de 150 obus, dont une trentaine de gros calibre.” [5477] p.139.

Comme le suggèrent les exemples ci-dessus, les combats (sauf là où passait le front en 1914-1918) font relativement peu de destructions dans l'industrie lourde; on connaît même des exemples presque absurdes : en 1870, les H.Fx de Stiring-Wendel ont continué à fonctionner alors que Français et Prussiens se battaient dans l'usine (*). Au cours des deux guerres mondiales, la sidérurgie française a surtout souffert des démontages et des dégradations faites par l'Armée allemande : Situation à Mont-Saint-Martin en 1918 “Les H.Fx 1, 4 et 5 n'ont pas été détruits,. Par contre, du H.F.2, il ne reste que la carcasse (le blindage), la garniture réfractaire et 2 appareils COWPER [L]. Les 5 COWPERs du H.F.3 ont été abattus en 1918; les coquilles (rigoles en métal) et gueusards [L] des halles de coulée de ce groupe (H.Fx 2 et 3) ont disparu; 3 chaudières [L] sont brisées et 2 autres sont privées de leur corps; 4 soufflantes à vapeur [L] et 4 pompes n'existent plus. A l'épuration [L] les tuyauteries sont démontées et 3 pompes centrifuges sont enlevées. Au Prieuré, les H.Fx 4 et 5 sont en bon état et le H.F. 6 a peu souffert. Mais de juin à août 1918, les Allemands ont expédié à Duisbourg la maçonnerie réfractaire (all = Feurfest Mauerwerk; ang = refractory masonry) du H.F. 8; 6 pompes, une soufflante à vapeur de 1200 CV et 4 soufflantes à gaz de 1200 CV desservant les H.Fx 4, 5 et 8 ont été démolies. La maçonnerie réfractaire du H.F.7 a été transportée également à Duisbourg en 1918; les coquilles et gueusards, la toiture de la halle de coulée [L] du H.F..9 sont enlevés, 4 pompes et 3 soufflantes démolies.” [218] p;43 et 44. (*) “Le 67ème (de Ligne) pénètre dans l'usine de WENDEL... Notre infanterie bat en retraite et s'embusque dans l'usine. Les tonnerres des canons et des fusils grondent. Les feux des H.Fx ne sont pas éteints et le bruit effrayant des machines se joignent aux détonations des armes à feu.” [MYH] p.66.

Stiring-WendelExtrait d'une photo de Wikipedia qui représente le tableau d'Alphonse de Neuville. 

9-LE BLOCAGE DE CREUSET DU HAUT FOURNEAU.

mise à jour du chapitre : 27/02/2014

ALL= VERSETZUNG; ANG = HEARTH CHILLING. Les haut-fournistes qui, comme moi, ont quitté la carrière vers 1990, ont tous connu, et souvent plus d'une fois ! cet incident de marche que l'on peut définir comme l'impossibilité d'évacuer du creuset la fonte et le laitier, très généralement parce que le laitier est devenu pâteux, voire solide, à cause des conditions physiques (température principalement) et/ou chimiques (par exemple basicité) auxquelles il a été soumis. Certains disent plutôt engorgement, d'autres, mais ils sont Belges, emmacralage. Le blocage est donc constaté quand rien ou presque rien, ne coule au trou de coulée [L] et au chiot [L], mais cette situation n'est jamais apparue brutalement; elle est le résultat d'une évolution plus ou moins rapide de l'état des matières dans le H.F., de telle sorte que l'arrêt de l'évacuation de ce qui aurait du être liquide, est accompagné du remplissage par le laitier des tuyères (une partie, ou toutes), généralement au moment de l'arrêt du H.F. L'expression décrit l'inéluctable : “On arrive rapidement au gel de la fonte dans la partie basse du creuset, si complètement qu’il ne coule plus rien, aussi loin que l'on puisse percer dans le trou de coulée, qui est alors ‘perdu’.” [5282] p.354; et la photo qui suit confirme le diagnostic :

trou 4,5 mTiré de Steelguru sté Danieli-Corus.

La photo montre un trou percé dans le trou de coulée, jusqu'à 4,5 m dans le H.F. A cette distance on ne trouve encore que de la matière rouge sombre c.-à-d. à 600/650 °C, contre au moins 1500°C en marche normale. Il s'agit donc d'un blocage sévère.

RÉCUPÉRATION DU H.F. Elle passe par la formation d'un petit H.F. dans le grand, ce qui nécessite un trou de coulée et 2, 4, quelques tuyères, puis à faire grandir ce petit H.F. Dans les H.Fx à plusieurs trous de coulée, on choisit celui où la fonte et le laitier étaient dans la meilleure condition avant le blocage; s'il n'y qu'un trou, le choix est fait d'office, encore qu'on a pu utiliser un chiot , mais c'est mal commode et cela rend plus difficile la récupération du trou normal. Le trou de coulée normal est alors toujours trop éloigné des tuyères en altitude; sur les gros H.Fx modernes, on remonte le niveau du trou au maximum dans le gendarme [L] ; sur les H.Fx plus rustiques comme ceux de Senelle, on a parfois créé un trou au-dessus du gendarme en perçant blindage et réfractaire. On adapte ensuite le niveau de la rigole en lui donnant une forte pente; à Senelle le monticule, pourtant bien modeste, installé dans ce but s'appelait la cathédrale. On nettoie ensuite les deux tuyères qui sont de part et d'autre de ce trou de coulée, et à cette occasion,en brûlant avec un tuyau alimenté en oxygène,on établit une communication entre les tuyères et le creuset. 

HF1 Kashima 2011 après tremblement terrePhoto Sumitomo Metal.

H.F.1 de Kashima, arrêté brutalement lors du tremblement de terre du 11/03/2011. Remis à feu le 23/03, on récupère les dernières des 40 tuyères le 30/04. Ici le nettoyage d'une tuyère avec le tuyau à brûler.

On remet en route à très faible allure, parce qu'il ne faut pas produire trop de liquides; on coule d'ailleurs très fréquemment. A partir de ce moment on va avoir une succession d'arrêts pour remettre en service 2 ou 4 tuyères supplémentaires, et cela avec des périodes d'euphorie, quand les choses avancent (plus de liquides à chaque coulée, augmentation du nombre de tuyères, réchauffement du H.F.), et parfois des périodes de désespoir, avec un nouveau remplissage des tuyères par le laitier. C'est toujours beaucoup de travail pour les fondeurs qui nettoient le chantier de coulée et les tuyères, et cela jusqu'au retour à la production normale; et alors tous les moyens sont bons comme le Brûleur à kérosène  (*) : Au H.F., équipement parfois utilisé pour la résolution d’un blocage de creuset; d’après [5282] p.358. (*) “Pétrole lampant obtenu par distillation des huiles brutes de pétrole.” [Petit ROBERT] 1965.), ou en employant des tuyaux dans lesquels se trouvaient des fils d'aluminium, qui apportaient en brûlant de la chaleur supplémentaire.

blocage bisTiré de Steelguru.Sté Danieli-Corus.

T = tuyère. L'image montre le réchauffement local à l'aide d'un brûleur gaz/oxygène qui produit très vite beaucoup de chaleur.La méthode que j'ai connue était très semblable à la différence que, comme indiqué ci-dessus, la chaleur était produite par la combustion du tuyau en acier qui amenait l'oxygène. De plus, contrairement à l'image, on cherchait à brûler le plus possible vers le haut, le tuyau à oxygène était courbé en conséquence, et l'on demandait au fondeur qui brûlait de "baisser la main".

DES EXEMPLES. H.F.4 à Senelle, années 1960. Le creuset est bloqué; on est surpris, rien ne le laissait prévoir. Avec le chef de poste on fait le tour du H.F.; juste en face du trou de coulée on choisit d'examiner une tuyère : le chef de poste fait sauter la clavette, la porte arrière du porte-vent s'ouvre et il sort un gros jet de laitier qui coule très bien. On trouvera un peu plus tard l'explication; une boîte de refroidissement située en bas de cuve juste au dessus du trou de coulée est percée et l'eau qui en sort a provoqué un refroidissement local, qui a conduit au blocage. Un blocage télé commandé. Un après-midi, vers 1970, le DHF, c.-à-d. le responsable fonte (agglomérations, H.Fx de Mont-St-Martin, batterie des H.Fx de Senelle) m'appelle : on produit trop de fonte (traduire les carnets de commande sont peu garnis); après quelques échanges, on reporte une décision à plus tard. Je suis de permanence cette nuit là; vers 2 h du matin, appel du chef de poste, le H.F.5 l'inquiète, les tuyères sont agitées; on discute : ralentissement du H.F., coke supplémentaire. Au matin le creuset du H.F.5 est bloqué. H.F.4 Dunkerque. En avril/mai 1980, le H.F. a subi beaucoup d'arrêts qui ont déstabilisé la marche, le 18/05 il est arrêté, creuset bloqué, tuyères (40 !) pleines. Extraits de la note HF/MB/ca 151 qui relate l'affaire : “A partir du 18, 6h du matin et jusqu'au 23 au matin, on cherche à rétablir la communication entre les tuyères et le T.C. N°4. On échoue. Le 23 le H.F. est remis en route avec 4 tuyères. A partir de ce moment le nombre de tuyères en service augmente régulièrement. - 8 tuyères le 26, le siphon est remis en place et la production reprend.- 14 tuyères le 29. -17 tuyères le 29, premier débouchage au T.C. N°1, reprise du gaz sur le réseau. -21 tuyères le 1er juin. -25 tuyères le 4 juin. -31 tuyères le 30 juin, les autres ne peuvent être mises en service à cause de l'obstruction des descentes de vent [L] par le laitier. Prévision deux arrêts de 16 h le 12/07 et le 19/07 pour remplacer à chaque fois 4 descentes de vent.”. Il n'y a pas qu'en France. Mars 1975, j'ai participé au congrès de l'AIME à Toronto, au repas de clôture je suis à côté de la femme du superintendant de Gary, 12 H.Fx en ligne. On parle fourneaux.... Il y en toujours un de malade dit-elle. On y échappe parfois. 1) En 1965, à Senelle, le réfractaire du H.F.2 est usé, la réfection est prévue. Environ un mois avant cette date, en arrivant au H.F. je vois passer des briques provenant du garnissage devant les tuyères. L'état du H.F. est bon, mais cette avalanche de briques me fait craindre le pire, d'autant que le laitier coule difficilement. Au gueusard, la parabole habituelle du laitier tombant dans la cuve a disparue, le laitier très visqueux tombe tout droit. (On saura après que la teneur en alumine est passée de 14/15 % à 26/27 %). Eh bien il ne passa rien de grave, le H.F. bien ralenti, surchargé de coke supplémentaire et bien surveillé par le contremaître mit simplement 16 heures à digérer ses briques.2) Au 19ème s., à Seraing près de Liège, VALERIUS cite un cas semblable «de disparition subite de la chemise intérieure d'un H.F. au-dessus des étalages et sa chute dans le creuset; mais le dommage ne fut que temporaire, car on ne cessa pas de souffler.» [2224] t.3 p.273.

10-FONCTIONNEMENT DU HAUT FOURNEAU.

mise à jour du chapitre : 04/03/2014

Dans un premier temps, dans ce chapitre seront exposés et si nécessaire discutés, des textes divers qui éclairent le fonctionnement du fourneau. Par la suite, le chapitre sera éventuellement complété pour donner une vue d'ensemble du fonctionnement. Un point de vocabulaire : les haut-fournistes emploient indistinctement fonctionnement ou marche, avec une plus grande occurrence de ce dernier terme.

VERS 900, UNE VERSION SCOLAIRE SIMPLIFIÉE ET APPROXIMATIVE DU FONCTIONNEMENT. «Voici ce qui se passe dans le H.F. D'abord on y allume un grand feu, puis on recouvre celui-ci de couches superposées et alternées de minerai et de houille. On chauffe ensuite le plus possible pendant plusieurs jours en activant le tirage par de grands courants d'air arrivant en bas de la tour du H.F. Dans ces conditions le charbon se combine à son tour avec l'oxygène contenu dans le minerai, et le fer fondu vient couler comme de l'eau dans des rigoles.» [5486] t.IV. p.532. Le principal défaut de ce texte est de donner l'impression que le fonctionnement du H.F. se fait par opérations successives : “on allume un grand feu”, “on chauffe pendant plusieurs jours”, “on coule”; cela ressemble à l'utilisation de la cuisinière pour préparer le repas : on met en route la cuisinière, on y chauffe les aliments pendant 1, 2... heures, et on mange, ou, bien sûr à l'emploi du cubilot de fonderie. Au contraire le fonctionnement du H.F. est d'abord une opération continue : le chargement et la coulée se font à périodes régulières, sans pauses inutiles; le soufflage est absolument continu; et tout cela tant pendant des jours, des semaines, des mois, des années, jusqu'à ce qu'un événement impose l'arrêt.

ON PRIVILÉGIE LA RÉGULARITÉ.“La régularité de l'allure exige que la cuve soit constamment maintenue pleine jusqu'au gueulard; le plus grand abaissement possible ne doit pas dépasser 1,3 m.” [MTM] p.825. "Les facteurs principaux de la régularité de coulée sont la vitesse d'accumulation des liquides dans le creuset et la vitesse de coulée. Le premier paramètre est déterminé par la stabilité du fonctionnement du H.F. et peut varier sensiblement en 24 heures. Le second paramètre dépend de l'état du trou de coulée de son entretien, de tout changement dans le diamètre du trou et de la qualité des matières qui le forment." [4499], Mettalurg n°10 octobre 2006. C'est une des conséquences de la continuité de la marche évoquée ci-dessus, et c'est une des conditions pour produire de la fonte de qualité, en quantité suffisante et au moindre coût : c'est le thème suivant.

QUEL OBJECTIF ? Vers 1920, on écrit aux E.-U. : “Il y a trois objectifs principaux dans la pratique de tous les H.Fx, que l'on range ainsi par ordre d'importance : la qualité, l'économie et la quantité. Le premier est essentiel; le second est de grande importance commercialement; le troisième est très souhaitable... Pour tout H.F., l'un de ces objectifs est le facteur limitatif pour atteindre les deux autres.” [5266] octobre 1922. p.10. Je ne pense pas que ce classement soit immuable dans l'espace et dans le temps. A priori, la qualité devrait toujours être en tête : à quoi bon produire une fonte inutilisable ou invendable ? Par contre il est certain qu'en France, quand l'Économie était règlementée, on a parfois fait passer le tonnage avant le prix de revient.

SURVEILLANCE DE LA MARCHE. : «Il est important de connaître quels sont les caractères qui indiquent que le fourneau marche régulièrement ainsi 1) Les laitiers doivent couler facilement sans cependant être trop fluides, après leur refroidissement ils doivent présenter l'aspect d'une masse homogène vitrifiée. Les laitiers des H.Fx au bois ressemblent plus ou moins à du verre vert; les laitiers des H.Fx au coke ressemblent plutôt à de l'émail. 2) Les tuyères doivent être parfaitement libres, il ne doit s'y attacher aucune matière scoriacée ou métallique; en examinant l'état du fourneau par la tuyère, on ne doit apercevoir que du charbon et des gouttelettes de métal fondu. 3) La descente des charges doit avoir lieu régulièrement et l'affaissement être uniforme ; chaque charge doit conserver son horizontalité. 4) La flamme du gueulard doit s'élever d'une manière uniforme; une flamme intermittente ou inégalement abondante aux divers points du pourtour du gueulard indique des engorgements; 5) Lorsque l'allure est régulière, il ne doit jamais s'échapper de jets de gaz par dessous la tympe [L] . Dans le cas contraire, cela prouve qu'il y a des engorgements ou que les matières éprouvent un tassement trop considérable.» [MTM] p.827. Ce texte a été écrit dans les dernières décades du 19ème s.; il reste d'actualité pour les points 1) le laitier, 2) les tuyères et 3) la descente des charges, un seul fait appel à une mesure : l'évolution du niveau des charges. Au 21ème s.,, ce sont essentiellement des mesures (températures diverses, pressions, analyses), brutes ou traitées par des logiciels, qui sont employées pour juger la marche du H.F. Le point 4 (L'évolution de la flamme), rejoint une préoccupation moderne : l'irrégularité de passage du gaz dans le H.F., que l'on détecte par des mesures de température et de pression. Le point 5 (Le soufflage de gaz sous la tympe) était le signe d'une augmentation de la perte de charge [L] dans le H.F., ce qui est un critère primordial. De nos jours, on détermine la perte de charge par des mesures de pression et on suit son évolution avec attention.

LA CHIMIE EN QUESTION. “La chimie du H.F. n’est pas la chimie des proportions atomiques définies. C’est une chimie de bilans infiniment variables au milieu de tendances contradictoires.” [5282] p.21. L'auteur de cette remarque est un grand ingénieur américain; on est donc certain qu'il n'est pas devenu alchimiste, et qu'il ne récuse pas la chimie des éléments, comme par exemple CO2 + C <-> 2 CO (1). Avec les “bilans variables”, il constate que dans le H.F., les réactions ne vont pas toujours jusqu'à leur aboutissement parce que les conditions changent en fonction des “tendances contradictoires” : pour la réaction (1), au bas du H.F. la température élevée favorise la présence de CO, c.-à-d. la réaction vers la droite; au contraire vers le haut du H.F., à cause de températures plus faibles, la réaction va vers la gauche et CO est décomposé.

LES ÉCHANGES DANS LE HAUT FOURNEAU.

A gauche les échanges thermiques; à droite les échanges d'oxygène.    

processD'après Techniques Ingénieur. Métallurgie extractive. Blazy. et Jdid. p.13.

1 = échangeur thermique supérieur    . 2 = zone de réserve thermique à la temoérature TR. 3 = échangeur thermique inférieur. 4 = échangeur chimique supérieur, Fe203 -> Fe3O4 -> FeO.. 5 = zone de réserve chimique.   6 = FeO -> Fe

. I = réduction indirecte. D = réduction directe.

QUE DEVIENNENT LES ÉLÉMENTS ENFOURNÉS ? “Le cuivre (Cu), l’arsenic (As) et le phosphore (P) sont réduits dans le H.F. comme le fer et passent presque entièrement dans la fonte. Le zinc (Zn) est aussi complètement réduit, après quoi il se sublime, devient gaz et se dépose dans les pores du revêtement du H.F. ce qui provoque sa détérioration (voir dans MÉLANGES Zinc et H.F.),. Les éléments qui forment avec l’oxygène des combinaisons plus stables que celles du fer, sont plus ou moins réduits : le vanadium (Va) est réduit à 75/90 %; le manganèse (Mn) à 40/75 %; la silice (Si) et le titane (Ti) sont un peu réduits; l’aluminium (Al), le magnésium (Mg), et le calcium (Ca) ne sont pas réduits.” [5015]. Les éléments non réduits, et qui se trouvent essentiellement sous la forme d'oxydes (par exemple SiO2), se retrouvent dans le laitier, et cela a généralement pour conséquence, une analyse de laitier très complexe.Le cas de la silice. “Dans le H.F., la réduction de la silice contenue dans un morceau de coke passe par une phase intermédiaire, le carbure de silicium (SiC), qui est absorbé par la fonte... Étant donné que la réaction de formation du carbure de silicium se produit dans le H.F. 1) sur une grande hauteur, et 2) à une température plus basse que la réduction de la silice, il est possible d’améliorer la production de la fonte en introduisant une certaine quantité de sable dans le charbon avant cokéfaction.” [4499] juillet 1969 Vol.13/7. Cette proposition va à l'encontre de la production d'une fonte à bas silicium pour faciliter l'affinage à l'aciérie. La plus grande partie du silicium provient en effet des cendres du coke, avec au nez de la tuyère une première réaction SiO2 +C -> SiOgaz + CO (1), suivie , au delà, sous la zone de fusion par SiO + C -> Si + CO (2). L'obtention de fonte à bas silicium passe par a) la limitation de la réaction (1) en réduisant autant que faire se peut la température de flamme au nez de la tuyère, ou en injectant dans la tuyère, de la castine dont la chaux neutralise la silice du coke en formant un silicate de calcium, ou en injectant dans la tuyère du minerai de fer dont l'oxygène détruit SiO suivant SiO + 1/2O2 -> SiO2 (3), b) d'abaisser le plus possible la zone de fusion pour limiter la zone où se développe la réaction (2), et c) d'une façon générale en visant un laitier calcaire riche en chaux. D'après [821] M.7401 p.1 et 2.

IL FAUT SE COMPARER. Dans l’exploitation du H.F., il est utile d'avoir des bases de comparaison. Ainsi, dans les années 1930, aux É.-U., on définissait 1) une consommation de coke par 24 heures : par exemple avec la Règle de la Southern Ohio pig iron and coke Association c'était 60 livres de coke par pied cube de volume utile par 24 heures (soit 970 kg/m3/24 heures); 2) un minerai de base (du Lac Supérieur) composé de 50 % de Old Range et 50 % de Messaba et tenant 51,5 % de fer et 8 % de silice -soit un rendement théorique de 54,78 % pour une fonte à 94 % de fer-; 3) un coke de base avec : carbone fixe = 90 %; eau = 3 %; matières volatiles = 1 à 2 %; soufre < 1%; 4) une castine de base contenant 49 % de CaO. D’après [5277] p.72. REM : Selon la même source, pour un vent à 650 °C, ces éléments de base conduisaient à un enfournement par tonne de fonte, de 900 kg de coke, 1825 kg de minerai et 425 kg de castine.

H.F                                                  standard E.-U.    n°6 Senelle    n°4 Dunkerque 

                                                            1930                   1974                  1989

tonnes fonte/m3/24 h                          1,08                    1,30                    2,50

lit de fusion kg/rendement           1825/54,8 %        2189/45,7 %        1640/60,9 %

mise au mille [L] combustible kg          900                     581                    450

température du vent °C          estimée à 650                 1032                  1188

% d'aggloméré [L]                                 0                        100                      86 

L'allure coke du H.F. américain a été traduite en allure fonte. En 1930, le seul combustible est du coke ; à Senelle les injections, mazout et goudron en représentent 19 % ; à Dunkerque l'injection de charbon pulvérisé en représente 24 %. On peut considérer que les cokes de 1930 et de Dunkerque sont d'égale qualité, celui de Senelle est certainement moins bon. Que dire après ces précisions ? La mise au mille de 1930 est très élevée ; la raison principale en est l'usage de minerai cru, qui entraîne trois points faibles, 1) une consommation intrinsèque de combustible plus forte qu'avec l'aggloméré, 2) une consommation importante de castine crue , 3) une préparation du minerai insuffisante qui amène l'enfournement de beaucoup de fines, la descente des charges est difficile et le seul moyen d'obtenir une production satisfaisante est de marcher avec une faible température de vent, d'où un effet massif sur la mise au mille. Cette forte mise au mille de 1930 pèse sur la production : à allure coke constante, avec la mise au mille de Dunkerque, le H.F. de 1930 produirait 1,08x900/450 = 2,16 t/m3/24 h. A contrario le H.F. de Senelle, malgré la pauvreté du lit de fusion, se place bien par rapport à 1930, à cause de l'enfournement de 100 % d'aggloméré et de la température de vent.

LA PRODUCTION ET LA CONSOMMATION DOIVENT ÊTRE DÉTERMINÉES AVEC EXACTITUDE. C'est absolument nécessaire pour juger et corriger la marche de l'appareil, et aussi pour établir ses résultats économiques. On a parfois oublié ces principes, par exemple dans les années 1960, à Nova Hutta, près de Cracovie, “les opérateurs des H.Fx fondent leurs calculs (de production) sur le nombre de charges et la répartition entre fonte et slag -en moyenne 60 % de slag et 40 % de fonte dans une charge-.” [5108] p.108. 

11-STRUCTURE DU HAUT FOURNEAU

mise à jour du chapitre : 27/12/2014

LE HAUT FOURNEAU ÉTAIT UNE TOUR 

Les différentes formes des années 1860. ”La forme extérieure joue un rôle bien peu imortant dans la question du H.F. On a basé, toutefois, sur les différences de forme, une classification : 1) Type à tour ronde, tout en briques, comme le H.F. au coke de Corngreaves, Staffordshire. La tour tronconique en briques ordinaires, est armée au moyen de cercles de fer plat. 2) Type à tour carrée (*), auquel se rattache le H.F. au bois de Combiers (16320) et celui au coke de Berge-Borbeck -Prusse-; ce type est à peu près abandonné. 3) Type à tour conique ou pyramidale sur un dé cubique comme les H.Fx au coke d'Ars-sur-Moselle (57130) et de Heinrichshutte -pays de Siegen-. 4) Type à tour ronde sur cadres-colonnes en fonte comme le H.F. de Fraisans (39700). 5) Type à tour en maçonnerie et à colonnes comme le H.F. au mélange à Maizières (70190). 6) Type à tour ronde sur simple colonnade extérieure, comme, au banat d'Autriche les H.F. au bois de Reschicza, et au coke d'Anina. 7) Type à tour ronde sur double colonnade comme les H.Fx au coke du Creusot et du Cleveland. 8) Type à enveloppe de tôle, dit cubilot comme le H.F. de Russel-Hall, près de Dudley, Stafforshire.» [2224] t.III p.557 à 559. (*) Cette tour carrée est la forme du H.F. proprement dit; elle est à distinguer de la tour carrée, structure qui enveloppe le H.F. proprement et sert de support à divers équipements.

L'ÉVOLUTION

Les différents types vus supra peuvent être regroupés en deux grandes classes.

Classe A. Elle comprend les H.Fx pour lesquels toute la structure repose sur la base, à peu près au niveau du fond du creuset. Il s'agit des types 1 à 3. Il n'y pas eu de successeurs immédiats à cette classe, principalement parce qu'ils étaient entièrement maçonnés et que peu à peu s'est imposé l'emploi du fer ou de la fonte, en particulier pour alléger les structures. Curieusement, on peut rattacher à cette classe les H.Fx modernes parce que, devenus autoportants [L], ils s'assoient entièrement sur leur base. La différence est que le profil extérieur n'est plus une tour au sens habituel, car il suit approximativement le dessin du profil intérieur. Ainsi, en partant du bas on trouve une partie légèrement tronconique (grande base en bas) au niveau du creuset; une partie cylindrique qui constitue la ceinture des tuyères; une partie tronconique (grande base en haut) au niveau des étalages; une partie cylindrique à la hauteur du ventre; une partie tronconique (grande base en bas) pour la cuve, et parfois une partie cylindrique pour terminer.

HF à tour rondeMétallurgie LEDEBUR t.I p.405.

C'est le type 1) à tour ronde évoqué ci-dessus.

Classe B. Elle comprend les H.Fx dont la partie basse repose sur la base, et dont la partie haute est supportée (en gros à la hauteur du bas du ventre) par un agencement particulier; ce sont les types 4 à 7, auxquels se joint le type 8. Cette classe a concerné l'essentiel des H.Fx depuis environ la moitié du 19ème s. jusque vers les années 1970, avec deux variantes dans le supportage; ce qui,a conduit à deux modèles. Le modèle américain, héritié direct, est un H.F. supporté par des colonnes, sans structure annexe. A partir de la moitié du 20ème s., ce modèle, qui conduit à faire porter par le H.F. proprement dit tout un ensemble d'équipements parfois lourd, est progressivement abandonné. Le modèle européen, où l'on associe au H.F. une tour carrée, munie de corbeaux (ou d'un poutrage polygonal) qui soutiennent le H.F. à partir du ventre. Ce dernier modèle a généralement évolué, grâce à l'amélioration de la résistance du blindage, vers la suppression du supportage par la tour carrée, qui reste pour porter les équipements. Au Japon toutefois, à cause des risques liés aux tremblements de terre, le support par la tour carrée a été conservé.. 

HF avec tour 2Métallurgie Chaussin et Hillty. Dunod. p.106

Modèle européen de la classe B. C'est la structure des H.Fx 1 à 4 de Senelle, avant la mise en place des blindages; à cette occasion le supportage par la tour ayant été supprimé.

H.Fx sur colonnesTiré de la revue DEMAG n°155.

Modèle américain de la classe B. Le H.F. de droite est une exception à cause de sa charpente. Le vrai H.F. américain est à gauche; c'est le modèle des H.Fx 5 et 6 de Senelle.

HF4 DunkerqueDocument SOLLAC 1988.

Maquette du H.F.4 de Dunkerque. Les niveaux se rapportent au niveau de la mer. C'est la structure des H.Fx 1 à 4 de Senelle après l'installation du blindage, et c'est le.modèle de la plupart des H.Fx modernes et en particulier des plus gros : plus de 4000 m3 de volume interne.

12-LES ENTRAILLES DU HAUT FOURNEAU.

mise à jour du chapitre : décembre 2014

Dans les années 1970, au Japon, on réalisa ce qui fut appelé des dissections de H.Fx. Cette opération, faite sur un H.F. en fin de carrière, consistait d'abord, au moment de l'arrêt,  en une extinction du H.F. par l'azote. Le contenu de l'appareil se trouvait ainsi "gelé" dans les conditions normales de fonctionnement. En suite, on menait une exploration systématique, conduite sur le modèle des fouilles archéologiques. Le H.F. était vidé depuis le gueulard avec grand soin, et les matières pouvaient ainsi être analysées avec l'avantage de connaître où elles se trouvaient juste au moment de l'arrêt du H.F. Le dessin montre un exemple typique  des informations récoltées par une dissection.

site dissectionDessin d'après NIPPON STEEL

Ces résultats firent faire de grands progrès dans la connaissance du fonctionnement du H.F., en particulier dans le domaine de l'écoulement du gaz. Les formes des différentes zones révélées par ces explorations sont généralement irrégulières et variables en fonction des H.Fx examinés, d'où une schématisation comme celle-ci, d'après PURDUE University : 

site process

La région la plus importante est la zone de fusion parce que  c'est une zone frontière : au-dessus, il n'y pas de liquides, seulement des couches de coke et de matières minérales, peu déformées si la descente des charges est régulière, c'est la zone sèche ou zone en grains; en-dessous, les matières ferrifères sont fondues, le seul solide est le coke, dont on voit ici l'importance en tant que support de la colonne de matières, c'est la zone d'égouttage parce que les gouttes de laitier et de fonte y traversent le massif de coke pour se rassembler dans le creuset. Dans ce massif de coke, au milieu du H.F., on trouve une zone où les échanges thermiques et chimiques sont lents, et parfois complètement absents, c'est ce qui a déterminé les haut-fournistes à la dénommer homme-mort (voir HM). Au nez des tuyères, là où arrive le vent, c'est la zone de combustion (voir ZC) , dite aussi zone tourbillonnaire à cause du mouvement violent du coke poussé  par le vent.

LA ZONE DE FUSION.

Cette zone est définie, vers le haut, par la surface isotherme dont le niveau de température provoque le début du ramollissement des matières ferrifères, et vers le bas, par la surface isotherme pour laquelle l'ensemble des matières ferrifères est devenu liquide.Par l'effet de la température, dans l'espace entre ces deux surfaces, le minerai, l'aggloméré de minerai ou les boulettes de minerai se ramollissent en devenant pâteux, puis fondent. On conçoit bien que pour chaque morceau de cette charge le processus sera individuel en fonction de son analyse, de son aptitude à être réchauffé, de sa forme, de ses dimensions, etc.; on trouvera donc en tout endroit de cette zone des matières encore solides, pâteuse ou un commencement de liquide. A cause de ces hétérogénéités, les couches de matières férrifères sont peu ou pas du tout perméables au gaz qui ne peut passer qu'à travers les couches de coke, qui forment ce que l'on appelle des persiennes. [L]. C'est ce que représente le schéma ci-dessous, où l'on voit les filets de gaz, arrivant depuis la région des tuyères à travers le massif de coke (en gris), et s'infiltrant dans la zone de fusion.

Passage du gazSchéma par PURDUE University

A cause de ce qui a été dit ci-dessus, la zone de fusion est parfois appelée zone de ramollissement et de fusion ou zone cochésive.

13-LE GARNI, incident de marche.

mise à jour du chapitre : 22/02/2015

LA DESCENTE DES CHARGES.

Il s'agit là, pour cette exp., de l'acception employée pour décrire l'opération consistant, le H.F. étant en marche, à arrêter le chargement; le niveau des charges baisse donc continuellement, d'où le terme descente. De cette façon le H.F. se vide progressivement, et, en fonction du but rechercher, on arrête l'opération quand le niveau choisi est atteint. Les Belges emploient parfois l'exp. souffler bas pour parler de cette opération; c'est une bonne habitude car cela évite la confusion avec l'autre acception de descente des charges, c.-à-d. dans le fonctionnement normal, le mouvement normal des matières vers le bas. Cette opération était employée au 19ème s. lors de l'arrêt du H.F. pour réfection, comme le décrit par exemple GUETTIER pour l'un des H.Fx de Marquise en 1852. Il est difficile de savoir si c'était une méthode d'usage très étendu; on sait par contre que l'on chargeait de la castine peu de temps avant l'arrêt pour étouffer le feu. Toujours est-il qu'à Senelle au moins, cette possibilité de vider le H.F. en marche avait été perdue de vue et je ne sais pas si c'était la même chose dans les autres usines. Le chef de service, M. MASSE et M. JOURDE de la SMN s'étaient accordés, peu de temps après mon embauche, pour expérimenter la descente des charges en vue, en particulier, de faciliter l'élimination des garnis. C'est pourquoi cet exposé se trouve au début du chapitre GARNI. Je fus donc convié à participer, au H.F. 1 de Senelle, à un premier essai destiné à tester la méthode et le matériel. L'opération avait été commencée dans la journée et la régulation de la température du gueulard, qui est la partie essentielle de l'opération, avait été d'abord faite en ralentissant le H.F. et en enfournant une benne de temps à autre. Cependant au début de la nuit, il fallait augmenter le refroidissement de la tôle et passer à l'injection d'eau. Pour ce premier essai il avait été prévu de mettre des injecteurs dans deux des trous destinés au passage des sondes de niveau. J'ai gardé un souvenir ému de cette intervention dont j'avais à surveiller la mise en oeuvre. La météo, était épouvantable (vent froid, pluie), par contre le plancher du gueulard était, évidemment trop chaud, et la mise en route de l'injection d'eau dans le gueulard (dont la température était aux alentours de 300 °C) fut un grand moment : bruits, mouvements désordonnés des injecteurs et projection de vapeur autour.

Tout se passa bien et en mars 1958 il fut décidé de faire une opération sur le H.F.4, qui était garni et avait un rejet de poussières trop important. L'objectif était d'atteindre moins 17 m, soit à la moitié du ventre, avec une température de gueulard maximum de 400 °C, et de dynamiter le garni.

Heure                                  6h00       9h00       11h00       12h00       14h00   

Cadence minutes                 10           15             20             15         chargement normal

Température °C                  200         330           360           470            490

Profondeur m                         5         8,40        10,30         12,00         14,00

Injection d'eau et isolement du H.F. du réseau gaz à partir de 10h00

 Cadence = 1 benne toutes les... Température : moyenne de température des 4 sorties de gaz. L'opération a été arrêtée à 14h00 à cause d'une tuyère percée. Le niveau de chargement normal a été récupéré vers 19h30. L'arrosage était insuffisant, d'où le dépassement de la température, et le gueulard en a souffert (quelques fissures) ; par contre cette température élevée a provoqué la vaporisation immédiate de l'eau, qui n'a pu atteindre le bas du H.F. : la teneur en hydrogène est restée faible. Si l'eau atteint le coke incandescent, la réaction du gaz à l'eau se produit C + H2O -> CO + H2, et la teneur en hydrogène augmente. Tant qu'on récupère le gaz, on en limite la teneur en hydrogène à 7 %, parce qu'au-delà le moteur des soufflantes à gaz souffre d'avance à l'allumage, ce qui endommage les soupapes. Quand le H.F. est isolé, il est prudent de ne pas avoir une trop grande teneur en hydrogène pour limiter les risques d'explosion.

Après ces balbutiements, j'ai eu l'occasion de participer à de nombreuses descentes de charges, à Senelle, puis à Dunkerque. Les raisons en étaient des dynamitages de garnis (à Senelle), des arrêts pour réfection, des arrêts pour réparations internes (en particulier le remplacement de plaques de refroidissement au H.F.4 de Dunkerque).

H.F.3 de Dunkerque 24/25/05/1983; arrêt pour réfection. Renseignements tirés du rapport établi par B. CAUSSADE.

descente charges bisDurée de la descente 14 heures. Le profil du H.F. à droite montre que le niveau final était pratiquement le niveau des tuyères. En trait plein la courbe de descente prévue; en pointillé les relevés des 3 sondes de niveau, qui indiquent un bon respect de la prévision.

descente descharges suite bisEn haut la température moyenne du gueulard pendant l'opération; la pointe est due à un manque d'eau. En bas, l'évolution du débit de vent qui a contribué à modérer la température en même temps que l'injection d'eau (954 m3 ont été injectés dans le gueulard). Le H.F. a été isolé du réseau de gaz au bout  de 11h20 à cause d'une teneur en hydrogène du gaz supérieure à 16 %.

LE GARNI PROPREMENT DIT. 

Définition. Le garni est un amas de matières agglomérées, qui s'est collé sur la paroi interne du H.F. On distingue les garnis hauts, qui concernent la région située au-dessus de la zone de fusion (en gros la cuve) et particulièrement le bas de la moitié supérieure (voir figure ci-dessous), les garnis bas dans la zone de ramollissement/fusion, c.-à-d. au bas du ventre ou dans les étalages, et les garnis de creuset. Les Anglo-saxons appellent le garni scaffodd ou scaffolding (échafaud); de même, au 19ème s., en France, on a parfois employé le verbe Échafauder pour nommer l'action de constituer un garni : «Les matières qui se trouvent à l'état pâteux... ne pouvant arriver dans la zone oxydante pour y achever leur fusion, s'échafaudent -c'est le terme consacré-.» [1421] t.4 1858-1859 p.525.

LE GARNI HAUT.

Création. Le garni haut est formé par des matières fines qui sont soudées par du zinc ou des alcalins, ou leurs oxydes. Il apparaît là où le gaz circule mal et où il y a production de matières fines soit par la décomposition du monoxyde de carbone 2CO → C pulvérulent + CO2, soit par la dégradation de l'aggloméré quand le commencement de la réduction transforme l'oxyde ferrique en oxyde magnétique (avec accroissement de volume), soit par la décrépitation de certains minerais consommés crus. Toutes ces raisons (dépôt de zinc ou d'alcalins et productions diverses de particules fines) sont liées à un niveau particulier de température dans la cuve et donc, comme dit ci-dessus, à une région particulière.Du côté du feu le garni se couvre d'une couche très dure provoquée par le frottement incessant de la charge, et qui assure la stabilité du garni.

 garni 2Tiré de Transactions ISII vol.26 1986 

Les inconvénients du garni. Ci-dessus, le garni qui ne représentait que 16 % du volume utile du H.F, réduisait la section de passage des matières descendantes et des gaz ascendants de 43 %, ce qui induisait une perte de production de 50 % et un gros rejet de poussières : environ 150 kg/t de fonte. Ce bilan global cache les mécanismes qui conduisent à la dégradation du fonctionnement : augmentation de la vitesse du gaz dans la cuve (entraînement de poussières), descente cahotique de la charge (accrochages) qui provoque l'arrivée de minerai non réduit dans le creuset (refroidissement), éboulement incontrôlable des matières dans la cuve (impossibilité de trouver une répartition de la charge optimum du point de vue de la consommation de coke).

Prévention. a) Rechercher des matières premières aussi pauvres que possible en zinc et en alcalins. On se heurte parfois là au double problème de la disponibilté et du prix des matières. Les matières pures peuvent être plus chères et/ou plus rares que celles qui sont polluées. Si le H.F. est captif par rapport à la mine, il ne peut que consommer ce qu'on lui envoie ; cela a été le cas de la Lorraine vis-à-vis de la minette, qui, la pauvre ! contenait par tonne de fer, 5 fois plus d'alcalins et de zinc que n'en contient un minerai hématite. Cela explique la récurrence de présence de garnis dans les H.Fx de Senelle. Enfin, il y a la rareté absolue : la crise d'alimentation en coke de l'année 1974, a été l'occasion (si l'on peut dire !) de consommer de vieux cokes de stock riches en alcalins ; qu'y faire? b) Rechercher une répartition des matières qui amène en permanence un flux de gaz auprès de la paroi de la cuve, pour éviter la présence de régions inertes où les vapeurs d'alcalins et de zinc remontant des zones à haute température viennent se condenser, où le monoxyde de carbone se décompose et où l'aggloméré se brise. Cette répartition peut être contradictoire avec l'objectif de protéger la paroi de la cuve. Par ailleurs une marche centrale donnant un flux à haute température presque jusqu'au gueulard est un moyen d'évacuer le zinc et les alcalins sous forme gazeuse

Détection et destruction: On peut spécifiquement soupçonner la présence d'un garni haut quand la descente des charges est désordonnée et le rejet de poussières anormalement élevée. Une vérification physique peut-être faite par des sondages d'épaisseur dans la paroi de la cuve. Pour les autres moyens voir ci-dessous le cas du garni bas. Le moyen spécifique de destruction est le dynamitage ; les autres moyens (à voir pour la garni bas) sont tous plus ou moins utiles pour lutter contre ce genre de garni. 

LE DYNAMITAGE : Souvent employé jadis, il ne l'est pratiquement plus, les moyens d'action actuels étant normalement suffisants pour éviter d'en arriver là. Quand j'ai commencé à Senelle, le chef d'atelier Emile EISCHEN pratiquait le dynamitage et opérait ainsi : Le H.F. était arrêté plein de matières. Des tubulures de 10 cm de diamètre étaient installées à différents niveaux. Le premier travail consistait à ouvrir chaque tubulure et à mesurer par perçage l'épaisseur de la paroi, ce qui permettait de déterminer l'épaisseur de garni en chaque point et de choisir les endroits pour tirer (3 à 4 à chaque opération). En ces endroits on élargissait le trou dans la paroi de façon à y enfoncer un tube en acier épais d'environ 5 mm. La charge de 3 à 4 kg d'explosif était disposée au niveau du garni, au delà du réfractaire et l'on tirait. On remettait ensuite en marche très vite pour que le flux de gaz s'infiltre dans les fissures du garni et le désagrège. Le seul incident que j'ai connu est arrivé le jour où E. EISCHEN étant malade, son adjoint qui tira à sa place ne mit pas l'explosif assez loin ; il en résulta dans le trou correspondant, la destruction de quelques briques et une bosse dans le blindage. Quand la descente des charges a été mise au point, les dynamitages se faisaient avec la cuve vide et le garni tombait alors sur le restant de la charge, ce qui était bien plus efficace. Avec la cuve vide on essaya même un tir en marche, le H.F. étant très ralenti (avec une pression de vent «à 5 cm» de mercure, selon l'exp. de l'époque). Le tir fut très efficace mais il ne fut jamais renouvelé tant il avait frappé l'esprit de tout le personnel des Grands Bureaux de Senelle, qui avait vu, d'un seul coup toute la partie haute du H.F.6 disparaître dans un énorme nuage noir. Après le départ en retraite de E. EISCHEN, le dynamitage fut sous-traité, et le tir se fit avec des charges de 400/500 g dans des cartouches en bois.

LE GARNI BAS.

Quand des matières ferrifères en cours de ramollisement et en contact avec la paroi, se trouvent refroidies à un point tel que leur viscosité devient trop élevée, elles arrêtent de s'écouler et se collent à la paroi. Il est évident que si des conditions de fonctionnement ont favorisé cette état de choses, d'autres conditions amèneront l'état inverse et le H.F. peut entrer dans une période instable de garnissages suivis de dégarnissages. Ces derniers amènent brutalement dans le creuset une masse de matières mal préparées d'où un refroidissement et formation de pré-laitier trop visqueux qui se collera à la paroi. Un autre inconvénient est que ce garni lourd qui se décroche tombe très vite sur les tuyères et provoque un basculement de celles-ci vers le bas ; ce déplacement provoque des fuites insupportables à la jonction de la tuyère et de la tympe. Un exemple. Le 13/05/1980, la conduite à vent chaud du H.F.4 est percée, arrêt imprévu de 32 heures pour la réparer.. On écrit : Au moment de l'arrêt le H.F. commençait à se dégarnir. Remise en route le 14. Le 15 à 3h descente de garni sur les tuyères 3,4 et 5 qui plongent (remplacement) ; le 15 après midi arrêt pour remplacer les tuyères 36 et 40 qui plongent et le 16 au matin pour les tuyères 3 et 4 qui ont plongé de nouveau. Le 16 et le 17 on remplace encore 7 tuyères pour la même raison. Malmené, le H.F. se refroidit peu à peu. Le 19 le creuset est bloqué. Reprise de la production le 28. Outre l'effet des chutes de garnis, cet exemple montre comment, à partir d'un incident, le H.F. peut être entraîné dans une spirale descendante qu'il est parfois, comme ici, impossible à stopper.

Détection. Les nombreuses mesures qui équipent maintenant les H.Fx permettent la surveillance des températures de paroi, et donc la détermination des zones relativement froides, soit parce que l'activité y est trop faible, soit parce qu'un garni y freine le transfert de chaleur vers l'extérieur. Les irrégularités de marche inexpliquées sont un signe de présence de garni.

Prévention et moyens de lutte. La régulation du flux de gaz à la paroi par la répartition des charges est un moyen puissant mais pas toujours facile à mettre en œuvre. Des balancements systématiques, par exemple toutes les heures, sont un moyen de rendre plus difficile l'accumulation de matières à la paroi. Le calcul de la composition du laitier doit viser à obtenir un laitier fluide dans la zone de ramollissement, et quand la présence de garni, surtout bas, est avérée, il est utile de viser un laitier plus siliceux, parfois sous forme de purges. Des exemples : Début 20ème s. “La charge minérale du fourneau au coke a été remplacée presque entièrement par une grande quantité de sable. Les garnis des H.Fx au coke contiennent toujours beaucoup de chaux, ainsi quand le sable atteint ces accrétions, en présence d’un grand excès de combustible qui produit la chaleur nécessaire, il les dissout..” [5282] p.352. Moitié du 20ème s. “Recherche d'une marche plus périphérique par changement du cycle de chargement, par emploi de tuyères plus courtes, par ralentissement systématique pendant 2 heures tous les jours. Purge du H.F. par aggloméré siliceux (*).» [OCS] p.39. (*) : «Pour lutter contre les garnis, on enfourne une fois par mois des charges d'aggloméré siliceux, CaO/SiO2 = 0,9 (contre 1,38 à 1,44 pour l'aggloméré normal... L'ensemble de la purge comprend 250 à 300 t d'aggloméré.” [OCS] p.28.

HF1 à l'arrêtH.F. 1 Dunkerque date ? 

a = profil d'origine;  b = garni; c= briques de silico-alumineux; d = blocs de carbone; e = garni  (fonte, graphite, etc); f = silico-alumineux fondu et fonte, g = niveau de la charge après la descente; B= boîtes de refroidissement; T = niveau des tuyères. On retrouve le garni haut dans la cuve; il y a un garni de creuset (e). Le garnissage réfractaire a disparu au-dessus des tuyères, il est remplacé à droite par un garni et à gauche on remarque que les boîtes de refroidissement portent un talus de matières. La dissymétrie d'usure est fréquente, elle a de multiples raisons et c'est un gros souci pour le haut-fourniste.

LE GARNI DE CREUSET.

L'image ci-dessus montre (en bleu) un garni sur la paroi verticale du creuset; cette paroi étant refroidie, on se trouve dans la même situation que pour le garni bas : il est composé d'un mélange matières qui pour une condition de marche du H.F., s'est trouvé solidifié à la paroi et peut donc être refondu dans d'autres circonstances. Ces matières comprennent des corps qui sont passés par un état de sursaturation dans les conditions physico-chimiques du creuset (présence d'oxygène, rapport acides/base, température, pression, etc.) et ont de ce fait été expulsés de la fonte ou du laitier : c'est le cas du graphite (omniprésent), des carbures et nitrures de titane, du zinc, des alcalins; on trouve ensuite des corps qui ne peuvent être liquides à la température de la paroi : fer métallique ou très pauvre en carbone et laitier (en faible quantité à cause de sa faible densité par rapport à la fonte). Pour éviter ces dépôts, il faut maintenir une bonne circulation de la fonte dans le creuset, et pour cela veiller principalement à la qualité du coke, qui après subi beaucoup d'épreuves en traversant le H.F (chutes, chocs, frottements, attaque par le dioxyde de carbone CO2 +O -> 2 CO) doit être encore suffisamment gros pour donner de la perméabilité au creuset. En cas d'encassement important, il y a la possibilté de purges. Je dois dire maintenant que dans les gros H.Fx modernes, à forte productivité, on craint beaucoup plus l'érosion de creuset par les flux de fonte (et par des actions chimiques) que la présence de garnis, à tel point que l'on enfourne parfois de l'oxyde de titane pour renforcer la paroi du creuset par le dépôt de composés de titane comme TiN.

14-LA CIRCULATION DU GAZ ET LE MOUVEMENT DES MATIÈRES DANS LE HAUT FOURNEAU.

me à jour du chapitre : 13/03/2015.

LE H.F.QUI VA NOUS GUIDER.

hf coloré bisExtrait d'un cours pour contremaîtres 1980.

G = gueulard; ZS = zone sèche ou zone en grains; ZF = zone de fusion ou zone de ramollissement-fusion, les matières ferrifères s'y ramollissent puis sont liquéfiées; ZA = zone active ou zone d'égouttage, le seul solide est le coke, la fonte et le laitier s'écoulent vers le creuset; HM = homme-mort, massif peu actif où le coke est renouvelé lentement; CR = creuset; ZT = zone tourbillonnaire au nez de la tuyère, c'est, en gros également la zone de combustion aux limites de laquelle le gaz ne contient que CO et N2; TU = tuyère; TC = trou de coulée, on remarque qu'il n'est pas au fond du creuset.

LA BONNE MARCHE.

Au gueulard, les 4 sondes de niveau donnent des informations identiques à peu de choses près, c'est l'indication que le H.F. travaille également dans toute sa section. Les couches alternées de minerai (et/ou d'aggloméré) et de coke, se déforment lentement au fur et à mesure de la descente dans la cuve, tout en restant parallèles. “L'épaisseur de la couche diminue progressivement du gueulard jusqu'aux tuyères (*), de même que l'inclinaison : de 30 ° au gueulard, elle est d'envion 6 ° au ventre." [5392] p.1. (*) Dans la cuve à cause du diamètre qui augmente quand on descend. Dans les étalages à cause de la fusion des matières ferrifères.Cette descente ordonnée se poursuit jusqu'au bas de la zone sèche, puis dans la zone de ramollissement-fusion, et le mouvement des sondes confirme cette bonne descente de la charge.

sondes bon bisH.F.4 Dunkerque 05/11/1980. 

L'échelle de temps est donné par H et H+1 heure.Chaque mouvement de la sonde correspond à un enfournement. 4 remontées de sonde constituent un cycle de chargement, qui, ce jour-là correspondait à 95 t de fonte. Pendant l'heure repérée on a fait 17 enfournements, c.-à-d. qu'on a enfourné de quoi produire 17x93/4 =  395,25 tonnes de fonte.

En dessous de la zone de fusion, le coke, de qualité convenable, et qui n'a pas subi de contraintes anormales dans la cuve, se présente en morceaux assez gros pour faciliter l'écoulement vers le creuset de la fonte et du laitier ; ce dernier qui a la basicité visée et est suffisamment chaud, s'égoutte sans problème. Dans le creuset libre de tout encombrement, les liquides rejoignent sans encombre le trou de coulée quand celui-ci est ouvert.

Dans le même temps, au nez des tuyères, on a produit du gaz et sous l'effet de la pression délivrée par la soufflante, ce gaz s'élève jusqu'à la zone de fusion. Dans la zone d'égouttage, le calibre du coke, encore gros, permet de donner passage au gaz dans les interstices formés entre les morceaux, malgré la présence des gouttes de fonte et de laitier. Dans la zone de ramollissement-fusion les choses sont un peu plus compliquées parce que les couches de minerai ou d'aggloméré, pâteuses, sont imperméables au gaz. Puisque le seul passage du gaz se trouve dans les couches de coke, on admet que là, il va falloir concéder pour ce gaz, une perte de charge (ou si l'on veut de pression) importante. Mais la bonne disposition des couches de coke, et encore une fois la qualité de ce combustible, limiteront cette perte de charge, que l'on appelle généralement delta P. Au-dessus, on arrive dans la zone sèche, ou en grains. Dans ce lit de grains le problème est bien connu : la perméabilité au gaz est d'autant meilleure que 1) le lit contient peu ou pas de fines, 2) que le lit est le plus homogène possible. Pour les fines c'est simple, il y en a peu parce que les cribles avant enfournement, surveillés avec attention, les ont presque compètement éliminées. Pour l'homogéneité, on traite la question pour chaque matière séparément : le coke (que l'on concassera pour éviter les trop gros morceaux), le minerai également concassé et l'aggloméré limité en dimensions par le brise-mottes. Et si l'installation le permet, on va même faire deux catégories, par exemple gros coke et petit coke, enfournées à part. Les instruments et en particulier la caméra du gueulard (voir ci-dessous) , confirment la répartition convenable des flux de paz dans la cuve. Et voilà comment on a obtenu la bonne marche

vue par camera 1Photo Shenwang Pionner technology.

Vue par une caméra infrarouge de la surface de la charge au gueulard. On voit une tache à peu près centrale, très lumineuse, qui indique un fort flux de gaz vers le centre du H.F., et un cercle plus ou moins régulier près de la paroi indiquant qu'il passe là suffisamment de gaz pour éviter des zones inactives le long de la paroi. Le bon flux central stabilise la marche du H.F. et élimine zinc et alcalins sous forme de gaz. Globalement c'est une bonne répartition du flux de gaz avec toutefois un arc trop;chaud en bas à gauche qui mérite d'être surveillé.Les deux barres noires sont les images de deux sondes qui mesurent la température et prélèvent du gaz pour analyse.

LA MAUVAISE MARCHE.

Les cribles à minerai et/ou aggloméré sont encrassés depuis quelque temps : il y trop de fines dans la charge et peu à peu un garni haut s'est installé, il n'est pas symétrique (1,5 m d'épaisseur d'un côté, 50 cm en face). A ce niveau la charge ne peut passer que par éboulements successifs et dissymétriques ; à la sortie du rétrécissement provoqué par le garni, les couches sont déformées, voir mêlées. De temps à autre, cette situation provoque un accrochage, ou bien le ralentissement de la descente crée un vide réparti dans toute le volume occupé par la charge et quand ce vide se comble c'est une chute en marche. On fait des balancements pour régulariser le mouvement des matières, mais attention si le coke est fragile, il s'écrase à chaque manœuvre ! Le mouvement des sondes traduit toutes ces difficultés.

sondes mauvais bisMême jour et même échelle de temps que ci-dessus. Entre la pointe du A de A1 et celle de A2, on note une période de descente ralentie qui se termine en A2 par une grande chute de la sonde (balancement ou chute en marche). Il faut à peu près 3/4 d'heure au système de chargement pour rattraper le niveau normal. Les matières ferrifères chargées pendant ce temps-là ne seront pas préparées (échauffées, séchées, et même commencées à être réduites) aussi bien qu'il le faudrait.Pendant la période H/H+1 on a enfourné de quoi produire seulement 325,25 t de fonte.

Dans la zone ramollissement-fusion, les matières ferrifères qui se présentent en désordre et parfois mal préparées, collent à la paroi, ce qui aggrave la situation. En -dessous, le coke bousculé dans la cuve et fragilisé par l'attaque d'alcalins, est réduit en morceaux de petites dimensions ; le laitier et la fonte s'écoulent mal vers le bas, et pire, le laitier ne sort pas assez vite par le trou de coulée, on risque l'engorgement qui peut finir mal (laitier dans les tuyères).

Le gaz quittant la zone de combustion rencontre très vite des difficultés pour circuler vers le haut à travers un massif composé de coke trop petit et encombré de laitier. Dans la zone de ramollissement-fusion, les couches de coke bouleversées pendant la descente dans la cuve n'offrent que peu de passage au gaz. La pagaille qui règne dans la zone sèche est un frein supplémentaire. Au total, la perte de charge (le delta P) augmente tellement que le seul choix de l'opérateur est de ralentir le H.F., c.-à-d. de diminuer le débit de vent, et par là celui de gaz. Mais il se peut qu'avant qu'il ait eu le temps de le faire, par exemple parce qu'il faut attendre la fin d'une coulée, le gaz trouve lui-même une solution pour passer : la cheminée.

L'INFLUENCE DE LA PAROI.

Dans la zone sèche, au-dessus de la zone de ramollissement fusion, la paroi joue un rôle important de deux façons.

L'angle de la cuve (avec l'horizontale) β. C'est un problème complexe où interviennent : 1) La pression de la charge sur la paroi, qui diminue quand l'angle β diminue. 2) La dilatation des matières dans la cuve. Elle résulte de l'augmentation de la température moyenne quand les matières descendent mais aussi de la transformation de l 'oxyde de fer hématite en magnétite au commencement de la réduction. 3) Le mouvement de la charge, variable à un niveau donné : voir la déformation des couches.

3 hfx 001bisDocument Kawasaki Steel 1978.

Évolution de l'angle de la cuve avec la taille du H.F. L'une des raisons est, qu'à angle égal, le diamètre du gueulard deviendrait trop grand.

L'état de la paroi. La paroi lisse, semble favoriser l'apparition d'une zone inerte, différente d'un garni, et qui traduirait un équilibre. «La couche inerte sur la paroi traduit l'équilibre entre une descente régulière et une sollicitation thermique de la paroi faible. » [5427] p.10.

La paroi irrégulière entretient une zone désagrégée favorable aux passages de gaz incontrôlés et destructeurs. C'est ainsi que la déformation des plaques de choc et l'usure du réfractaire, qui laisse apparaître le nez des boîtes de refroidissement, sont très nuisibles. Au 19ème s., il semble que cette zone était habituelle. «On sait depuis longtemps que les gaz circulent de préférence le long des parois, où les charges sont plus désagrégées qu'au voisinage de l'axe. » [138] série 7. t.XX. 1881. p.336.

dégradation 001 bisDocument Nippon Steel décembre 1987.Lire dégradé, au lieu de dégragé. CM = charge mixte, il n'y a plus de "couche", le coke  et les matières ferrifères sont mêlées; derrière cette couche, un garni G s'est formé. La dégradation a été réparée en installant, en haut de cuve une rangée de staves (grosse plaques de fonte refroidie par circulation d'eau interne.

LA CHEMINÉE.

Le désordre décrit ci-dessus crée globalement une perte de charge élevée, mais on conçoit que localement il y ait, ici ou là des zones plus perméables au gaz et que ce dernier trouve un court-circuit (au sens propre !) pour rejoindre le gueulard, c'est la cheminée. Dans cette cheminée le gaz circule vite et de ce fait il arrive au gueulard à une température élevée (600/700°C, 1000°C dit-on dans un cas au H.F.4 de Dunkerque en 2003) ; il entraîne avec lui du coke qui, à cause de la température, est très visible avec la caméra du gueulard : les morceaux valsent d'un côté et de l'autre et les opérateurs disent qu'il y a «fluidisation», ce qui, d'ailleurs n'est pas le terme exact. Plus étonnant il est arrivé que cette cheminée propulse au gueulard du laitier liquide ; quand le H.F. 4 de Dunkerque avait encore un gueulard à cloches, nous avons retrouvé du laitier collé sous la grande cloche.

cheminéeMême source que ci-dessus. Le passage central de gaz est très affaibli et décalé; ce décalage est un problème en lui-même car c'est le signe d'une dissymétrie. Le plus remarquable est la grosse tache à droite qui est le signe d'une grosse cheminée, bien établie et qui va entraîner un dérèglement du fonctionnement. Elle se trouve par ailleurs à la paroi ce qui peut provoquer des dégâts irréversibles au garnissage réfractaire, ou au système de refroidissement;

LA FLUIDISATION.

Il y a fluidisation dans un lit granulé soumis à un courant de gaz ascendant quand la force exercée par le gaz sur le lit est égale au poids de la matière du lit. La fluidisation sera d'autant plus favorisée que la densité de la charge est plus faible; ce qui, au H.F. est le cas des minerais pauvres car, d'une part le minerai est moins lourd que le minerai riche et d'autre part, la mise au mille de coke plus élevée conduit à une densité moyenne plus faible. J'ai effectivement connu beaucoup plus de cas de fluidisation à Senelle qu'à Dunkerque. On constate la fluidisation quand, après un enfournement, la sonde de niveau marque un léger temps d'arrêt au moment où elle arrive à la surface de la charge et presque aussitôt descend à bout de sonde ; cela tient à ce que le lit est tellement dissocié qu'il ne supporte plus le poids de la sonde. A Senelle, nous avons constaté les premiers cas de fluidisation au début des années 1960 au H.F.6. Ce H.F. consommait tout l'aggloméré de grille disponible et avait donc un lit de fusion très hétérogène avec 30 % d'aggloméré (dimension maxi 3 à 4 cm) et du minerai cru concassé (dimension 10 cm) pas trop mal criblé. Il partait en fluidisation de temps à autre et ces jours-là le rejet de poussières était multiplié par 4 ou 5 et la production diminuait parce qu'il fallait ralentir, ne serait-ce que parce que l'automatisme ne savait plus où était le vrai niveau dans le H.F. Une expérience. Un petit treuil à main avait été équipée d'une sonde au bout d'un câble permettant de la descendre jusqu'aux étalages du H.F. Pendant une période de fluidisation la sonde a été descendue sans difficultés jusqu'aux étalages; la surprise a été de remonter la sonde tout aussi facilement à travers toute la charge, qui était donc entièrement fluidisée.  

Quand ces phénomènes devenaient trop fréquents nous faisions un ALLER ET  RETOUR, c.-à-d. une descente des charges jusqu'aux étalages et remontée des charges dans la foulée. Cette opération nettoyait la cuve. En 1976, j'ai fait exécuter cette opération au H.F.4 de Dunkerque ; le résultat n'a pas été très satisfaisant. Dans les années 1860 (un siècle avant Senelle !) PERCY cite un antécédent à cet 'aller et retour' : «Dans les fourneaux d'Ystalyfera (Pays de Galles), l'accumulation de petites parcelles d'anthracite (produites par la décrépitation de ce combustible) devient tellement grande, qu'elle obstrue le passage du vent ; il n'y a qu'un remède à cela, c'est de cesser le chargement et de continuer à souffler : alors quand les matières descendent, les parcelles menues d'anthracite sont rejetées au dehors comme un torrent continu d'étincelles.» [2224] t.3. p.272.

CONCLUSION.

Nous avons vu supra l'accrochage, et son substitut, la chute en marche, puis les entrailles du H.F. et les chicanes présentées par la zone de fusion, ensuite le garni et ses conséquences sur la marche, enfin, juste ci-dessus, la cheminée et la fluidisation. Tout cela montre que le fonctionnement du H.F. est très dépendant de phénomènes dynamiques dont aucun ne peut se traiter de façon simple. J'en citerais un seul exemple : dans la zone en grains la résistance au passage du gaz (c'est donc l'inverse de la perméabilité), s'exprime par la formule d'ERGUN. Cette formule prend en compte, à des degrés divers, 4 facteurs, soit, la viscosité du gaz (qui augmente comme la racine carrée de la température), la masse spécifique du gaz, la vitesse du gaz, la dimension moyenne des morceaux et l'indice de vide du lit. Cette formule complexe permet de quantifier l'influeuce de chaque facteur et confirme le sens commun (heureusement!), ainsi 1) il vaut mieux avoir de gros morceaux parce qu'ils laissent plus de vides entre eux que les petits, ou 2) si la résistance est trop élevée, on a toujours la possibilité de la réduire en diminuant la vitesse du vent ; c'est d'ailleurs ce qu'on fait quand cela va mal.

résuméCongrès d'Arles 1980.

grisé = charge ferrifère; bleu = le coke au-dessus de la zone de fusion; jaune = le coke dans la zone de fusion et en-dessous; orange = la zone tourbillonnaire et la fonte et laitier. En B le rouge montre la cheminée formée en-dessous de la zone de fusion c.-à-d. à plus de 1200 °C. En C le blanc montre le vide qui se crée.

Quelle évolution historique ? Pour le 18ème s., ELUERD [1444] citant BOUCHU décrit «l'éruption» qui ressemble tout-à-fait à la chute en marche. En 1804, De MANSON [4393] dépeint «l'accroc» qui semble être la première formulation de l'accrochage. Le passage du charbon de bois au coke s'est traduit globalement par la nécessité d'augmenter la pression de soufflage, ce qui a fait croître les conditions conduisant à l'accrochage ou à la chute en marche. Enfin, vers la fin du 19ème s., la conduite dure ou hardie et rapide (hard driving) des H.Fx de CARNEGIE à Edgar Thomson puis à Duquesne (Pennsylvanie) a été une étape déterminante car elle a donné l'exemple de productions élevées. J'ai connu les derniers avatars de cette politique à Appleby Frodingham en 1962, où les reines (que l'on peut voir infra) étaient soufflées «autant qu'on pouvait» et «partout où l'on pouvait -avec des tuyères d'étalages-». Le résultat en était une pression de vent de1,8 à 2 bars, alors qu'à la fin des années 1980, la pression de vent du H.F.2 de Dunkerque était assez proche (2,08 bars) avec 0,9 bar de contrepression.

LA CONTREPRESSION.

L'exemple ci-dessus montre qu'on avait atteint une limite ; c'est une idée américaine qui va permettre de la repousser. La contrepression consiste à maintenir dans le gueulard du H.F. une pression de gaz la plus élevée possible. C'est d'abord un problème technologique : 1) Il faut aménager les joints, les vannes, etc. de façon à interdire les fuites de gaz. C'est parfois impossible ; le chargement par benne, où le couvercle de la benne constitue un sas avec la cloche du gueulard ne sera jamais suffisamment étanche ; il faut passer au gueulard à deux cloches, le sas étant entre les deux. 2) Entre les enfournements, le sas est à la pression atmosphérique car il faut pouvoir ouvrir la petite cloche ; juste avant l'enfournement on doit le mettre à la pression du gueulard pour pouvoir ouvrir la grande cloche. On doit donc installer un système de conduites et de vannes pour cet équilibrage. Pour quel objectif ? L'augmentation de pression dans le gueulard se répercute dans tout l'appareil, ce qui induit une diminution de la vitesse du gaz, qui passe plus facilement à travers la charge. Dans les années 1950, ce sont les Soviétiques qui développent la technique de la contrepression, et en font un outil vraiment industriel. D'après la mission sidérurgique en 1961, le H.F. normalisé russe (diamètre de creuset = 8,6, 9,10 et 9,75 m) est construit pour une contrepression de 1,5 bar, et plusieurs H.Fx marchent à 1,3 bar. Ces expériences ont permis la construction de très gros H.Fx, en effet le volume, et par là la production, augmente plus vite que la section de l'appareil ; pour que la vitesse du gaz reste raisonnable, le niveau de contrepression doit croître avec le volume, comme le montre l'exemple de Dunkerque en 1989                                                   

                                                           H.F.2          H.F.3        H.F.4

                              contrepression      0,90           1,34       1,95 bar

                            perte de charge      1,17           1,10       1,28 bar.

Dans les années 1970, les haut-fournistes japonais vont construire des H.Fx de plus en plus gros, dont la perte de charge, et donc la perméabilité reste constante. Aidés par les dissections de H.Fx (voir le chapitre Entrailles du H.F., supra), ils mettent au point un mode de conduite dans lequel on apporte une très grande attention aux problèmes de perte de charge qui sont souvent à l'origine de très gros incidents de marche. On peut résumer en disant que les phénomènes dynamiques ont sans cesse pris plus d'importance, principalement parce qu'on a demandé au H.F. de produire plus par jour, par semaine...

15-LES INJECTIONS AUX TUYÈRES DU HAUT FOURNEAU.

mise à jour du chapitre : 11/03/2015

On a pratiqué, et on pratique encore des injections de divers produits dans les tuyères du H.F. Les motifs en sont variés, le principal motif a été économique (injection moins coûteuse que le coke qu'elle remplace), mais on peut aussi citer comme objectifs : l'amélioration des conditions de marche, la qualité de la fonte, l'économie de coke qui permet de repousser la construction de nouvelles batterries, etc. Dans ce chapitre, j'exposerai des injections précoces, des points particuliers, inhabituels ou autres.

LIQUIDE. PROCÉDÉS PAR VOLATILISATION.

1) Pétrole. "On propose de mettre du pétrole dans une citerne étanche, à double paroi : de la vapeur admise entre les deux parois permet d'échauffer le pétrole à environ 100 °C. Un courant d'air envoyé au-dessus du pétrole se carbure à son contact et est conduit dans la tuyère du H.F. ou du cubilot... L'air chargé de vapeur de pétrole agit comme réducteur et (dit-on !) joue rapidement sur la réduction du minerai." [5391] novembre 1871 p.248.

2) Huile lourde. «M. PUGH a expérimenté un système breveté en Angleterre, en Allemagne, etc. qui consiste à interposer entre les appareils à air chaud et les tuyères, une insufflation d'huiles lourdes, lesquelles s'en vont dans les H.Fx augmenter la température et le rendement en même temps qu'elles facilitent étonnament la réduction. » [5439] 19/10/1899 p.6041.

Remarque : Ces procédés, qui consistent à envoyer un gaz dans le flux de vent, rappellent l'appareil CABROL, mis au point en 1834/1835 pour échauffer le vent. Le vent froid passait dans un foyer avec de la houille, une partie du vent servait à brûler la houille et tout le gaz produit allait dans le H.F. le monoxyde de carbone servait directement de réducteur, et le dioxyde de carbone était réduit en monoxyde en arrivant sur le coke incandescent.

LIQUIDE. PROCÉDÉS PAR PULVÉRISATION.

1) Pétrole. «On vient de faire à Madvelle (É.U.) des expériences d'un haut intérêt dans le but d'employer le pétrole pour chauffer les H.Fx. M. SHIPPEN qui poursuit ces essais opére dans un fourneau de 10 m de hauteur environ, avec un diamètre variant de 1,10 à 1,15 m aux étalages... On commença à injecter du pétrole par une petite lance de 5 mm de diamètre, alimentée par un réservoir situé à 12 m environ au-dessus du creuset... Quelque soit la quantité de pétrole employée, les résultats restèrent les mêmes. Il est permis de dire que ces essais furent négatifs.» [5517] 25/03/1883 p.357.

2) Senelle. Fuel oil. Environ 80 ans plus tard que le précédent On a pu en retirer les enseignements suivants : a) Il faut que l'hydrocarbure soit bien fluide, d'où, éventuellement comme pour le fuel lourd, la nécessité de le chauffer. b) Il faut qu'il soit bien pulvérisé; nous n'avons obtenu des résultats vraiment bons qu'après avoir installé des injecteurs mis au point dans l'usine. c) Il faut que la température de flamme au nez de la tuyère ne soit pas trop diminuée; en effet, dans le H.F., l'hydrocarbure subit un crackage (Dissociation des molécules lourdes en molécules plus légères) qui consomme de l'énergie et tend à faire baisser la température au nez de la tuyère. A Senelle, la compensation se faisait soit en augmentant la température du vent, soit en enrichissant le vent en oxygène.

fuelPhoto USINOR. Senelle. Années 1970.

En haut à droite le cylindre brillant F est l'extrémité du calorifugeage de l'arrivée de fuel lourd chauffé à 250°C. De ce cylindre sortent deux flexibles, l'un TF alimente la tuyère que le fondeur à gauche examine par l'oeilleton du porte-vent. Au bout du flexible, le point blanc indique l'extrémité de la canne d'injection de fuel. En E1 les tuyaux de refroidissement de la tuyère et en E2 ceux de la tympe.On remarque l'eau qui,ruisselle sur le blindage.

Remarque. Étant données les conditions émises ci-dessus, on comprend que le cas 1 ci-dessus ait été un échec. Il s'agit d'une mauvaise combustion de l'hydrocarbure, qui entraîne un surplus de consommation de combustible, mais aussi la production de fines particules de carbone: "La décomposition incomplète des combustibles solides ainsi insufflés (injectés), entraîne des troubles de fonctionnement notables du H.F., notamment à cause des suies qui se produisent alors, au détriment de la perméabilité du lit de fusion (*) à l'égard du courant gazeux réducteur, et qui peuvent aussi exister dans le gaz extrait du H.F. Dans ce dernier cas, les suies peuvent être gênantes pour les appareils et installations que traverse le gaz (**)." [5370] p.1.(*) voir le chapitre circulation du gaz et le chapitre garni. (**) En particulier, formation d'une mousse très gênante sur les bassins d'épuration de l'eau de lavage du gaz.

GAZ.

Gaz naturel. C'est actuellement une spécificité des H.Fx russes, qui obtiennent du gaz à un prix favorable. Dans la citation on évoque l'utilisation du gaz injecté pour remplacer l'eau de refroidissement de la tuyère. Une équipe de Lipetsk note qu'avant de l'injecter dans le H.F., "le réchauffement du gaz naturel en le faisant passer, à la place de l'eau, dans le circuit de refroidissement de la tuyère est une opération techniquement facile à accomplir et permet de porter le gaz à 300°C ou plus." [4499] Metallurg n°11, novembre 2007. 

CHARBON PULVÉRISÉ.

1) Un précurseur. Entre 1840 et 1845, à Bologne-le-Haut (52310), COLIN d'ARBOISSIÈRES a injecté du charbon pulvérisé dans un H.F., jusqu'à 10 % de la consommation de combustible. D'après Stahl und Eisen. du 08/09/1986, p.942.

COLINDessin tiré de l'article.

L'inventeur s'est soucié d'une question importante pour toute injection, à savoir la proportionnalité à respecter entre le débit de vent et la quantité de charbon à déverser dans le porte-vent. Il a donc équipé le système d'une vanne tournante qui permet de doser le  charbon. En 1 on a probablement  une première ébauche, améliorée en 2, où un tuyau équilibre la pression entre le silo et le porte-vent.

2) Une installation complexe.

Le charbon doit d'abord être réduit à l'état de poudre, c.-à-d. à une granulométrie de l'ordre de 150 à 250 microns. La pulvérisation se fait dans des broyeurs à boulets ou à barres, et la finesse du produit nécessite de sécher le charbon. Par ailleurs, cette finesse rend le charbon extrêmement sensible à l'inflammation spontanée en présence d'air, il est donc nécessaire que le broyage, le séchage et le transport se fassent dans une atmosphère neutre. Cet ensemble de conditions est généralement résolu en générant des fumées chaudes et neutres, puis en les admettant dans le broyeur. On peut aussi comme dans le cas décrit ci-dessous, utiliser les fumées des appareils à vent chaud, que l'on réchauffe à la température souhaitée. A la sortie du broyeur, ce gaz inerte transporte le charbon pulvérisé jusqu'à des filtres qui récupèrent le charbon. A partir de là, on arrive à l'injection proprement dite. Il existe alors plusieurs procédés (*) pour mesurer le charbon injecté, le proportionner globalement au débit de vent absorbé par le H.F., puis l'envoyer dans chaque tuyère par une conduite individuelle dans laquelle le débit de charbon est aussi proportionné au débit de la tuyère. Tous ces réglages et manipulations doivent se faire aussi longtemps que possible en atmosphère neutre, par exemple dans l'azote, jusqu'au moment où il faut bien utiliser de l'air comprimé pour l'injecter dans la tuyère. (*) A Dunkerque, procédé WURTH pour les H.Fx 2 et 4 et KLÖCKNER pour le H.F.3.

kobelcoTiré de Steel Technology international. 1995/1996.

Le circuit : 1 = réception du charbon. 2 = stockage. 3 = pulvérisation par broyeur à rouleaux. 4 = chauffage du gaz inerte. 5 = filtre à sacs pour récupérer le charbon pulvérisé et sortie du gaz inerte. 6 = stockage du charbon pulvérisé. 7 = stockage intermédiaire avant injection. 8 = stockage  et réglage de l'injection globale. 9 = Un tuyau par tuyère pour injecter la charbon avec de l'air comprimé ou inerter le tuyau. Les matières :  c = charbon. cp = charbon pulvérisé. a + co = air + combustible pour chauffer le gaz inerte. fa = fumées chaudes des appareils à vent chaud qui constituent l'essentiel du gaz inerte. gi = gaz inerte qui sèche le charbon dans le broyeur et le transporte jusqu'au filtre. gn = gaz neutre, par exemple de l'azote. ai = air comprimé qui transporte le charbon dans un tuyau, puis une canne jusqu'à la tuyère du H.F.

3) La combustion du charbon pulvérisé.

charbonShenwang Pioneer technology

Une mini-caméra est installée devant l'oeilleton du porte-vent qui permet de voir l'intérieur du H.F.Sur cet échantillon de tuyères, on remarque les cannes d'injection et à leur extrémité, le jet de charbon pulvérisé. Les images sont trop petites pour voir les morceaux de coke au nez de la tuyère.

Les études en laboratoire  et les prélèvements au nez de la tuyère dans la zone tourbillonnaire montrent que, généralement, une fraction imbrûlée du charbon sort de cette zone, ce que représente cette image  

tuyère

CP = canne d'injection de charbon pulvérisé. T = tuyère. ZT = zone tourbillonnaire. HM = homme-mort. P = particules de charbon dispersées dans le massif de coke. Z = zone d'égouttage. L = limite d'influence du charbon pulvérisé.

4) A Dunkerque, des résultats remarquables.

“La première mise mise en service industrielle (du charbon pulvérisé) a lieu en juillet 1983 sur le H.F.2, permettant un record de très faible mise au mille de coke dès juin 1985 (143 kg/tf de charbon, 333 kg/tf de coke dont 313 kg/tf de > 25 mm (*)). Depuis l'injection de charbon n'a cessé de se développer : équipement des autres H.FX (H.F.4 en février 1986 et H.F.3 en mai 1987), et augmentation de la capacité de broyage, avec adjonction d'un deuxième broyeur en novembre 1987. La maîtrise acquise au fil des années, tant sur l'installation de broyage, le transport et l'injection de charbon, que sur la marche du H.F., nous ont amené à 3 mois de marche du H.F.4 à moins de 300 kg/tf de coke > 25 mm de mai à juillet 1990, avec environ 25 kg/tf de petit coke (*) et 156 à 180 kg/tf de charbon. De plus la qualité de la fonte est remarquable, puisque le silicium est resté stable entre 0.2 et 0,3 %. Ces résultats sont le reflet de la fiabilité des installations de charbon, de la qualité des matières enfournées (aggloméré et coke) et d'une marche stable du H.F. obtenue par la maîtrise de la vidange du creuset et de la répartition gazeuse.” Introduction par François GRAFFEUILLE et autres, de la présentation faite aux Journées Sidérurgiques les 4, 5 et 6 décembre 1990. 

                                 mai           juin        juillet

production               8715         8669       8814     tf/jour

productivité             2,39           2,38        2,42       tf/jour/m3 utile

mise au mille totale  447           449         445       kg/tf

coke > 25 mm          294            286         270       kg/tf

petit coke                    23              24          25        kg/tf

charbon pulvérisé     156            167         180       kg/tf

température fonte    1486          1489       1486      °C

Si fonte                    0,255          0,282     0,208      %

S fonte                     0.038          0,036     0,039      % 

(*) Le petit coke (moins de 25 mm) est plus cendreux et moins résistant que le coke moyen. Pour cela l'habitude était d'éviter de la consommer au H.F. A Dunkerque, pour des raisons économiques on avait décidé de l'enfourner. 

 N'IMPORTE QUEL COMBUSTIBLE SOLIDE.

Pour favoriser la combustion de charbon injecté et/ou régler la basicité des cendres du produit injecté, un brevet prévoit "l'utilisation de mélanges de charbon et de lignite brun, et/ou de lignite noir, et/ou de tourbe, et/ou de cokes préparés à partir des matières précitées, avec un conditionnement en grains et finesse appropriée." [5370] p.3. 

16-LES PLUS GROS HAUTS FOURNEAUX MONDIAUX.

mise à jour du chapitre : 24/02/2015.

Le 07/06/2013, la société coréenne POSCO met à feu, après réfection et remodelage, le H.F1 de Gwangyang. Ce H.F., avec un volume interne de 6000 m3 est, à ce jour, le plus gros du monde; sa production nominale est de 5,48 Mt/an. 

HF1 GwangyangLa cérémonie d'allumage; au premier plan, le président de POSCO.. 

Critère de taille : Le critère pour déterminer la «grosseur» du H.F., est son volume. Pour des raisons historiques, on considère 3 volumes ; a) le volume total Vt, qui prend en compte tout le vide depuis la sole du creuset jusqu'au niveau de chargement (*); b) le volume interne Vi, qui est la mesure du vide depuis le débouché du trou de coulée dans le creuset jusqu'au niveau de chargement ; le volume utile Vu, qui prend en compte le vide depuis l'axe des tuyères jusqu'au niveau de chargement. Dans la littérature du 19ème s., on ne trouve pratiquement que le volume total, ce qui est dû en partie à ce que le trou de coulée était au ras de la sole (donc Vt = Vi). Par la suite on a émis l'idée que tout ce qui était en-dessous des tuyères n'était qu'un récipient pour la fonte et le laitier, et donc n'était pas «utile» ; d'où le volume utile. A partir d'environ la moitié du 20 ème s., d'une part on trouva nécessaire de laisser une garde de fonte en-dessous du niveau du trou de coulée (en particulier pour protéger la sole contre les courants de fonte liquide), et d'autre part les études montrèrent qu'il se passait pas mal de chose sous les tuyères et donc que cette zone n'était pas «inutile». Pour ces deux raisons on décida que le volume le plus pertinent à considérer était le volume interne, et c'est celui qui est donc en principe indiqué ci-dessous.

(*) Niveau de chargement : Il est situé à 1 m sous la grande cloche ouverte ; à 1 m sous les plaques (en position verticale) du gueulard à géométrie variable ; à 1 m sous la goulotte (en position verticale) du gueulard sans cloches.

Évolution historique du volume. Les H.Fx cités ici avaient été retenus dans une étude sur le profil du H.F. que j'avais faite dans les années 1980. Ces appareils, sauf le dernier, ne sont pas forcément les plus gros à la date indiquée ; ils sont plutôt représentatifs de leur époque : 1784 Le Creusot V = 41 m3

1839 H.F. de GIBBONS dans le Staffordshire V = 141 m3.

1889 H.F. F d'Edgar Thomson, (Pennsylvanie) V = 552 m3

1929 H.F.2 Ohio Works V = 1200 m3

1960 H.F. 5 de Krivoï Rog Vi = 2002 m3

1969 H.F. 3 de Fukuyama Vi = 3016 m3.

1971 H.F.4 de Fukuyama Vi = 4197 m3

1976 H.F.2 d'Oita Vi = 5070 m3.

2004, le H.F.2 d'Oita, après d'autres, redevient le plus gros H.F.  avec Vi = 5775 m3.

                              Les H.Fx de Vi = 5000 m3 ou plus repérés en février 2015.

Lieu n°                     m3         ref          Société Pays

Gwangyang HF1    6000        (14)        Posco Corée

Huasheng HF1       5860        (12)        Shagang Chine

Oita HF1                 5775         (18)        NSSMC Japon   ex 4884 m3

Oita HF2                  5775          (2)        NSSMC (I)Japon

Pohang HF4            5600          (17)       Posco Corée       ex 3795 m3 

Cherepovetz HF5     5580          (1)        Severstal Russie

Caofeidian HF1         5576         (18)       Shougang Chine

Caofeidian HF2         5576         (18)        Shougang Chine

Kimitsu HF4              5555          (2)        NSSMC (*) Japon

Schwelgern HF2        5513          (1)       Thyssen-Krupp Allemagne

Fukuyama HF5          5500          (6)       JFE (II) Japon

Gwangyang HF4        5500          (5)        Posco Corée

Jingtang HF1             5500          (15)      Shougang Chine

Jingtang HF2             5500           (15)       Shougang Chine

Nagoya HF1               5443           (2)       NSSMC Japon

Kakogawa HF2           5400           (8)       Kobe Steel Japon

Kashima HF1              5370           (9)      NSSMC Japon

Kashima HF3              5370           (9)       NSSMC Japon

Dangjin HF1                5250          (12)      Hyundai Corée

Dangjin HF2                5250          (12)       Hyundai Corée

Dangjin HF3                5250          (18)        Hyundai Corée

Pohang HF5                5220          (17)        Posco Corée

Chiba HF6                  5153             (7)       JFE Japon

Kurashiki (*) HF4         5005             (6)       JFE Japon

Krivoi Rog HF9            5000            (3)        Arcelor-Mittal Ukraine

Fukuyama HF4            5000             (6)       JFE Japon

Keihin (**) HF2             5000            (12)     JFE Japon

Shanghai HF1              5000            (15)      Baoshan Chine     ex 4063 m3

Tobata HF4                   5000             (2)      NSSMC Japon     ex 4250 m3

(*) ou Mizushima     (**) ou Ogishima

(I) NSSMC = ex Nippon Steel et Sumitomo Metal (II) JFE =  ex Kawasak iSteel et Nippon Kokan

Références : (1) INTERNET 2009. (2) Document NSC 2009 vérifié et parfois corrigé en 2015. (3) Steel Information Agency 2000 [3553] dans le Gloss. (5) Document Posco 2009 (6) Document JFE 2009 vérifié et parfois corrigé en 2015.(7) Document JFE 2003 vérifié et parfois corrigé en 2015. (8) Document Kobe Steel 2008. (9) Document Sumitomo 2007 ou 2008. (12) Internet janvier 20122. (14) DONG-A-ILBO 2013. (15) Liste UCAR, probablement années 2010. (17) Posco E & C. info 2105. (18) DEM-CFD Modelling of the ironmaking blast furnace. 2014;

Le HF2 de Schwelgern. Volume interne = 5513 m3. Diamètre creuset = 14,9 m.Production nominale 4,3 Mt/an. Après une campagne d'environ 21 ans et 78 Mt de production, le H.F. a été arrêté en juillet 2014. Thyssen-Krupp a annoncé le 20/10/2014 que le H.F. 2 était remis à feu après réfection

foto1_image_w886

https://www.thyssenkrupp-steel-europe.com/media/co...

Vue de l'intérieur du H.F. Au centre les phares sont portés par un plancher mobile utilisé pour remettre en place le revêtement réfractaire. Cette opération est terminée et l'on distingue deux zones; vers le bas des briques de couleur sombre, probablement à base de carbure de silicium, voire de carbo-nitrure; vers le haut des briques de couleur claire à base d'alumine et peut-être tout en haut de silico-alumineux.

Le plus petit H.F. ou le plus drôle ?

Early_Blast_FurnaceCe H.F. se trouve sur le site Old mining of Meliden, dans le  Denbighshire, Pays de Galles. On retrouve, comme pour le H.F. du 15ème s. dans 2-Une vie de haut fourneau, les 3 fonctions principales : chargement, soufflage et coulée. On remarque l'activité et la productivité du fondeur qui arrive, à lui seul,  à souffler et à couler la fonte. Le H.F. a été installé, classiquement, près d'un escarpement, ce qui permet de l'alimenter de niveau grâce un pont de chargement.

17-PLUS SUR LES HAUTS FOURNEAUX.

mise à jour du chapitre : 18/ 03/2015

I-COMMENT TÂTER LA FONTE DU HAUT FOURNEAU. 

«Ce qui prouve cette exsudation épidermique, c'est l'usage inconscient (!) que font de leurs mains, les ouvriers des H.Fx, quand ils les passent rapidement dans la fonte en fusion, pour savoir si la coulée est bonne.» Texte du Dr A.-T. BAYONNE A.-T., p.43 dans De l'ignium ou magnétisme animal. Cocharoux à Auch. 1884. «Tâter» la fonte n'apporte évidemment aucune information ni sur la température, ni sur l'analyse du métal ; c'est donc un exercice inutile et dangereux. Toutefois cette affaire prend un autre tour avec cette citation : « Tout le monde a entendu dire que les ouvriers fondeurs s'amusaient parfois, pour étonner les spectateurs, à tremper leur doigt dans cette fonte en fusion , qui enflammerait instantanément un objet quelconque. Le fait est possible, en voici l'explication : la sueur qui entoure le doigt ou l'humidité qu'on y dépose en le mettant préalablement dans la bouche prend l'état sphéroïdal à cette haute température et empêche la fonte liquide de toucher la peau.» [1754] t.I p.30. J'ajouterai que pour ma part, cette histoire, non avérée, relève de la légende, mais peut-être en trouvera-t-on un jour un témoignage auquel on pourra faire foi ?

II-LE FEU À PERCÉ AU GUEULARD.

Episode de la mise à feu de l'ancien H.F. au gueulard ouvert et alimenté au charbon de bois ; d'après [2224] t.III p.584. C'était le signe qu'au niveau du gueulard, le charbon de bois, qui constituait l'essentiel de la charge de mise à feu, était déjà à une température très élevée. On pensait que cela était nécessaire pour échauffer l'ensemble de la masse du H.F. Avec le gueulard fermé avec sas, il ne peut y avoir le «feu au gueulard » qu'en cas d'incident qui a provoqué l'ouverture intempestive des pipes de purge, voire des clapets d'xplosion. Par ailleurs, il n'y a bonne marche que si la température du gueulard reste à un niveau assez bas, mettons entre 150 et 200 °C, ce qui réduit les risques d'inflammation du gaz. Un souvenir de Senelle. En décembre 1960, on remet en route le H.F.1. Quelques heures après la mise en route, le machiniste du monte-charge, qui, de sa cabine voit le gueulard, signale qu'à chaque enfournement, il y a des flammes autour de la benne Stähler : il y a bel et bien le « feu au gueulard », ou plutôt une température assez élevée tout en haut de la cuve, pour permettre au peu de gaz qui s'échappe de s'enflammer. Pourquoi cela ? Il est probable que, pour une raison inconnue, la charge de mise à feu était plus perméable que de coutume, et la mise en allure mesurée par la pression du vent, a été trop rapide, ce qu'on ne pouvait constater faute d'avoir à l'époque, une mesure de débit de vent. L'incident a d'ailleurs été résolu en diminuant la pression de vent.

III-LE GUEULARD DU HAUT FOURNEAU EST OUVERT. 

Au H.F., situation qu'il est difficile d'imaginer aujourd'hui : au sommet de l'appareil une plateforme, parfois exiguë entoure un trou béant protégé par un mur et dans lequel un, des, chargeur(s) déverse(ent) minerai et charbon de bois; de ce même trou sort un flot variable de vapeurs qui s'enflamment ou s'éteignent. Ces conditions qui étaient habituelles jusque dans le courant du 19ème s., ont parfois perduré jusqu'à la fin du siècle. L'image du H.F. fumant sans cesse a survécu bien plus longtemps, puisque vers 1980, à Dunkerque, un visiteur, regardant les gueulards me dit : où est la fumée ? De nombreuses descriptions ont été faites sur ce sujet; voici quelques textes. Une description par H.G. WELLS : “Avant que nous ayons installé des cônes sur les gueulards et récupéré le gaz... les flammes jetaient des éclats en sortant des gueulards -que dire ?- le jour des piliers de nuages, fumée rouge et noire, la nuit des piliers de feu.” [5466]. Un aperçu poétique :

”And far in the hazy distance                       “Et loin dans la brume distante               

Of that lovely night in june,                           De cette charmante nuit de juin

The blaze from the flaming furnace             La flamme du fourneau embrasé,

Gleamed redder than moon.”                       Ondulait plus rouge que la lune.” 

Tiré de The bridge par H. LONGFELLOW; extrait mis en exergue d'un texte sur le H.F. de 1875 à Mondaycreek, Ohio. Traduction M. BURTEAUX.


Zabrze_koksofenDeux H.Fx de Haute-Silésie vers 1830; on distingue le gaz qui brûle à la sortie des gueulards. La tour pyramidale entre les H.Fx renferme l'appareil de chargement; probablement une balance à eau. Figure tirée du site Early birth places.

Un éclairage gratuit :Les témoignages sont nombreux, lors d'un voyage en Écosse, H. TAINE écrit : «Aux approches de Glasgow, cheminées innombrables, H.Fx flamboyants; j'en compte 16 en un tas.» [5484] p.373. «Des H.Fx en activité vomissent de longues flammes bleuâtres (*) : autant de lampadaires éclairant de loin en loin une immense nécropole.» Dans 'Les professions et la société en Angleterre.' LECLERC Max. Armand Colin. 1894. Plus technique : “Nous connaissons (en 1892) un établissement où la moitié des H.Fx marche à gueulard ouvert... Dans ce cas, on a soin d’installer des prises de gaz à grande section, complétées par un tirage (une aspiration) énergique, de telle sorte que la presque totalité des gaz arrivés au gueulard y soit attirée sans pourtant qu’il y ait aspiration d’air. Si cet équilibre pouvait être effectivement atteint, on y trouverait évidemment avantage, aussi bien sous le rapport de la construction que de l’exploitation, à supprimer les appareils de fermeture (**); mais si cet équilibre est possible théoriquement, mille circonstances dans la pratique, viennent l’altérer.” [138] série 9. t.II. 1892. p.14 et 15. (*) C'est la couleur de la flamme de monoxyde de carbone. (**) Le cup and cone qui était utilisé pour fermer le gueulard était considéré alors comme peu fiable.

On y a expérimenté l'Inflammation spontanée : «Le phénomène d'inflammation spontanée s'observe dans les H.Fx de fonte des mines. Au moment où je l'observais, les matières minérales se trouvent assez affaissées (*) pour laisser dans le lit du fourneau un espace libre que traversait l'air inflammable (**) dans son état transparent, mêlé sans doute à d'autres gaz : il était à la chaleur brûlante, car il charbonnait, mais sans flamme, de petites pièces de bois ou de papier, par son courant . Il excluait l'air atmosphérique de cet espace et jusqu'un peu au-dessus du dehors, puis à leur contact paraissait la flamme.» [JIP] p.118. (*) Abaissées à cause de la descente de la charge. (**) A l'époque c'était le nom de l'hydrogène, mais de fait la partie inflammable du gaz du H.F. est principalement du monoxyde de carbone.

IV-UN CANON POUR SAUVER UN HAUT FOURNEAU. 

Le fourneau Lucy (jusqu'au début du 20ème s., les H.Fx américains étaient souvent désignés par un prénom, de femme puisque pour les Anglo-Saxons, le blast furnace est du genre féminin) à Pittsburgh, "était gelé depuis le creuset [L] jusqu'au haut des étalages [L] , soit sur 7,6 m de hauteur. Tous les efforts pour sauver le H.F; avaient été vains et le désagréable travail de vidange avait été commencé; l'on en était à 1,8, peut-être 2,4 m en hauteur, quand le chef fondeur demanda un canon. Un mortier fut fourni par l'arsenal et l'on commença à tirer dans la masse gelée; un grand nombre de coups furent tirés, faisant tomber des morceaux de garni [L]  mais peu à peu la masse devint pâteuse et les boulets s'y enfonçaient. Le chef fondeur mit une grande charge de poudre, dama dans le mortier des déchets de coton et au-dessus il plaça un morceau de minerai d'environ 25 kg. Ce nouveau tir abattit le garni et Lucy respira de nouveau librement... Autant que l'on sache aucun brevet n'a été pris pour ce procédé." [5383] p.59 et 60. 

canon bisCast Iron FEARN p.4

Mortier du 18ème s. à Portsmouth

V-UNE RÉPARATION EN MARCHE AU HAUT FOURNEAU . 

La paroi du H.F.1 de la Société des H.Fx de Monceau-sur-Sambre, Belgique, était constituée d'une chemise réfractaire de 60 cm et d'une enveloppe extérieure en briques percée d'ouvertures pour l'aération; entre les deux était ménagé un espace vide de 65 cm. On décida une réparation à cause de l'usure rapide de la chemise réfractaire. “Profitant de cet espace annulaire, on a placé sur les voûtes des embrasures un cercle en fonte formant marâtre composé de segments boulonnés ensemble, de 5 cm d'épaisseur. Sur cette base on a établi contre la chemise un revêtement réfractaire de 24 cm d'épaisseur que l'on a maintenu par un système composé de génératrices et de cercles en fer plat... Ce travail a été accompli en pleine marche et mené à bien en trois semaines seulement, sans nécessiter le moindre arrêt.” [5439] 27/10/1889 p.4.

VI-UN TREMBLEMENT DE TERRE.

A San-Rafael, Mexique; vers 1850. “Un violent tremblement de terre est venu un jour imprimer au H.F. de larges oscillations de l'est à l'ouest, une série de secousses qui déplaçaient le gueulard d'un m environ à droite et à gauche de la verticale, pendant 30 à 40 sec. Ces mouvements ont eu pour effet immédiat de tasser les charges en produisant au même instant (au gueulard) une flamme longue de 25 à 30 m, parsemée d'une foule d'étincelles et de flammèches. Il y avait au gueulard un vide de 5 charges qu'on s'est empressé de remplir (*)... Le résultat du tassement subit des charges a été la production de fonte blanche pendant deux coulées, et après cela le fourneau a repris son allure ordinaire de fonte graphiteuse.” [1421] t.9 IV-1863. p.501. (*) L'importance du tassement est probablement dû à l'emploi du charbon de bois, qui a été broyé par les secousses du H.F

VII-ZINC ET HAUT FOURNEAU.

«Si le lit de fusion contient du zinc (800 g/t dans le minerai lorrain; 200 g/t pour les minerais riches), l'oxyde de ce métal est réduit vers 1100°C... cette température est supérieure à celle de sa vaporisation (932°C d'après TROOST), il est entraîné sous forme de vapeur par le courant gazeux. Cette réduction et cette vaporisation du zinc absorbent une grande quantité de chaleur... Le zinc volatilisé s'oxyde en grande partie dans les régions supérieures de la cuve au contact de la vapeur d'eau et de l'acide carbonique.» [182] t.II p.21. Le zinc et l'oxyde de zinc sont en partie, 1) éliminés par le gaz du gueulard , 2) déposés sur les matières de la charge et descendent vers le bas du H.F. avec nouvelles réduction et volatilisation (c'est donc un recyclage), 3) déposés en haut de cuve, ou, mélangés à d'autres poussières, ils forment des cadmies, qui peuvent être à l'origine de la formation de garnis. Le zinc métal, qui est liquide à 433 °C (d'après TROOST), peut se trouver dans cet état vers le haut de la cuve du H.F., il vient alors se mettre entre les briques du garnissage. Au H.F.2 de Senelle, lors d'une réfection, on a trouvé des plaques de zinc logées entre boîtes de refroidissement et briques.

Enlèvement des cadmies ; une ancienne méthode. «Ces dépôts augmentent sans cesse et il vient un moment où ils gênent la descente des charges au point qu'il est nécessaire de les enlever. Pour cela, on ralentit (*) la marche et un ouvrier descend à l'intérieur du fourneau avec les outils nécessaires : il n'est inutile, croyons-nous d'insister sur les dangers que peut présenter une telle opération.» [5482] p.260, note 3. (*) Etonnant ; n'est-ce pas plutôt un arrêt complet du soufflage ?

Traitement du minerai de zinc au H.F. “On a cherché à traiter le minerai de zinc au H.F. marchant à gueulard fermé en consommant des minerais grillés et de la chaux vive pour éviter la production de gaz carbonique. En soutirant les gaz chargés de vapeurs de zinc à quelques mètres au-dessus des tuyères, on avait espéré recueillir le métal dans des chambres de condensation, mais on dû y renoncer car on n'obtenait que de l'oxyde et des sous-oxydes de zinc.” [4728] t.8 1888. p.1135 et 1136.

VIII-TRAITER LA FONTE DÈS SA SORTIE DU HAUT FOURNEAU.

Il est intéressant d'essayer d'obtenir le produit final dès la halle de coulée du H.F., ou au moins de soulager le travail d'affinage

Un objectif ambitieux : supprimer l'affinerie. “Le procédé ELLERHAUSEN consiste à convertir en fer malléable la fonte coulant du H.F. par un simple ajout de minerai de fer granulé.” [5164] p;860 et 861. "Sur le sol de la halle de coulée, une table en fonte de 5,5 m de diamètre tourne, mue par une machine à vapeur. A la partie supérieure se trouvent des séparations qui forment des cases de 50 cm de large et profondes de 13 cm." [5355] 20/02/1869 p.113. La fonte et le minerai sont déversés en même temps sur la table. On récupère des gâteaux de fer malléable d'environ 10 kg.

Une expérience de même nature. Au 20ème s., divers essais ont été faits pour traiter la fonte dès la coulée du H.F. En 1983, au H.F.2 Dunkerque, on a réalisé des essais de désiliciation de la fonte par introduction d'aggloméré fin dans la rigole pendant que la fonte coulait. Les résultats métallurgiques ont été satisfaisants, avec une teneur finale en silicium de 0,15 % à 0,20 %, contre une teneur initiale de 0,50 à 0,55 %. Un inconvénient très sérieux est de produire un laitier très siliceux et agressif visà vis du revêtement réfractaire des rigoles et des poches à fonte.

HF2 DKphoto USINOR

La halle de coulée du H.F.2 de Dunkerque pendant la désiliciation : beaucoup de fumées malgré une aspiration importante.

On peut aussi traiter la fonte dans la poche qui vient d'être remplie. “Le traitement de minerais de fer pauvres et contenant beaucoup d'alumine et de silice a été accompli de façon remarquable à Corby et EbbVale (Grande-Bretagne). Le point le plus important du procédé BRASSERT consiste en l’emploi de soude. Les minerais sont réduits au H.F. sans égard à la teneur en soufre de la fonte... Dans le laitier, le rapport de la silice à la chaux est égal à 1. La teneur moyenne de la fonte en soufre est diminuée de 0,3 % à 0,13 %, par addition d’un mélange de soude, de spatfluor et de chaux, au fond de la poche de 65 t qui reçoit la fonte,” [5317] p.25

IX-SONDAGE DES TUYÈRES

Le haut-fourniste est toujours intéressé par les phénomènes qui se passe au nez de la tuyère : une méthode simple peut être utilisée si toutefois (quand le H.F.est en marche), la pression du vent n'est pas trop élevée. Telle que je l'ai connue à Senelle vers 1960, cette opération consiste à enfoncer dans la tuyère une barre d'acier d'environ 2 cm de diamètre, et de la retirer rapidement. Quand la barre est sortie on y voit des régions froides ou chaudes. Au Creusot. Les H.Fx sont arrêtés pour grève du 20/09 au 10/10/1899. Le 10/10, « pour se rendre compte de l'état des fourneaux, on fit passer des baguettes par les tuyères. Dans 3 fourneaux elles entraient facilement, dans le 4ème, qui avait eu du tirage, elles rencontraient de la résistance au centre. Partout les baguettes sortaient chaudes mais noires (*). » [5439] 09/11/1899. p.6126. (*) C'est l'état normal d'un H.F. à l'arrêt quand il n'y a pas de tirage intempestif. Aux États-Unis. SWEETSER, dans son livre Blast furnace pratice, 1938, donne deux exemples de sondages en marche, dans un H.F. de 186 pouces (4,72 m) de diamètre de creuset et la barre va jusqu'au centre. A partir de la tuyère :

Avant la coulée : 30p/facile/chaud  42p/facile/froid  21p/dur/chaud Entrée 22 s    Sortie 15 s Après la coulée : 90p/facile/froid    3p/facile/chaud                              "       8 s          "      6 s

p = en pouces la longueur de la zone. Facile/dur = concerne la pénétration de la barre. Entrée et Sortie = durée d'enfoncement puis de retrait de la barre en secondes.

X-LA GUEUSE.

Pendant longtemps la gueuse a été le produit du H.F.; jusqu'au début du 19ème s., c'était une barre de métal, souvent de section triangulaire qui pesait jusqu'à un maximum de une tonne. Par la suite l'augmentation de la production par coulée, et pour faciliter la manutention, on ménagea un grand nombre de moules à chaque coulée de façon à obtenir des barres courtes pesant de 20 à 30 kg. Quand l'essentiel de la production de fonte fut livrée en liquide à l'aciérie, seuls les H.F. produisant des fontes pour refusion au cubilot ou des fontes spéciales continuèrent à produire des gueuses.

gueuseEncyclopédie. Fourneau à fer.

La pesée  de la gueuse au 18ème s.  Après la pesée, elle sera posée sur des rouleaux de bois, qui serviront à la transporter à l'affinerie.

Gueuse china.cn

2014. Stock de gueuses proposées à la vente sur un site chinoi

Ci-dessous les variantes orthographiques et des traductions de gueuse, rencontrées à l'occasion de recherches pour le Glossaire du H.F. Elles sont disposées de façon à faire apparaître, autant qu'il se peut

GUEUSE 001

XI-LA FONTE LIQUIDE VA JUSQU'À L'ACIÉRIE.

Titre bizarre pour un sidérurgiste du temps présent, mais on considère ici la fin du 19ème s., où l'aciérie BESSEMER ou THOMAS recevait de la fonte solide et disposait de cubilots pour la fondre avant de l'enfourner au convertisseur. En 1898, on parle de Train de fonte en fusion : «La première charge de métal chaud a été enfournée le 1er juin dernier, après avoir été transportée par le chemin de fer Union des H.Fx de Duquesne (batterie de H.Fx près de Pittsburgh), située à 8 km de l'usine de Homestead (où est l'aciérie). Les opérations consistant à couler le métal à Duquesne dans des wagons-réservoirs... Ces wagons sont de 15 t (poids de fonte transportée) et ont l'écartement normal. Il faut 6 ou 7 de ces wagons poches ou réservoirs pour chaque coulée de H.F. Ils forment un train qui est traîné par une locomotive à Homestead et conduit dans la salle de mélange (là où est le mélangeur dans lequel on verse la fonte). Le métal fondu est couvert d'une couche de poussière de coke qui en empêche le refroidissement pendant le trajet... Il faut 40 minutes depuis la coulée au H.F. jusqu'au moment où le mélangeur est chargé.» [5439] 11/08/1898 p.4123 et 4124. On évoque ausi un Processus continu: ”Le processus à l’usine de Duquesne est un processus continu, et le métal fondu doit être transporté sans délai. Après le mélangeur, la fonte liquide continue sa course vers le département BESSEMER ou le département des fours MARTIN.” [4448]. En 1929, Science et Vie (n° de juillet p.35 et 36) nous fait mesurer le progrès en quelques années : à Jones Laughlin Cy un transport de 6 km par “bennes” pesant 87 t et transportant 90 t de fonte, et surtout l'exemple de la figure ci-dessous.

transport fonteTiré de Sciences et Vie.

Ce qu'on appelle un "wagon spécial" en 1929, est désigné de nos jours par poche-torpille ou torpille, et le poids de fonte transportée atteint 450 t.

XII-DE LONGUES CAMPAGNES.

Pour un H.F., la campagne est une période de temps débutant par une mise à feu et se terminant par une mise hors feu pour des raisons diverses qui sont, pour les H.Fx modernes, l'arrêt définitif du H.F., la reconstruction complète ou la réfection s'accompagnant de modifications importantes. Il y a donc une certaine imprécision dans la définition de la campagne, sans compter que certaines grosses réparations, comme le remplacement plus ou moins systématique de plaques de refroidissement, peuvent prolonger sensiblement une campagne, biaisant ainsi les comparaisons. Pour les anciens H.Fx au charbon de bois, la fin de la campagne (souvent confondue avec le “fondage”), était souvent déterminée, soit par les approvisionnements (la productivité des charbonniers était faible et ne permettait pas d'alimenter le H.F. en continu), soit par le manque d'eau pour actionner la roue hydraulique, et, bien sûr comme pour le H.F. moderne, pour réfection ou transformation; on peut donc trouver une campagne de 6 mois pour le H.F. mal loti, et une campagne exprimée en années pour celui qui ne manque de rien. Les exemples qui suivent sont des données brutes, souvent sans référence aux raisons qui ont donné le signal de fin de campagne.

 CORNWALL. A Cornwall, comté de Lebanon, Pennsylvanie. “Cornwall Furnace est l'unique survivant de l'ancienne sidérurgie américaine, construit à l'origine par P. GRUBB en 1742, le fourneau a subi une rénovation complète en 1856-1857, et a été arrêté en 1883.” www.cornwall ironfurnace.org.

cornwall 001 cornwall bisJohngensorphotos.com

R = rampe d'accès au gueulard pour le minerai et le combustible.

LE CREUSOT. "Le dernier H.F. reconstruit est celui qui, jusqu'alors, avait eu la plus longue marche. Allumé le 9 août 1879, par M. Ferdinand DE LESSEPS, il ne fut mis hors feu que le 8 mars 1897. C'est donc une campagne de près de 18 années pendant laquelle, en dehors des accidents inhérents à tous les fourneaux, on ne fut obligé que de refaire -en marche (*)-, une seule fois, le creuset (*) et une partie des étalages." [779] p.26. (*) L'exp. «en marche» est ambiguë car on ne peut refaire le creuset sans arrêter le soufflage c.-à-d. sans mettre le H.F. «à l'arrêt» ; il faut comprendre que cette réparation, comme celle des étalages, n'a pas marqué la fin de la campagne.

creusot campagne bis  La France au Travail; p.6

W= appareil à vend chaud WHITHWELL. P = pont de chargement commun à 2 H.Fx. L= locomotive chargée de l'évacuation du laitier.

MONT-SAINT-MARTIN n°5.. «Le H.F. 5 des Aciéries de Longwy, qui a été éteint le 5 juillet dernier, était à feu depuis le mois de janvier 1884. Il a donc fourni une campagne de 20 ans 6 mois et 5 jours, pendant laquelle il a produit la quantité respectable de 483.531 t de fonte ! On peut considérer ces chiffres -tout au moins celui de la durée- comme un record de la longévité des fourneaux en France.» [5439] 08/09/1904. p.1060.

MSM 5 et 6 001 bisPhoto Longwy Luxemborg p. 25.

TUBARAO n°1. «Siemens VAI modernise le H.F. qui dans le monde, a eu la plus longue campagne... Le H.F. 1 de l'usine d'ArcelorMittal à Tubarao, au Brésil, a fonctionné pendant 26 ans, avec une production totale de 85 Mt de fonte.» www.siemens.com/innovation/...  /worlds-oldest-blast-furnace. 2010. L'allongement de la durée de la campagne nécessite de rechercher les moyens de limiter l'usure de l'appareil ; en 2004, l'usine, alors CST (Companhia Siderurgica de Tubarao),  publiait un article où l'on annonçait l'objectif d'une campagne de 25 ans. Résumé de l'article : «On décrit des mesures variées adoptées pour garder la maîtrise de la température (de la paroi) du creuset du H.F. 1. Cela peut se faire 1) en améliorant la perméabilité de l'homme-mort par l'enfournement de coke de très bonne qualité et le maintien d'un important flux de gaz au centre du H.F. ; 2) en veillant a avoir une descente des charges stable (*). L'expérience montre également que l'augmentation de la mise au mille de coke est efficace car elle accroît le flux de chaleur vers le creuset, favorise le flux central et augmente la perméabilité au gaz de l'ensemble du H.F.» linknovate.com. (*) Pour ces points voir le chapitre 14-La circulation du gaz et le mouvement des matières.

Tubarao n°1 bisPhoto Siemens.

Le H.F.1, construit avec l'aide de Kawasaki Steel a été conçu pour une production de l'ordre de 3 Mt de fonte par an; pour cela il faut 4 trous de coulée, d'où les deux halles de coulée HC, avec chacune deux trous de coulée.

18-LES LIEUX DE HAUTS FOURNEAUX.

mise à jour du chapitre 17/03/2015

I-LES HAUTS FOURNEAUX DE LA SOCIÉTÉ DE DIETRICH.

“Le 05/04/1695 le H.F. de Jaegerthal fut allumé pour la première fois; il ne devait s'éteindre que le 19/12/1885.” [MAQ] p.506. “En 1767, Jean de DIETRICH construisit à Reichshoffen, sur l'emplacement de l'ancien moulin seigneurial, deux H.Fx.” [MAQ] p.510. Acheté en 1768, “le H.F. de Zinswiller était spécialisé dans la production de poteries de fonte pour lesquelles il avait acquis une grande célébrité dans toute la province.” [MAQ] p.511. Achetée en 1771, la forge de Rothau “comportait un H.F. produisant 500 à 600 t(/an) de gueuses.” [MAQ] p;511. A la Révolution, “la production pouvait atteindre 2800 à 3000 t(/an) de gueuses et 700 à 800 t de poteries.” [MAQ] p.511. Soit une production totale de 3500 à 3800 t/an, pour 5 H.Fx, c.-à-d. 700 à 760 t/H.F./an. “En 1804, l'un des deux H.Fx de Reichshoffen avait été transféré à Niederbronn, où il avait été inauguré par KELLERMANN.” [MAQ] p.514.En 1806, suite aux difficultés financières lièes à la Révolution, le H.F. de Rothau est vendu; d'après [MAQ] p.513. “Ce n'est qu'à partir de 1823 que furent apportées les premières améliorations techniques, avec l'installation au H.F. de Niederbronn de deux tuyères qui permettaient de lancer l'air des soufflets d'une manière continue... Ce système... permettait de doubler (*) pratiquement la production. Son adoption permit de supprimer le deuxième H.F. de Reichshoffen.” [MAQ] p.514. (*) Il n'était pas besoin d'avoir 2 tuyères au lieu d'une pour obtenir un vent continu : les deux soufflets en bois du 17ème s. lançant leur vent dans la tuyère unique atteignaient déjà ce but. L'augmentation de production a d'abord été due à l'augmentation de débit de la soufflante, et peut-être aussi par des modifications du H.F. (dimensions, profil, etc.).

pôelePhoto Musée du fer à Reischoffen

Poêle en fonte fabriqué par de DIETRICH.

En 1837, un nouveau H.F. était construit... à Mertzwiller, sur un gisement de fer récemment découvert.” [MAQ] p.517. “En 1843 était acheté l'usine de Mouterhouse en Lorraine... Elle se composait de deux H.Fx... Elle disposait de 6 minières garnies de très bons filons et capables de suffire à l'alimentation continuelle des H.Fx... (et d')une affectation perpétuelle de 16.000 arpents (6750 ha) dans la forêt de Bitche.” [MAQ] p.517. En 1867, les 5 H.Fx encore (d'après infra Mertzwiller n'a peut-être jamais fonctionné) en activité à Jaegerthal, Zinswiller, Niederbronn et Mouterhouse, ne brûlaient que du bois, à l'exception de Zinswiller qui utilisait peut-être également du coke...Les minières à fleur de terre traditionnellement exploitées jusque là, ne suffisaient plus à alimenter les H.Fx : en 1865, la société de DIETRICH acquit la concession de Laxou... Ces 253 ha de terrain minier produisaient l'un des minerais les plus riches du bassin lorrain (39 à 44 % de fer).” [MAQ] p.520., “Dès 1871, le H.F. de Zinswiller était éteint (suite aux nouveaux marchés dus à l'Annexion) ... En 1878, le H.F. de Mertzwiller, qui n'avait peut-être jamais fonctionné, fut démoli à son tour... En 1880, le H.F. de Niederbronn était à son tour éteint et remplacé par des cubilots. La même année, les deux H.Fx de Mouterhouse étaient également éteints (à cause de la spécialisation de l'usine en matériel de guerre et agricole).” [MAQ] p.521.

Récapitulation : Jaegerthal 1685-1885; Reichshoffen n°1 1767-1804; Reichshoffen n°2 1767-1830; Zinswiller 1768-1871; Rothau 1771-1806; Niederbronn 1804-1880; Mertzwiller 1837-1878; Mouterhouse (les 2 H.Fx) 1843-1880.

II-TEESSIDE, UN DISTRICT SIDÉRURGIQUE EN ANGLETERRE.

1852 : BOLCKOW et VAUGHAN mettent en route l’usine de Eston; les H.Fx ont une hauteur totale Ht de 12,20 m et un diamètre interne au ventre Øv de 4,48 m. 1853 : E. GILKES et C.A. LEATHAM créent les Tees Furnaces. W. HOPKINS et T. SNOWDEN créent les Teesside Ironworks (plusieurs H.Fx en 1870 (*)). Isaac Lowthian BELL, célèbre métallurgiste, ouvre une mine près de Normanby et construit des H.Fx à Port Clarence (12 H.Fx en 1870 (*)). 11/11/1853 : PEASE et son frère ouvrent la mine de Hutton. 1854 : La famille COCHRANE originaire du Staffordshire construit le premier H.F. à Ormesby. B. SAMUELSON construit le premier H.F. à South Bank (8 H.Fx dont 3 récents en 1870 (*)). Vers 1860 : Il y a plus de 40 H.Fx produisant 500000 t. de fonte/an. 


CLARENCEL'usine située sur la rive nord de la Tees, appartenait au  frères BELL; l'un d'eux, Lowathian  a été un célèbre métallurgiste, en particulier à cause de ses recherches sur le H.F. Les surfaces blanches sont les aires de coulée, en plein air selon l'habitude britannique à l'époque.

Vers 1870 : Il y a 90 H.Fx produisant 2 millions t. de fonte/an. . Les HFx de BOLCKOW et VAUGHAN ont une Ht = 27,45 m et un Øv = 9,15 m. On relève aussi : - Acklam Ironworks = 4 H.Fx. - Gjers, Milis, & Co., Ayresome Ironworks = 4 H.Fx. - Hopkins, Gilkes, & Co. = plusieurs H.Fx. ; première société anglaise a avoir adopté le four à puddler de DANKS. - Jones, Dunning, & Co., Normanby Ironworks = 3 H.Fx. - Swan, Coates, & Co., Cargo Fleet Ironworks = 4 H.Fx. (*) 

1875 : A. DORMAN et A. de LONG reprennent les West Marsh Ironworks et créent la société Dorman Long. Pendant la 1ère Guerre mondiale, Dorman Long investit dans une nouvelle usine à Redcar.

DORMANUsine DORMAN LONG, au début du 20ème s.

En 1929, Dorman Long absorbe Bolckow and Vaughan. 

1949 : La mine d’Eston ferme; en 99 ans elle a produit 63 Mt de minerai de fer, et 375 mineurs ont été tués. 17/01/1964 : Arrêt de l’exploitation du Great Cleveland Orefield (le Grand Bassin Minier du Cleveland) avec la fermeture du North Skelton Pit.

REDCARH.Fx de Redcar, mi-20ème s., près de l'embouchure de la Tees. Ce sont  3 H.Fx de type américains, chargés par skips, sans tour carrée. On distingue le blindage de la cuvenu, sans aucune passerelle. Ils ont été remplacés par le gros H.F. de Redcar.


REDCAR 5Vue satellite du gros H.F. de Redcar. B = bande transporteuse qui amène les matières au gueulard; à l'extrémité de la bande le fourneau H au milieu d'un carré qui est la toiture des deux halles de coulée. F = les deux fosses à laitier. A = sous la bande on distingue l'alignement des 4 appareils à vent chaud.

années 1970 : Construction dans Teesside du plus gros H.F. de Grande-Bretagne à Redcar, diamètre interne au creuset 14 m..1988 : Privatisation de British Steel. British Streel et Hoogovens forment Corus. 2006 : La société indienne Tata Steel absorbe Corus. En février 2012 le H.F. de Redcar est mis sous cocon. En avril 2014 la société thaïlandaise SSI UK remet à feu le gros H.F. (**) 

D’après [2643], site de Newsquest. 14/04/2011., sauf (*) D’après [4898] et (**) Internet.

III-UN CARRÉ DE REINES À SCUNTHORP : APPLEBY FRODINGHAM.

A Scunthorpe, ville du Nord- Lincolnshire, une sidérurgie importante s'est développée par suite de la proximité d'un gisement de minerai de fer. Ce minerai assez pauvre, 25 à 38 % de fer, a des points communs avec le minerai lorrain : il est relativement pauvre et il comprend à la fois des minerais siliceux et calcaires, ce qui permit à Appleby Frodingham d'enfourner 100 % d'aggloméré dès le début des années 1960 (c.-à-d. environ 15 ans avant la Lorraine

SCUNTHORPEArmoiries de Scunthorpe. Tout en haut, un H.F. d'où s'échappent des flammes, rappelle l'industrie sidérurgique.

En 1865, on établit un H.F. à Frodingham, près de Scunthorpe ; un autre est construit en 1876 par Appleby Iron Works. En 1912, Appleby-Frodingham est créée par la fusion des deux sociétés. A la fin des années 1930, la vieille usine est rasée, et l'on construit en 1939 les deux premiers H.Fx ; les Anglo-Saxons considérant que, comme le navire, le blast furnace est féminin, ces deux H.Fx sont baptisés du nom de deux reines, Mary et Bess (pour Elisabeth I) (**). En 1954, on érige Anne et Victoria, complétant ainsi le carré des reines qui ont régné sur l'Angleterre ou le Royaume-Uni. Les 4 H.Fx sont rigoureusement en ligne, et les superstructures, les monte-charge, les descentes de gaz, les pots à poussières sont identiques, donnant ainsi un bel aspect à la batterie (voir la photo). Avec la disparition des autres usines sidérurgiques de Scunthorpe, Appleby-Frodingham est maintenant connue sous le nom d'usine de Scunthorpe.

H.F. en 1962                             Mary              Bess               Anne              Victoria

Diamètre creuset m                   8,38               8,38                 9,45                  9,45

Volume utile m3                         1190              1190                1415                1431

Nombre de tuyères                        20                  20                    26                   26 (*)

Nombre de trous de coulée              1                    1                      1                    1 (*)

Les dernières données connues datent de 1987 ; à cette date les valeurs marquées (*) étaient inchangées, et pour les autres, les variations étaient minimes. En 1962, Anne et Victoria faisaient partie des plus gros H.Fx connus, et qui avaient ainsi prétention à battre des records de production mondiaux ; et pourtant, elles étaient alimentées par un aggloméré plutôt pauvre, 35 à 38 % de fer, qui donnait 1.300 kg de laitier par tonne de fonte. Il est étonnant que les Reines n'aient pratiquement pas évolué depuis les années 1960, alors que dans les années 1980, les plus gros H.Fx dépassaient 14 m de diamètre de creuset pour un volume utile de l'ordre de 4000 m3. En 1981, les mines de fer locales sont fermées ; elles ne fournissaient plus que 20 % de l'alimentation des Reines, le reste étant du minerai riche étranger, qui est donc depuis 1981, le seul minerai utilisé ; il arrive à Appleby Frodingham par train, depuis le port de Stallingborough Haven, sur la Humber, à proximité de son embouchure. L'examen d'une photo de mars 2006 montre que des modifications ont été apportées à l'une des Reines ( Anne ?) ; c''est peut-être le signe d'un agrandissement important ? Valeurs chiffrées d'après [OCS]. (**) En Grande-Bretagne, un H. F. a porté le nom d'Elisabeth. A Bilston, près de Birmingham, «en 1954 un nouvel H.F. appelé Elisabeth, a été mis à feu, en remplacement de 3 H.Fx plus petits. Elisabeth produisair 275.000 t/an. Le H.F. était dédié à la fille du président de Stewarts & Lloyds Ltd.» Copyright Black Country History www.blackcountryhistory.org. Selon d'autres sources ce H.F. de 8,24 m de diamètre de creuset a été arrêté en 1977 et démoli en 1980. Aux États-Unis, cette façon de baptiser les H.Fx était très courante au 19ème s., pour le fourneau au charbon de bois, qu'on appelait par exemple du nom de la femme ou de la fille du propriétaire, lequel ne possédait souvent qu'un H.F. (Voir Prénom au Glossaire où l'on compte 3 Elizabeth et 1 Bessie) L'usage s'est perdu quand on a groupé par batterie les H.Fx à l'anthracite ou au coke. En France, il est souvent arrivé qu'une femme ou jeune fille soit invitée à allumer un H.F. neuf ou après réfection (le H.F.4 de Senelle a été allumé par Mlle SEILLIÈRE le 24/10/1927), mais le H.F. n'en prend pas le nom.

RMweb V A M BPhoto d'après RMweb. De gauche à droite Victoria, Anne, Mary et Bess. Au premier plan, sur la voie ferrée (high line) on voit un tranfert-car qui amène l'aggloméré dans les silos situés sous la voie. Chargement par skips, pas de tour carrée : ce sont des H.Fx de type américains. .

IV-LES ACIÉRIES DE LONGWY (BASSIN DE LONGWY)

                          a) Site de Mont-Saint-Martin.

Mt St Martin Armoiries de Mont-Saint-Martin, en bas à gauche, un H.F. rappelle le passé sidérurgique.

«Près du village de Mont-Saint-Martin... est une mine de fer oxidé ferrugineux... On en extrait depuis long-tems du minerai pour plusieurs H.Fx et notamment pour celui de Hersezange (Herserange, voir à 6-Senelle le « vieux H.F.5 »). » [1427] 14ème vol. 2ème semestre an XI. p.284.

En 1865, construction de 2 H.Fx (40 t/j chacun) au Prieuré, au sud-est de la ligne de chemin de fer Longwy-Luxembourg. En 1865/1868, construction de 3 H.Fx au Port-Sec, au nord-ouest de cette même ligne. En 1871, construction d'un grand H.F. au Prieuré. En 1880, lors de la création de la société des Aciéries de Longwy, les deux usines à fonte sont réunies et forment, avec une aciérie THOMAS, l'usine de Mont-Saint-Martin.

Les H.Fx En 1890.

                     Le Port Sec                             Le Prieuré                               

H.F.           1             2           3                   4            5            6    (*)                     

Ht m      18,60      18,25     18,00           19,00     19,00      22,00                    

Øg m       4,60        4,10        3,75            4,60       4,70        4,70                      

Øv m        6,50       4,90         5,50            6,00      6,00        7,00                     

Øc haut   3,20        3,00         2,20            2,45      2,45         2,50                     

Øc bas    2,50        3,00         1,50            2,25       2,25        2,50                    

Vt m3        380        256          268             348        348        450                      

> .................................... 4 tuyères chacun ..................................<

D'après [5439] 26/01/1990 p.3. (*) Reconstruit en 1886.

Rappel :Ht = hauteur totale; Øg = diamètre gueulard; Øv = diamètre ventre; Øc haut = diamètre haut du creuset (*); Øc bas = diamètre du bas du creuset (*); Vt = volume total. (*) Le creuset est évasé vers le haut.

Les H.F.x du Port-Sec sont alimentés par un monte-charge à benne commun, vertical-horizontal. Les H.Fx du Prieuré ont chacun un monte-charge incliné à benne (voir le H.F. 6 ci-dessous).

En 1904, construction au Prieuré d'un grand H.F., le n°8. Vers 1910, le H.F. 6 est reconstruit  et équipé d'un "appareil de chargement mécanique"

HF6 1910AC 1930

Monte-charge à benne; devant le H.F., 3 appareils à vent chaud COWPER.

Survient la Première Guerre mondiale ; quand elle se termine, suite aux enlèvements et destructions faits par les Allemands, seuls les H.Fx 1, 4 et 5 sont en état de fonctionner, mais des équipements manquent et les mines, exploitées sans ménagement pendant 4 ans, ne sont pas capables d'alimenter l'usine. Les autres H.Fx nécessitent de grands travaux pour être remis en état.

HF2 1918AC 1930

Le premier a être redémarré est le n°5 le 07/01/1920. Fin 1920, les H.Fx 4, 5 et 8 sont en activité ; on met en route le H.F. 6 en 1923 et le H.F.1 en 1925. La reconstruction s'achève en 1929, avec la mise à feu des H.Fx 2 et 3.

HF3 1930AC 1930

Le H.F. possède une tour carrée; on distingue le briquetage de la cuve renforcé par des cercles en fer. A gauche les appareils à vent chaud de type COWPER. A droite on distingue une structure métallique verticale, c'est la tour par laquelle les bennes montent au gueulard; elle est surmontée tout en haut par la cabine du machiniste. Le H.F.2, jumeau de celui-ci se trouve de l'autre côté de la tour. Cette disposition est restée la même jusqu'à l'arrêt de ces 2 H.Fx dans les années 1960..

La batterie du Port-Sec peut produire 300x3 = 900 t/jour, la batterie du Prieuré 250 x 4 = 1000 t/jour..

usine 1930AC 1930

Au-dessus deG-B = Grands Bureaux, avec les vitraux de MAJORELLE. Au-dessus de P-S, les  H.Fx 1, 2 et 3 du Port-Sec; en-dessous de P -1 le H.F. 8; en dessous de P 3; les H.FX 4, 5 et 6.

Après la deuxième Guerre mondiale et ses dégradations, et suite aux rationalisations permises par de meilleures performances des appareils, en 1956, (photo p.25 dans Longwy-Villerupt) l'usine ne comporte plus que les H.Fx 2, 3, 5 (hors service) et 6. 

Les H.Fx En 1958. 

                                             Le Port Sec                          Le Prieuré

H.F.                                     2                      3                               6

Hauteur utile m                  18,80            18,80                        19,40

Diamètre gueulard m          5,68               5,44                         5,74

     «         ventre m             7,50                7,90                        7,00

     «         creuset m            4,80                5,30                        4,40

Volume utile m3                   630                 660                         ?

Tuyères normales                 10                  10                           8

     «       auxiliaires                  5                    5                           4

Au début des années 1950, au Prieuré, la construction d'un nouvel H.F.5, de type américain, avec un diamètre de creuset de 6,5 m est commencée. En 1954, la fusion des Aciéries de Longwy et de Senelle-Maubeuge conduit à la création de Lorraine-Escaut ; la nouvelle société se retrouve avec, dans la vallée de la Chiers à Mont-Saint-Martin, 3 H.Fx et un gros en construction, dans la vallée de la Moulaine à Senelle, 4 H.Fx et un gros en construction. On décide, dans un premier temps de terminer le H.F.6 à Senelle, puis de transférer le H.F.5 de Mont-Saint-Martin à Senelle (voir le chapitre 7-Senelle). En 1960, à la mise en route du H.F.5 à Senelle, le H.F.6 du Prieuré est arrêté définitivement. Grâce à l'augmentation de la consommation d'aggloméré de minerai, la batterie de Senelle monte en production ; la conséquence en est l'arrêt du H.F.2 du Port-Sec en 1966, et du H.F.3 en 1967. A l'arrêt du H.F.2, je prends en charge Mont-Saint-Martin avec mission de régler les problèmes de personnel liés à l'arrêt complet. L'arrêt du H.F.3 a été compliqué par la grève de 1967 : ce H.F. (comme d'ailleurs les H.Fx de Senelle) fut arrêté le 17 avril au matin et ne pût être remis en marche avant les premiers jours de mai. Il s'en suivit à la mise en route 3 semaines de blocage de creuset et de blocage de cuve ; on s'interrogea sur l'intérêt de continuer à essayer de surmonter ces problèmes alors que l'arrêt définitif était prévu pour le mois de juillet. La direction nous demanda de continuer.

Dans l'usine le transport de la fonte liquide des H.Fx jusqu'à l'aciérie se faisait à l'aide de « tonneaux » de 30 t de capacité ; ces sortes de poches à fonte avaient l'avantage d'une ouverture étroite, ce qui limitait la perte de température de la fonte et permettait donc des transports relativement longs : Moulaine → Mont-Saint-Martin et, après la création de Lorraine-Escaut Senelle → Mont-Saint-Martin. Un autre avantage était que chaque tonneau avait un système de rotation selon l'axe horizontal, ce qui permettait d'en couler la fonte en tournant en volant à la main ou mieux avec machine portative, c.à-d. Ailleurs qu'au mélangeur de l'aciérie. Lors de la grève dont il a été question ci-dessus, cet avantage nous fut très très utile à Senelle. Le 17/04/1967, je note pour la matinée : «Difficulté d'évacuation de la fonte. On coule en fosse à l'aciérie les deux premières coulées (les 4 H.Fx étaient en marche, il fallait faire une dernière coulée avant de les arrêter), ensuite tout en tonneaux pour la Croix Chaudron (Il y avait là une fosse en plein air où l'on pouvait couler de la fonte).»

tonneaux AC 1930

 b) Site de Moulaine

HAUCOURT-MOULAINE.Armoiries d'Haucourt-Moulaine, en bas à droite, un chevalement rappelle le passé minier. Le minerai de Moulaine était l'un des minerais siliceux consommé à Senelle.

Dès le 16ème s., il y a là une installation métallurgique. En 1847, on construit un H.F., et deux autres en 1850 ; ce sont des H.Fx au coke. 

Moulaine 1847Pays de Longwy Images du Patrimoine p.39

P = pont de chargement par lequel amène au gueulard le coke et le minerai de fer; R = roue hydraulique qui actionne la soufflante; S = soufflante qui comprend deux pistons; c = embrasure de coulée, t et t = embrasures de tuyères; r = embrasure de rustine, opposée à la coulée..

En 1881, les Aciéries de Longwy prennent le contrôle de l'usine. Il semble qu'il n'y a plus qu'un H.F. en état de fonctionner, on lui donne le n°7, en continuité avec Mont-Saint-Martin. Il a les caractéristiques suivantes Hauteur totale = 18,50 m ; diamètre gueulard = 2,80 m ; diamètre ventre = 5;10 m;diamètre du haut du creuset = 2,50 m ; diamètre du bas du creuset = 2,00 m ; volume total = 244 m3. D'après [5439] 26/01/1890 p.3.

En 1913, on met en route le H.F. n°9 . Ce H.F., resté intact pendant la Guerre, est le premier à être remis à feu dans la société des Aciéries de Longwy,  le 07/07/1919.

MoulaineCP date ?

En 1930, on estime la production à 130 t/jour par H.F. Le service du Patrimoine déclare que les deux H.Fx aurait été mis hors service vers 1940 ; il semble que les H.F.x 7 et 9, par ailleurs petits pour l'époque, ont été abandonnés à l'occasion de la Guerre.

Sauf indication contraire,toutes les informations concernant la période 1880-1930 et les images notées AC 1930, proviennent de l'ouvrage 1880-1930 édité par les Aciéries de Longwy à l'occasion de leur cinquantenaire. 

V-PARIS CENTRE SIDÉRURGIQUE ?

“Il fut un temps... où l'on voulait faire de Paris une ville industrielle, ornée de H.Fx et de longues cheminées, rivale de Birmingham et de Manchester.” [NAF] t.12. 1853. p.150. L'idée fut reprise ensuite :«Il résulte clairement qu'un H.F. avec fonderie de 1ère fusion, établi à Paris ou dans ses environs, trouvera facilement, et sans sortir du département de la Seine, le débouché avantageux de tous ses produits, en donnant aux capitaux qui y seraient engagés, une rémunération de premier ordre, qui atteindra au moins 25 à 30 %.» [5517] 24/02/1889 p.245. Economiquement, «il est possible de produire la fonte de moulage au creuset d'un H.F. qui serait établi dans le département de la Seine, a fortiori il sera possible de produire de la fonte plus froide, autrement dite fonte blanche, coûtant moins cher que la fonte grise nécessaire au moulage. Comme il est d'usage dans toutes les usines métallurgiques bien comprises, de monter les H.Fx par batterie de deux, ayant différents appareils communs comme monte-charge, chaudières, etc. On pourra produire dans l'un de ces H.Fx la fonte de moulage pour la fonderie en 1ère fusion, et dans l'autre de la fonte d'affinage (*).» [5517] 03/03/1889 p.277. (*) Ce qui entraîne l'installation de convertisseurs et de gros et petits laminoirs, etc.

VI-PAUILLAC.

“S'il fallait classer les communes du Bordelais, Pauillac viendrait à coup sûr en tête. Trois des cinq premiers crus du Médoc (lafite, latour, mouton-rothschild) suffiraient à le justifier.” Atlas mondial du Vin. 1971. p.78. En matière de sidérurgie, Pauillac ne mérite pas autant d'éloges, bien qu'on y ait connu deux H.Fx. au lieu-dit Trompeloup. En 1898 est créée la Société anonyme des Hauts Fourneaux de Pauillac, mais de fait, d'après L'Estuaire n°21 la première coulée a eu lieu un an avant. D'après les Archives départementales de la Gironde les H.Fx étaient en service pendant la guerre 1914/1918, et ils produisaient 100.000 t de fonte par an (d'après L'Estuaire). Dates d'arrêt et de démolition inconnues.

Pauillac 0 bisD'après Google Earth. 

H.Fx marque l'emplacement approximatif des H.Fx. Seul vestige : La Route des Hauts Fourneaux R.

Pauillac 1

CH = la cheminée des appareils à vent chaud.

pauillac 2AP = appareils à vent chaud, 3 par H.F.; MC = monte-charge vertical et transport des wagonnets vers le H.F. par une passerelle.

C'est une usine à fonte, sans affinage, comme en témoigne cette publicité : «H.Fx et fours à coke. Mines de fer à Balastavy, Escoup... Fontes fines, Fontes mécaniques et hématites. Fontes de moulage. Spiegels...» [5439] 11/02/1904. p.164.

19-LES HOMMES DES HAUTS FOURNEAUX.

mise à jour du chapitre : 14/03/2015 

I-GIBBON John :

“1800/1850. Maître de forges du Staffordshire qui (en 1832) introduisit le creuset circulaire au H.F. Il était maître de forges dans la Black Country (voir cette exp.) en charge de 6 H.Fx... GIBBON remarqua que, lorsqu’un H.F. était mis hors feu, les coins du creuset (carré à la mise à feu) étaient arrondis, et que les côtés étaient creusés, de telle sorte que le creuset était grossièrement circulaire. GIBBON construisit un H.F. avec un creuset circulaire auprès d’un autre au creuset carré; les deux H.Fx travaillaient dans les mêmes conditions. Le H.F. au creuset carré produisit 75 tf/semaine et le nouveau au creuset circulaire 100 tf... GIBBON est l’auteur de ‘Practical remarks on the construction of Staffordshire blast furnace’ paru en 1839.” Biografical dictionary of the history of technologie. p.495. Dans [2643] books.google.fr/books. 2012. La production de 100 tf/semaine résultait aussi d’autres modifications : Hauteur totale = 15,25 m au lieu de 13,72 m; Diamètre du ventre = 4,72 m au lieu de 3,97; disparition de l’ouvrage pour augmenter la hauteur des étalages. D’après [5144] p.285 à 287.

GIBBONTiré de Le profil du H.F. par l'auteur. 1980. 

Par rapport au H.F. de l'Encyclopédie, il a un volume plus important à cause du diamètre plus important dans la cuve. En conséquence le diamètre du gueulard est également beaucoup plus grand. Cette conception qui associe un large gueulard et un creuset plutôt petit, perdurera jusqu'aux années 1870/1880.. 

II-GRIGNON Pierre-Clément (1723-1784). Maître de forges, Correspondant de l'Académie royale des Sciences et de celle des Inscriptions et Belles-Lettres de Paris, Associé de celle des Sciences, Arts et Belles-Lettres de Châlons.

Dans sa préface  des Mémoires de physique sur l'art de fabriquer le fer, d'en fondre et forger des canons d'artillerie, etc., GRIGNON écrit : "J'avoue que lorsque j'entrai dans les Forges, je ne connoissois pas les premiers rudiments des opérations des travaux en grand du fer... Il fallut raisonner pour approfondir la cause et les accidents qui sont si fréquents... Je commençai par considérer les manipulations et les procédés des ouvriers. Je m'efforçai de découvrir la base et le principe de leurs pratiques... Je me familiarisai avec les termes, les outils, les machines et le travail... J'aperçus de la justesse dans quelques opérations et de l'inconséquence dans beaucoup d'autres... Je sentis qu'il étoit nécessaire d'acquérir les connoissances de l'Architecte, du Maçon et du Charpentier (*) pour construire et réparer les usines et les machines, qu'il falloit devenir Mineur, Charbonnier, Fondeur, Affineur et Marteleur, dans toute la force du terme pour sentir et redresser les torts de l'ignorance de ces différents ouvriers et pour les diriger dans leurs opérations... Enfin après avoir voyagé dans plusieurs provinces pour y observer la Nature et les Arts, je devins Maître de Forge (**).” (*) C'est encore le problème, en particulier du Chef de H.Fx, d'avoir des connaissances (au delà du métier proprement dit) sur la chaudronnerie pour le blindage, sur les produits réfractaires pour le garnissage interne, sur les possibilités de la soufflante, sur l'informatique des procédés, etc. Ces connaissances permettent de juger de l'importance d'une difficulté quand elle se présente et donc de réagir au mieux; elles donnent plus facilement voix au chapitre quand viennent les discussions avec les spécialistes

(**).GRIGNON est connu pour avoir été le maître de forge de Bayard (52170), mais il semble qu'il a d'abord travaillé ailleurs. Il écrit à propos du H.F. de la  planche VII : "H.F. quadrangulaire tel celui d'Urville (Eurville, 52410) dont je me suis servi jusqu'en 1759."

hf elliptique bisTiré de Mémoires de physique...

H.F. de section elliptique proposé par GRIGNON. Vue éclatée en section verticale sauf pour les zones claires marquées d'un astérisque et le plancher du gueulard (entre les B), qui sont des vues horizontales. E= les étalages; la paroi couleur orange est en sable gras damé. C = la cuve, avec la paroi, couleur marron foncé, qui est en contact avec le feu, en briques séchées, non cuite et la contre-paroi (marron clair) en grosses briques d'argile séchées. M = massif extérieur percé de canaux expiratoires (bleus) qui évacuent l'humidité des parois. B = les batailles qui évitent que le vent ne pousse la flamme du H.F. sur les ouvriers quand ils chargent. P = le pilier de coeur qui sépare l'embrasure de la tuyère de celle de la coulée et qui supporte les marâtres (5 barres de fontes horizontales en noir). t = trou de la tuyère. F = la fondation. V = la voûte par où s'élimine l'humidité du fond du H.F. A part sa section elliptique, ce H.F. est très proche de celui de l'Encyclopédie.

20-MÉLANGES.

mise à jour du chapitre : 14/03/2015

I-A PROPOS DE LA FONTE MOULÉE (L).

Le 19ème s. a été en partie l'âge de la fonte moulée [L]; les causes en sont : 1) la production croissante des H.Fx, ce qui induisait des prix relativement bas, 2) la facilité de reproduire un modèle, même compliqué, 3) la précision que l'on pouvait obtenir lors des moulages, ce qui permettait la reproduction d'oeuvres d'artistes, mais aussi de pièces mécaniques comme les engrenages. De nombreux objets en fonte moulée sont cités dans le Glossaire. Ici, on trouvera un échantillon hétéroclite, qui montre surtout la diversité des productions d'objets en fonte, et la concurrence avec le fer malléable et l'acier.

En Grande-Bretagne, la fonte moulée s'appelle Cast iron; cette exp. a été employée en France dans le commerce : «La valeur du cast-iron varie toujours beaucoup, selon en seconde fusion ou non (ou en première fusion), et d'après la grandeur et la difficulté du moulage.» [5137] t.XXIV 1818 p.56

Dans la construction : "Des églises en fonte, de 21, 35 m de longueur, 12,20 m de large et 6,1 m de haut, pouvant accueillir 700 personnes et coûtant 5000 $, ont été érigées récemment dans les environs de Londres; les parois sont garnies de bois et couvertes de papier." [5355], 11/07/1857. p.345. “Le Ministère britannique de la Santé a donné récemment son approbation pour (la construction) de maisons dont les murs extérieurs sont faits de plaques de fonte moulée standard et érigés selon le système construit par une société de Sheffield. Ces maisons en fonte... sont éligibles à l'aide de l'Etat prévue par les Housing Acts de 1923 et 1924.” [5266] novembre 1925. p.441.Dans le phare de Saint-Quay-Portrieux, 22410, “l'intérieur de la tourelle contient un vide cylindrique occupé par un escalier circulaire à noyau plein en fonte permettant d'accéder directement à la lanterne.” [5145]. A Breskens. Au H.F. de Brazey, “pour les solives en fonte qui soutiennent la maçonnerie (au niveau du bas de la cuve), il y en a 12 qui sont terminées par un crochet à chaque extrémité, de sorte que lorsqu'elles sont en place appuyées les unes sur les autres, elles s’opposent énergiquement à leur écartement réciproque.” [138] série 3. t.XVIII. 1840. p.435. “Le phare est le plus vieux phare en fonte aux Pays-Bas. Construit en 1867, il est devenu un monument en 1982.” [2643] WIKIPEDIA à Breskens. A Glasgow. "Un petit phare en fonte moulée a été érigé dans la ville de Glasgow par C. GIRWOOD." [5355], 28/06/1851. p.325.«Ce pont (construit par Emile MARTIN à Saint-André de Cubzac, 33240) est surtout remarquable par les piles de 30 m de hauteur,en fonte creuse, sur lesquelles sont tendus les câbles de suspension. » [5500] p.125.A Tarascon :“Ce viaduc, long de 600 m, se compose de deux culées et de six piles colossales en rivière, supportant 7arches en fonte, de forme circulaire et de 62 m d'ouverture... L'arcature de chacune des arches, composée de voûtes cintrées en fonte, avec 5 m de flèche, est formée seulement de trois pièces, pesant chacune 7 t... Les parapets, les corniches, sont comme les arches, entièrement en fonte, d'une forme simple, mais élégante.” [5029] chapitre VII. Pour la production de plomb de chasse.,"une haute tour en fonte vient juste d'être érigée dans Centre Street, à New-York, et c'est la seule de son genre au monde. Elle a 11 étages, ce qui, avec la corniche supérieure donne une hauteur au sol de 53 m, prolongée vers le bas par un puits, d'où la hauteur de chute totale du métal liquide de 58,5 m, ce qui suffisant pour la production des plombs de la plus grande taille." [5355] 17/10/1855. p.77.


HPIM0984  cathédralePhoto de l'auteur

Clocher en fonte moulée de la cathédrale de Rouen.

.Pour des objets divers : “La sorte de fonte employée est semblable à celle utilisée pour les moulages pour fonte malléable; pour la coutellerie, on coule en coquille. La fracture présente une cristallisation semblable à celle de l'acier dur moulé, et à part le manque d'élasticité, la fonte est employée de la même façon.” [5391]. Anciennement la pile de fonte“est la boîte du poids de marc remplie de ses poids détaillans.” [1897] t1. p.185 à balancier. “A Liège, on s’est depuis 3 ans (on est en 1838) livré avec ardeur à la quincaillerie en fonte polie... Des garnitures de fusil, des mouchettes, des éperons, des étriers, etc. sont maintenant offerts à des prix réduits... Ils sont en fonte douce, nullement cassante.” [5000] p.264. "Les pieux sont fournis avec un sabot en métal, souvent du côté le plus large du pieu, de façon à réduire le frottement (à l'enfoncement) dans le sol. Le meilleur sabot est en fonte; on le trouve supérieur au fer malléable et beaucoup moins cher." [5355], 27/12/1851. p.120. 

potsCast Iron FEARN p.5.

Chaudrons ventrus typiques  des premières productions de la Coalbrookdale Company.

II-LA FATIGUE DU PERSONNEL OUVRIER À LA FIN DU 19ÈME S.

“Pour mesurer l'excessive fatigue de certains ouvriers ruraux qui habitent à plusieurs km de la voie ferrée, citons l'exemple suivant relatif à un ouvrier luxembourgeois (du Luxembourg belge) travaillant aux H.Fx d'Athus ; X résident à Habay-la-Neuve doit faire 3 km pour prendre le train à 3h33 du matin et doit par conséquent se lever avant 3 heures. Arrivée à Athus -30 km- à 4h42. Puis 12 heures de travail de 6 h du matin à 6 h du soir. Obligé d'attendre en gare d'Athus ou dans les assommoirs (voir ZOLA !) d'alentour, le train de 7h34; arrivée à Habay à 8h30, retour à la maison à 9 h. Soit 19 heures de travail ou de trajet, et 5 heures pour le repos et la vie de famille !” [LXR] p.150 et 151. On cumulait alors la longueur de la journée de travail et l'inadaptation des transports aux besoins des ouvriers. A Senelle nous connaissions bien ce problème avec le personnel frontalier belge, dont certains habitaient d'ailleurs à Habay-la-Neuve ! Heureusement pour cette époque, le poste de travail était de 8 heures, et non plus de 12, et la société assurait le transport par cars, ce qui, au moins, évitait les pertes de temps, mais pour les destinations éloignées comme Habay la durée du transport était tout de même supérieure à une heure.

steel industry forumPhoto de Steel Industry Forum

III-LA SIDÉRURGIE MANQUE DE COKE.

Pour les H.F.x, cette situation, qui provoque toujours des difficultés, peut conduire à l'arrêt «Nous sommes ramenés à un problème connu : la sidérurgie française manque de coke.» Déclaration d'un directeur dans les années 1960. En France, à cause du peu de ressources en charbon à coke [L], on a eu tendance à construire trop peu de cokeries [L] et à se fournir pour une part importante en coke étranger ; par exemple dès la construction de la cokerie de Sluiskill, près de Gand, Senelle-Maubeuge a pris une participation qui s'est transmise lors des fusions à Lorraine-Escaut, USINOR, ARCELOR et ARCELOR-MITTAL. En cas de tensions politiques ou d'augmentation forte de la production d'acier, cette situation est inconfortable car la sidérurgie peut avoir des difficultés à maîtriser son approvisionnement en coke. Premier exemple : la Ruhr, très riche en charbon à coke, a toujours été un fournisseur important de charbon, mais aussi de coke. Après la Ière Guerre mondiale, suite à l'occupation de la Ruhr par l'Armée française, les livraisons de coke allemand sont réduites; résultat : «Le total des H.Fx bouchés (arrêtés) par suite du manque de coke est toujours de 35 à 39.» [5439] 20/05/1923 p.226. Deuxième exemple : En 1974, la conjoncture est très bonne (cela ne durera pas, nous au commencement du 1er Choc pétrolier ; c'est une autre histoire!), les H.Fx marchent à plein et le coke est rare. Pour compléter, on achète deçà-delà du coke de stock. D'une part, il arrive parfois qu'ait été stocké du coke considéré comme médiocre, mais surtout on sait que le coke se dégrade pendant le stockage (dégradation de la structure, salissure par des poussières, voire de la mousse, etc.) et les résultats du H.F. qui le consomme en pâtissent : Extraits du rapport annuel 1974 des H.Fx de Senelle «Le pourcentage de poussier (récupéré lors du criblage) augmente de 0,5 point à cause de la consommation importante de coke de stock et de la dégradation de la résistance du coke. » p.2. « Les cokes de stock ont constitué un pourcentage important de la consommation à l'automne (21 à 23 % selon les mois) p.3. « H.F.2 : La raison principale du blocage de creuset (du 9 au 14/10) n'en est pas moins la mauvaise qualité du coke.» p.7. Et pourtant cette année là, j'avais refusé un train de petit coke (20/40 mm) de stock venant de la Ruhr ; j'ai appris par la suite que c'est le H.F.4 de Dunkerque qui en avait hérité « parce qu'il était équipé pour consommer du petit coke ».

Il n'y a pas qu'en France. En Allemagne, « pendant l'hiver 1898, il y a eu pénurie dans la production de coke, de sorte que les H.F.x ont été forcés d'acheter le coke coûteux des fonderies (*) pour ne pas diminuer ler production. » [MIC] p.76. (*) Le coke de fonderie doit avoir une grande dureté, avec très peu de porosité (donc peu réactif) et être formé de gros fragments (deux fois la grosseur du poing) d'après [2238] t.I p.197 : ce n'est pas un bon coke pour le H.F.

cokerieLa Nature 03/12/1921. couverture.

Le coke vient d'être défourné des fours situés à droite. Au fond on arrose le coke pour le refroidir. Au premier plan des gamins chargent le coke dans le chariot.

IV-OÙ H.G. WELLS IMAGINE UN CRIME AU HAUT FOURNEAU.

HORROCKS vient de découvrir que sa femme le trompe avec RAUT; de nuit, il emmène celui-ci visiter l'usine. Ils arrivent au gueulard d'un H.F. “C'est le cône (*) dont je vous ai parlé... R. s'agrippa fermement au garde-corps et fixa le cône.. Soudain , d'une secousse violente, H. l'arracha du garde-corps. R. chercha à saisir H. et le manqua, son pied recula dans le vide, il pivota, et alors sa joue, son épaule et son genou vinrent ensemble frapper le cône. Il s'agrippa à la chaîne qui supportait le cône... Un cercle de chaleur rouge l'enveloppa et une langue de flamme venue du dessous trembla autour de lui... Il se mit sur pied et chercha à grimper le long de la chaîne... Il vit H. qui se tenait au-dessus de lui près d'un wagonnet de coke... et qui criait 'Brûle idiot ! Brûle chasseur de femmes !'... Soudain H. prit une poignée de coke et le lança délibérément à R morceau par morceau... Les vêtements de R. charbonnaient, rougissaient, et alors qu'il luttait, le cône descendit; une ruée de gaz suffocants s'échappa en sifflant et brûla autour de R. en une flamme rapide. Son apparence humaine disparut... Que Dieu me pardonne cria H. ! Dieu, qu'ai-je fait !” [5466] (*) C'est la cloche qui ferme le gueulard

V-OÙ SCHILLER S'INSPIRE DU HAUT FOURNEAU.

“Le comte, alors dans son ardent courroux, poussa son cheval jusqu'à la forêt prochaine, où, dans les flammes de ses H.Fx, fondait le fer de ses mines. Là, soir et matin, de leurs mains actives, les serviteurs nourrissent la fournaise, l'étincelle jaillit, les soufflets soufflent, comme s'il s'agissait de vitrifier des rocs.

Le comte fait signe à deux serviteurs, commande et dit : le premier que j'enverrai ici et qui vous demandera 'Avez-vous exécuté l'ordre de monseigneur ?' jetez-le moi dans l'enfer que voici; qu'aussitôt il soit réduit en cendres, et que mon oeil jamais ne le revois...

Et quand il voit fumer le fourneau, qu'il voit debout les serviteurs, il leur crie 'L'ordre de Monseigneur est-il exécuté ?' Et ricanant, ils tordent la bouche et montrant la gueule de la fournaise : 'Il est à son affaire, il est en lieu sûr'...” Extraits de Le message à la forge. [MPS] p.227 à 229. 

VI-POÈME DU HAUT FOURNEAU.

A buggy of lime and a buggy of ore                   Un wagonnet de castine et un de minerai

And a buggy of rich good coke.                                Et un wagonnet de bon coke

The skips keeps skipping, the bell keeps tripping

                                                             Les skips vont basculant, les cloches vont déversant

Amidst the sulfurous smoke                                         Parmi les fumées de soufre

Then give her blast, till she’s ready to cast            Donne lui le vent, jusqu'à sa coulée prête

Then away with rush and a roar                         Alors dans une ruée, avec un rugissement

Comes the metal white, with its liquid light    Vient le métal liquide, avec sa lumière blanche

To fill up the mold pitted floor                               Pour remplir le plancher creusé de moules

The heat and smell’s, like a mimic hel l La chaleur et l'odeur comme une imitation de l'enfer

When hissing stream hits the earth                       Quand le flot sifflant frappe le sol

And noise -and well- you must see to tell                 Et le bruit. Il faut le voir pour dire

How pig iron gets its birth.                                      Comment vient de naître la gueuse

Extrait de Would steel be King ? L’Acier serait-il Roi ? Poème John RENO dans [5266] janvier 1930. p.196. Traduction Maurice BURTEAUX

VII-SOLDATS DE PLOMB EN FONTE.

Voici l’histoire, belge, d’un groupe de ces soldats : “En 1827, le Gouverneur de la place de Liège, général très amoureux de panache, réclamait depuis longtemps, mais en vain, à Guillaume d'ORANGE-NASSAU, roi de Hollande -car à l'époque, nous étions (en Belgique) sujets hollandais- une garde d'honneur pour sa propriété. Le fils du roi, le prince d'ORANGE, jeune homme que le Protocole ennuyait beaucoup, pour se distraire, adorait faire des blagues. Il eut vent de la chose, et avec quelques amis, fit fondre chez un artisan de la région, une dizaine de ces imposants soldats de plomb (voir plus loin), que l'on peignit ensuite en uniforme de la garde impériale. Ils furent ensuite acheminés la nuit, devant l'entrée du palais du gouverneur. Le matin, dans l'hilarité générale des badauds, la supercherie fut découverte et le gouverneur entra dans une violente colère. La suite connut bien des remous qui seraient trop longs à raconter, mais toujours est-il que les pauvres grenadiers finirent ‘aux puces’... Au fil du temps, ils ont disparu de la circulation et on ne sait pas ce qu'ils sont devenus, à l'exception des deux de la propriété Van den BURCH de Barisart, qui reposent depuis plusieurs décennies dans les caves du Musée de la Ville d'Eaux... Une première mise au point s'impose : les ’soldats de plomb’ sont bien évidemment en fonte... et de toute évidence, on en a exécuté des reproductions... M. PIRONET signale que tous ces soldats ont probablement été coulés dans des moules préparés à découvert dans le sable du plancher de coulée, d'une de nos fonderies wallonnes... M.Georges BARZIN est même plus précis et dit que d'après la société d'Archéologie de Verviers, tous les soldats ont été fabriqués dans les forges de Theux, ville qui possédait deux autres grenadiers... A la Maison de la Métallurgie, (à Liège, se trouvent -en 1995-) deux (soldats) à la porte d'entrée, avec la légende suivante ‘Reproductions des 2 grenadiers de la propriété de Limbourg à Theux, appelés ‘Kaiserliks’ ! et 5 autres, disséminés dans le jardin.”   A propos des grenadiers de Barisart; texte de M.CARO-HARION. Mars 1995; dans www.sparealites.be.

grenadier2 muséede la vie wallonneà liègehauteur environ 2 m. Exemplaire du Musée de la vie wallonne à Liège.

VIII-UN CRIME AU HAUT FOURNEAU.

L''abbaye de la Grâce-Dieu à Chaux-lès-Passavant, 25530, est devenue une usine sidérurgique après la Révolution; un H.F. y est installé; c'est là qu'a eu lieu un crime.. "Un évenement affreux s'accomplit au fourneau de la Grâce Dieu du 10 au 25/1832, Une femme avait été assassinée dans un village voisin par des héritiers cupides ou empressés de faire cesser les soins qu'ils donnaient à une parente âgée. Le mari et son épouse coupables de ce crime, à ce qu'il paraît, cachèrent le cadavre de la défunte et vers la fin de ce mois le firent transporter de nuit par un voiturier, à la Grâce-Dieu, et le jetèrent dans le brasier du fourneau, où il fut consumé en un instant.” [5472] p.142.

IX-UN FONDEUR ARISTOCRATE.

Dans les années 1760/1770, le fourneau Elizabeth (on donnait souvent aux H.Fx américains au charbon de bois un prénom féminin, le H.F. étant féminin dans le monde anglo-saxon), près de Bricksville, Pennsylvanie, était spécialisé dans la fabrication de poêles en fonte pour le chauffage; le maître de forges était allemand et l’on disait : “Baron SIEGEL ist der Mann, Der die Öfen machen kann.” [4913] p.17. C.-à-d. : Le baron SIEGEL est l’homme qui peut faire les poêles

benstoveTiré de Wikipedia

Foyer inventé par Benjamin FRANKLIN et que les américains appelaient Benstove (Ben pour Benjamin et stove pour poêle); il eut beaucoup de succès à cause de l'amélioration qu'il apportait dans le chauffage.

X-UN BEL EXEMPLE D'EMPIRISME : L'EXAMEN DE LA FONTE EN VUE D'UN MOULAGE EN PREMIÈRE FUSION

«On creuse à la main dans la salle du foyer (*) se trouvant en avant du H.F., un moule affectant la forme d'un trou cylindrique de 20 cm de diamètre et de 7 à 8 cm de profondeur ; la fonte est coulée (prélevée dans l'avant-creuset) au moyen d'une poche de fondeur... La couleur seule de la fonte contenue dans la poche permet de se rendre compte d'une manière sommaire de la qualité du fer fondu. Si cette couleur est blanche et si la surface du métal est recouverte d'une couche de gaz brûlant avec une flamme très incolore, la fonte est considérée comme de bonne venue. Si le métal présente un aspect rougeâtre, et s'il donne lieu à la formation d'étincelles crépitantes, les fondeurs n'en sont pas très satisfaits. Ensuite on verse la fonte dans le moule de sable. Alors commence l'agitation de la fonte. Si la fonte est riche en silicium et en carbone, le fer étant 'brûlé' (trop carburé à cause d'une température trop élevée dans le creuset du H.F.), la surface du bain se recouvre aussitôt d'une croûte de formation oxydante et donnant une lumière pâle ; cette croûte est déchirée de temps en temps par soulèvement du métal ; on dit que l'agitation est 'pâle' (?). Un pareil fer contient beaucoup de graphite et les fondeurs ne l'apprécient pas beaucoup. Le fer qui est le plus propre à être fondu même dans des moules étroits, et qui ne donne pas lieu à formation d'écume de fer, présente aussitôt après la coulée une mobilité très grande et d'une certaine durée. Mais lorsque l'agitation est très courte et s'il se forme à la surface des taches brunâtres accompagnées d'étincelles crépitantes en grande quantité, le métal est pauvre en silicium, il est dur, devient facilement blanc et n'est propre que pour la fonte des grosses pièces.» [5517] p.493 et 494. (*) la halle de coulée.

XI-LE HAUT FOURNEAU ET LE VOLCAN.

On a souvent rapproché le H.F. et le volcan ; le texte suivant fait à ce sujet une comparaison un peu naïve : «Les fourneaux qu'on emploie dans la fusion des métaux ressemblent assez par leur construction aux volcans. Ils sont plus larges par le bas que par le haut, et c'est ce que nous remarquons dans les volcans. Le vent souffle de la partie inférieure et se porte dans le fourneau par l'endroit où il est le plus large; c'est la même chose dans les volcans. S'il arrive dans les fourneaux que le vent des soufflets soit trop violent, le minerai qui est réduit en poudre déliée et celui qui est en masses plus grossières sont également dispersés et chassés avec violence par la partie supérieure de la cheminée du fourneau. Or combien ne sera-t-il pas plus facile encore au vent souterrain de soulever et de lancer par la bouche d'un volcan de l'abeste brûlé sous la forme de pierre ponce ?... Dans les fourneaux, lorsque le vent des soufflets est mal dirigé, souvent ils sont fondus, calcinés et détruits; il en arrive autant aux volcans; ils crèvent et s'entrouvrent, tantôt à la base, tantôt au milieu, et il en sort ces torrents de matière liquide que les Italiens nomment lave.» [ODT] t.I. p.320 et 321. 

Quand le H.F. est assimilé au volcan : Volcan fait de main d'homme : “Là, les H.Fx, volcans faits de main d'homme, vomissent dans ces canaux une lave brûlante qui va se figer sous mille formes.” [2303] p.341. La lave participe aussi à cette assimilation comme par exemples dans les deux exp. suivantes.Lave de fonte : “Une lave de fonte coule par torrents des H.Fx , se condensant, ici, en boulets, en obus, en bombes, là, en canons, en mortiers.” [5515] p.104.Lave enflammée  : «Le minerai de fer fondu dans les H.Fx en jaillit lorsque le fondeur lui ouvre une issue; et il forme une lave enflammée.» [HLC] p.284. Beaucoup plus rarement c'est le volcan qui est comparé au H.F. « Le feu n'a pas seulement passé là, il y a résidé, il y a opéré en grand. La fonctionnaient des H.Fx qui ont soulevé ces masses de grès, qui ont projeté dans la Péninsule ces gigantesques piles de granit.» [GJV] p.44.

Quand le volcan est comparé au H.F. : “La lave est un composé de terres et de minéraux liquéfiés par le feu, qui couvrent le fond inégal des fournaises volcaniques, et qui doit être, par le fait, d'une très haute température. Cette matière fondue et en ébullition se comporte, en tout point, comme les matières en fusion dans nos H.Fx.” Notice sur les volcans et sur les produits volcaniques. 1837. En effet quand je vois la lave s'écouler le long du flanc d'un volcan, je revois le laitier s'écouler dans la rigole, avec les mêmes phénomènes, et en particulier quand la lave est visiblement trop froide ou trop viqueuse à cause de son analyse, le débordement et l'étalement désordonné, tout comme ce que l'on voit parfois sur le plancher de coulée.

Dans les nombreuses controverses sur la présence de fer natif sur la Terre, le volcan a été souvent cité comme pouvant être à l'origine de la présence de ce fer natif. «M. ROUELLE a reçu une masse de fer natif, prise au Sénégal, où il y en a des roches entières... On conjecture que ce fer est redevable de sa formation à quelque volcan qui aura pu faire la fonction du fourneau de forge (ici le H.F.)» [ODT] t.I. p.112, note.

XII-LE PLUS PETIT HAUT FOURNEAU DE ANDREW CARNEGIE.

Les membres du laboratoire CARNEGIE de l'Institut technologique de Hoboken, New Jersey, offrirent un banquet à Andrew CARNEGIE. Sur la table se trouvait une maquette de H.F. et à la fin du repas, "par l'ouverture d'où s'écoule la fonte s'échappa un flot de punch bouillant, au grand amusement de tous les convives". 

hf carnégieTexte et photo tirés de Lectures pour tous, n° ? 1905.

La maquette représente le H.F. américain typique, alimenté par skips, supporté par des colonnes et sans tour carrée. A gauche le pot à poussières qui reçoit la descente de gaz. La circulaire à vent chaud est alimentée par une conduite sortant du sol, ancienne disposition qui n'est plus employée à l'époque.

21-LE FER. Fe. masse atomique = 56.

Mise à jour du chapitre : 12/03/2015

Dans ce chapitre on trouvera quelques points remarquable concernant cet élément, qui, par la nécessité d'avoir à l'extraire de ses minerais,  est à l'origine de la naissance du H.F.

I-FER EN LANGUES DIVERSES.

dérivées du latin ferrum : français = fer (*); italien et portugais = ferro ; espagnol = hierro ; roumain et wallon = fier.

(*) variantes orthographiques et langues locales : fa, far, farru, fé, fèr, ferd, feir, fere, fère, féri, fern, ferr, ferre, fèrre, ferri, ferru, fert, fia, fier, fièr, fua.

dérivées des langues germaniques : allemand = Eisen ; anglais = iron ; néerlandais = ijzer ; scandinave = jern. Voir au Glossaire l'étymologie de iron.

langues slaves : russe, bulgare, tchèque = zelezo ; polonais = zelozo ; ukrainien = zelizo.

autres :arabe = hadid;  chinois = tieh; grec = sideros; japonais = tetsu;  thai = lêk; turc = demir; 

pour la curiosité = shiqethi (prononcé [∫iqɛθi]), formé sur shiqeth = gris, en dothraki, langue de Game of the Trones.

..Pour encore plus, voir au Glossaire Langues diverses.

II- DU FER EN CUBES.

cristallisation du ferMétallographie et traitements thermiques des métaux. LAKHTINE p.21.

La cristallisation du fer se fait soit en cubes à corps centré (CCC ou BCC en anglais = un atome se trouve au centre du cube), c'est le cas du fer alpha ou ferrite, soit en cubes à faces centrées (CFC ou FCC en anglais = un atome se trouve au centre de chaque face du cube), c'est la cas du fer gamma. On constate donc parfois la présence, de cubes de fer, qui peuvent atteindre environ un cm de côté. Dans la mine. “Il se trouve en Suède une Mine de fer en cubes qui est si abondante qu”on peut la regarder comme du fer natif, cependant ce n'en est point.” [ODT] t.II. p.234. En Suisse, on trouve “de petits dés ou cubes de fer, ou, si l'on veut, des grains de Mine en cubes.” [5035] t.II p.506. Là, il ne s'agit pas à proprement parler de cubes de fer, mais de cubes d'un minéral ferrifère, probablement de la magnétite, Fe3O4, qui cristallise dans le système cubique et dont la Suède possède, encore de nos jours, d'importants gisements. Dans ce domaine, notons que deux autres minéraux ferrifères cristallisent aussi dans le système cubique : la chromite FeCrO4 et la pyrite FeS2. Dans le H.F. «En 1794, David MUSHET envoya à HAÜY des cubes de fer trouvés au fond d'un creuset d'un H.F. de Clyde Works.» [5421] p.274. “Parfois la fonte à moitié affinée d'un creuset de H.F. contient des cubes à clivage aussi parfait que ceux de la galène (sulfure de plomb, qui cristallise dans le système cubique).” [2855] p.19. Un cube de fer né par brûlure du métal. Dans les années 1960, au H.F.2 de Senelle, il a fallu remplacer le brûleur d'un appareil à vent chaud. Le métal, soumis depuis des années à une température élevée, n'avait plus aucune tenue car les grains avaient grossi et se présentaient sous la forme de cubes grossiers d'environ un cm de côté.

III UNE PRODUCTION DE FER INATTENDUE

«L'expérience de M. LEMERY, le jeune, faite avec le miel et le castoreum (*), dont il a tiré du fer, devient aisée à expliquer si l'on fait attention que dans le castoreum, indépendamment d'une grande quantité de matière inflammable, il y a beaucoup de terre grossière (?).» [ODT] t.II p.220. Cette expérience montre que le castoreum contient du fer (la terre grossière est peut-être de l'oxyde de fer fer?) comme beaucoup de matières organiques ; cette matière et le miel servent de combustible et apportent l'élément réducteur. (*) «Matière animale secrétée par les glandes placées sous la peau de l'abdomen du castor.» [3020]

IV -LE FER S'ÉVAPORE-T-IL ? 

On écrit en 1838 : «Quelques forgerons croient que le fer s'évapore ; c'est une grande erreur, car le fer n'est point volatil, ou du moins, il est absolument fixe aux températures qu'il est donné à l'homme de développer. » [2237] p.117. On écrit en 1967 : «Le point d'ébullition du fer n'a pu être déterminé que par extrapolation de la courbe de pression de vapeur.» [1618] p.146. La même source donne les températures d'ébullition suivantes : 2735 °C, 2833 °C, 3000 °C et 3070 °C, et remarque que la dispersion est due aux impuretés contenues dans l'échantillon de fer. Donc le fer peut bien devenir vapeur,et se comporte à ce sujet comme un élément normal, mais à des températures que RICHARD, en 1838, pensait être hors de la portée de l 'homme.

En résumé, à pression normale, le fer évolue ainsi avec la température : de 0 à 900 °C le fer est solide en cubes à corps centré (*) ; de 900 °C à 1490 °C, il est solide en cubes à faces centrées (*) ; de 1490 °C à 1535 °C, il est solide en cubes à corps centré ; de 1535 °C à 2735...3070°C le fer est liquide ; au delà de 2735...3070 +°C, il est sous forme de vapeur. A forte pression (***), l'évolution est différente. A 150 bars, de 0 °K à 4000 °K (**) = le fer solide cristallise dans le système hexagonal compact ; à partir de 4000°K, il est liquide. A 300 bars, de 4000 °K à environ 4500 °K, le fer est solide hexagonal ; d'environ 4500 °K à environ 6000 °K il est solide en cubes à corps centré ; au delà d'environ 6000 °K, il est liquide. (*) voir Fer en cubes ci-dessus. (**) °K = °C + 273. (***) Tiré de www.geologie.uhp-nancy.fr.

V -LE PROCÉDÉ DIRECT.

Le H.F. dont on parle abondamment ci-dessus est une étape du procédé indirect, dans lequel on produit une fonte assez fortement carburée, que l'on décarbure ensuite  plus ou moins complètement. Ce travail d'affinage a d'abord été effectué à l'affinerie, puis au four à puddler, puis aux convertisseurs BESSEMER et THOMAS et au four MARTIN, et maintenant au convertisseur à oxygène. Dans le procédé direct, au contraire, on obtient le métal en une seule opération. 

procédé indirectA travers l'industrie française. POIRÉ. 1891; p.33.

Production de fer au Fouta-Djalon à la fin du 19ème s. A la fin de l'opération on obtenait une loupe de fer solide. On remarque qu'il n'y a pas de soufflets. L'air est aspiré dans le fourneau par tirage naturel au travers de nombreuses tuyères (sur l'original on en voit clairement 5 fois 3 et on peut estimer qu'il y en a le double, soit 30; c'est le nombre de tuyères d'un très gros H.F. moderne !).. 

VI-LE FER MALLÉABLE.

Dans les années 1870, c'est le fer courant qui provient de l'affinage de la fonte au four à puddler et, si l'on fait abstraction des polémiques sur les appellations fer et acier, du convertisseur BESSEMER. Le docteur ANDERSON de Manchester écrit au sujet du fer malléable : “Nous connaissons les lois naturelles qui (en) gouvernent l'élasticité, ainsi que les limites de son élasticité et sa résistance ultime. (Nous savons) qu'il peut être soudé; qu'il est ductile et peut être étiré en fil fin; qu'il est malléable et peut être étendu en une feuille, et en roulant la feuille devenir gobelet; qu'il peut être retravaillé. DE cette raçon , il sert n'importe quel objectif; mais quand nous pensons aux changements prodigieux subis par ses molécules pendant l'opération, nous sommes perdus dans le pays des merveilles. Pour beaucoup, la pièce de fer froid semble être un solide; sous la pression de la machine d'essais il se montre comme un semi-fluide. Quand le forgeron a la malchance de laisser trop longtemps une pièce au feu, elle s'évanouie (1)... En termes courants (le forgeron) parle de fer cassant à chaud (2) ou rompant à froid (3), sans penser qu'il est au seuil d'impénétrables secrets de la nature. Le fabricant d'acier peut prendre avantage des propriétés des molécules. Avec l'aide de la chaleur, il peut les séparer et infuser entre elles le carbone subtil (4), et le fer devient acier, avec la plupart de ses propriétés mécaniques grandement améliorées, et avec une augmentation de la résistance ainsi que de l'élasticité... Le chimiste qui cherche et le philosophe s'aventurent plus loin dans leurs investigations et leurs spéculations; ils essaient de pénétrer dans les ultimes atomes (5)... Il suffit de dire qu'un morceau de fer malléable commun, comme chaque masse de matière, est un mystère, et apporte à celui qui réfléchit des leçons d'humilité.” [5391] mars 1876 p.58. Ce texte est évidemment marqué par le niveau des connaissances de l'époque; quelques remarques éclairent le sujet : (1) Le fer brûle. (2) C'est un fer contenant trop de soufre. (3) C'est un fer contenant trop de phosphore. (4) Cette opération est une cémentation. (5) Dès la fin du 19ème s., la métallurgie fait de grands progrès, et la connaissance du métal est beaucoup améliorée, par, entre beaucoup d'autres, OSMOND (ingénieur ECP; structure de l'acier), LE CHATELIER (Polytechnique-Mines; thermocouple, dilatométre), CHARPY (Polytechnique; essais des aciers), GUILLET (ECP), etc...

Fer de SuédeMicrographie tirée d'un album commercial de la Compagnie des Ateliers et Forges de la Loire.

Il s'agit d'un fer malléable, à très faible teneur en carbone, au grossissement 200, on distingue clairement les grains de ferrite qui constituent le métal.

VII-LA ROUILLE.

Etymologie (2 hypothèses) : «Berry, le rouil ; génev. le rouille provenç. roill, ruil, ruylha, et rozilh, ruzil ; catal. rovell ; espagn. robin ; ital. ruggine. L'espagnol et l'italien viennent du lat. robiginem, rouille ; cela est certain. Les autres formes romanes sont considérées par DIEZ comme des diminutifs de robiginem.» [3020]. « Du latin vulgaire robicula, diminutif du classique rubigo-inis, rouille. » [298].

En langues diverses : latin = rubigo ; espagnol = herrumbre ; portugais = ferrugem ; roumain = ruginà ; italien = ruggine. allemand = Rost ; anglais = rust ; finlande = ruost ; islandais = ryo ; néerlandais = roest ; norvégien = rust ; suédois = rost. croate = hrda ; ; polonais = rdza ; serbe = rda ; slovène = rje ; grec = skoria ; turc = pas. 

Un inconvénient sérieux du «fer marchand»est la facilité avec laquelle il se corrode pour donner de la rouille; ce fer marchand» est attaqué par l'oxygène de l'air en présence d'humidité parce qu'il contient toujours d'autres éléments. Le fer techniquement pur, et en particulier certain fer produit jadis par la méthode directe et de ce fait pratiquement pur, résiste bien à la corrosion. Quand elle apparaît, la couche de rouille est poreuse, si bien que la corrosion peut continuer à se développer sous elle. La couleur caractéristique de la rouille est un signal facile à repérer; sa composition est généralement proche de Fe2O3.H2O, état auquel on arrive par une suite de réactions : a) le fer est oxydé en oyxde ferreux Fe++ par les ions hydrogène contenu dans l'eau; b) Fe++ est à son tour oxydé par l'oxygène de l'eau en oxyde ferrique Fe+++; c) l'hydrogène atomique est oxydé en H2O. L'ensemble peut être exprimé par la réaction 4Fe + 2H2O + 3O2 → 2(Fe2O3.H2O). Au point de vue électronique le passage du fer au fer ferrique correspond à la perte de 3 électrons par atome de fer et l'oxydation d'un atome d'hydrogène correspond à la perte d'un électron. Au total la réaction conduit à la perte de 4x3 + 2x2 = 16 électrons. Ces électrons sont recueillis par 8 atomes d'oxygène, qui en absorbent 2 chacun. Réactions d'après Chimie minérale B. Nekrassov p.465 et 466.

 char usChar M4 Sherman du 741ème bataillon US coulé à Omaha Beach. Photo et informations  tirés de la plaquette du Musée des Épaves Sous-marines du Débarquement.

Certaines rouilles, comme les rouilles marines, peuvent être considérées comme un mélange de différents constituants. Ainsi à partir de la première oxydation qui a conduit à Fe++ , on peut obtenir soit de la goethite, soit de la lépidocrocite (deux minéraux de formule Fe2O3.H2O) et même, après vieillissement, de la magnétite Fe3O4. D'après Nouveau traité de chimie minérale. P. PASCAL. t.XVII p.560.


Duquesne 1992 bisTiré de ExplorePAhistory.com.

Cette usine se trouvait dans ce que les Américains ont appelé la Rust Belt, la région de la rouille,qui couvre toute la partie nord-est des États-Unis (Pennsylvanie, Michigan, Indiana, Illinois, Ohio....) où la sidérurgie et l'automobile étaient prépondérantes et où de nombreuses usines ont été abandonnées. 

MOYENS DE PRÉSERVER LE FER DE LA ROUILLE.

Il y a eu et il y a de très nombreux moyens. Voici quelques méthodes anciennes :

En général, vers 1880. ”Le fer est préservé de l’oxydation par les alcalis, le borax, les huiles siccatives, par une couche d’étain -fer blanc, par le zinc -fer galvanisé- ou lorsqu’il se développe à la surface une légère couche d’oxyde magnétique; pour les usages domestiques on le recouvre d’un émail ou d’un vernis vitreux.” [4210] à fer, p.231.

Avec une sorte de vernis. ”Nouveau moyen de préserver de la rouille tous les ustensiles de fer et d’acier, par Arthur AIK’N. On fait fondre du caoutchouc dans un vase fermé; il se fond à peu près à la même température que le plomb. Lorsqu’il est fluide, on le remue avec un agitateur. On l’étend sur le fer et sur l’acier comme un vernis : après qu’on l’a laissé convenablement sécher, il est ferme et ne s’altère plus.” [138] Tome VIII. 1823 p.165.

Par la formation d'oxyde magnétique qui forme une couche adhésive continue. "Les armes de fer et d'acier sont bronzées... Le bronzage est un revêtement d'oxyde; il se forme en attaquant le canon par un acide faible, ou, ce qui est mieux, par un mélange de muriate (chlorure) de fer et de nitrate de cuivre." [5355], 25:09/1852. p.16. "L'année dernière (on est en 1890), plus 2 millions de bouilloires ont été traitées à Pittsburgh par le Procédé sans rouille. Après sa fabrication l'article est mis dans un four... Après être restée 2 heures dans le four, la bouilloire en fer a presque atteint le chaleur blanche (# 1400 °C)... On emplit le four de vapeur et il reste ainsi pendant 8 heures. .. Pendant le séjour des articles dans le four, il s'est formé de l'oxyde magnétique à la surface du fer; les bouilloires sont ensuite trempées dans un bain d'acide; ce qui est la fin du traitement." [UM] 08/08/1890 p.174. Au début du 20ème s., le Procédé BOWER-BARFF est un ”procédé pour produire, sur les objets en fer ou en acier, une couche adhérente d’oxyde de fer magnétique, qui ne se corrode pas.” [4595] à BOWER-BARFF process.

VIII-TATARA et Princesse MONONOKE.

Au Japon, Tatara est l'ancienne méthode directe de production du fer. Princesse MONONOKE est un film d’animation de Hayao MIYAZAKI. 1997. L’action se passe sous l’ère Muromachi 1333/1568. Le clan Tatara des forgerons dirigé par Dame EBOSHI est une communauté en marge de la société et en quête d'indépendance où la solidarité et l'intérêt commun prévalent. Les forges s'apparentent à une ville fortifiée. La communauté du Tatara Ba (village Tatara) est composée d'ex-prostituées, des lépreux et autres marginaux chassés de la société japonaise et forcés de vivre dans des endroits reculés. Même si le travail est dur, ils ont trouvé aux forges et auprès d'EBOSHI, une vie plus acceptable qu'à l'extérieur. Les femmes recueillies dans les villes par EBOSHI, occupent une place importante dans cette société résolument féministe. Dans les forges, elles travaillent en actionnant des soufflets géants (*) qui entretiennent la fonderie qui permet de produire le fer. EBOSHI leur donne aussi un rôle militaire de premier ordre: ayant appris à utiliser les arquebuses, elles participent aux batailles et, en l'absence des hommes, protègent la ville... Les lépreux sont les véritables forgerons car ce sont eux qui utilisent le fer fabriqué pour la fabrication d'armes notamment. Les forgerons travaillent dans un atelier à l'écart. D’après [2643], diverses sources dont Blog-City.

tatarafb(*) Il s’agit de soufflets à bascule actionnés avec les pieds. Le four Tatara rougeoit derrière le mur. (voir au chapitre Une vie de H.F. Jeunesse, une image du four Tatara). Les femmes chantent pour s’entraîner :

Le premier et le second (coups de soufflet)    Même un enfant pourraient les faire

Mais le troisième et le quatrième                    Feraient pleurer un démon

Que la dignité                                                  Des femmes du Tatara

L'emporte à jamais                                           Devenant telles des lames. 

Traduction M. BURTEAUX d'après le texte anglais.

COMPLÉMENTS AU GLOSSAIRE

La présentation en est la plus proche possible. Les termes ou exp. qui s'y trouvent seront éventuellement intégrés au Glossaire; les exp. Nouvelle acception ou Ajout font référence au Glossaire. Les entrées sont suivies d'une liste de Références bibliographiques. Les nouvelles références sont de la forme [ABC].

mise à jour du dossier le 13/03/2015

AFFOUAGER (S') : C'était d'abord se fournir en bois pour la fabrication du charbon de bois, ensuite le terme a été étendu à la fourniture de n'importe quel combustible sidérurgique. «Les forges de Monbarre (Montbard, 21500), celles du Dauphiné et du Lyonnais, du Forêt (Forez), ne s'affouagent qu'avec du charbon de terre ou de la houille. » [5464] p.148. 

 ALLURE CHARBON DE BOIS : Au H.F, consommation de charbon de bois rapportée à la dimension du ventre du H.F. “Une donnée d'expérience permet de considérer que 90 kg de charbon se brûlent par heure par m2 de section au ventre.” [5423] t.2 p.10. 

ALLURE DE DÉRANGEMENT : Au H.F., anomalie dans la marche, due par ex. à une surcharge de minerai ou un refroidissement. Voir à allure régulière et constante la cit. [1421]. 

ALLURE RÉGULIÈRE ET CONSTANTE : Au H.F., bonne marche. «Dans un roulement de fonte blanche au coke, il faut distinguer l'allure régulière et constante de celle qu'on appelle allure de dérangement.» [1421] t.9 I-1863. p.84.  

AMANDE : Repère de forme et de dimension pour le haut-fourniste du 19ème s. «En bonne allure, la fonte enveloppée de laitier passe devant la tuyère sous la forme et le volume d'une amande régulièrement ellipsoïde et lisse.» [5421] p.180. 

 AMIANTE DES FOURNEAUX : Forme particulière de silice. “Quand on démolit la chemise des H.Fx on trouve souvent au fond ou dans les angles du creuset... une substance d'un blanc soyeux,.. (c')est de la silice pure. Les anciens métallurgistes la désignaient sous le nom d'amiante des fourneaux.” [4512] t.II. p.291. 

ANNEAU : Au H.F., pièce de réglage de la répartition des matières. "La décharge des matières est régulée par un anneau suspendu sous la cloche et qui, quand on l'abaisse, renvoie la charge au centre, et quand on le relève, permet au minerai et au fondant d'aller à la paroi." [5383] p.68. Au début des années 1960, au H.F.6 de Senelle, pour tenter d'améliorer la répartition des charges, on a employé ce moyen de répartition sommaire, qui était mal commode à cause de sa manoeuvre manuelle.  

ANNEAU COMPENSATEUR : Au H.F., joint métallique analogue au joint élastique; voir cette exp. dans le Glossaire. “Le H.F. (autoportant) peut suivre librement toutes les dilatations dues à la chaleur, qui sont encaissées par un anneau compensateur situé en tête de H.F.” [5307]  

APPAREIL DES CHEMINS DE FER : « La résistance de la fonte est éprouvée au choc au moyen de l'appareil dit 'des chemins de fer'. Dans cet appareil l'enclume a un poids de 800 kg... Les barreaux d'épreuve sont placés sur deux couteaux en acier, espacés de 16 cm, et le mouton, qui a un pods de 12 kg, tombe exactement sur le milieu... Les barreaux ont une section carrée de 40 mm environ et une longueur de 200 m.» [OAC] p.4. Tiré de [SIBX]

APPAREILLEUR/APPAREILLEUSE DE HAUT-FOURNEAU -SALLE- : “Définition de l'emploi/métier : Pilote les opérations de conduite des installations informatisées réalisant une ou plusieurs phases de la production des métaux -agglomération, fusion, coulée, affinage...(*) -. Surveille les paramètres de production -composition des métaux, températures, débit de gaz...- à partir d'une salle de contrôle -tableaux synoptiques, écrans, ordinateurs, vidéo...-. Intervient dans les régulations et les corrections des paramètres, en relation avec les opérateurs et les machinistes en poste sur le site. Peut aussi réguler les consommations des matières et de l'énergie pour optimiser l'installation. Conditions générales d'exercice de l'emploi/métier : L'emploi/métier s'exerce en salle, assis devant des tableaux, écrans, claviers en nombre variable, avec parfois des déplacements. L'emploi/métier nécessite de s'intégrer dans une équipe de taille moyenne dont la plupart des membres opèrent sur le site, et avec laquelle la communication s'effectue à distance -téléphone, talkie-walkie...-. L'activité est généralement organisée en horaires postés à feu continu -3x8-. L'activité nécessite une vigilance permanente et une réactivité immédiate à l'événement -dérive des paramètres, incidents... Formation et expérience : Cet emploi/métier est généralement accessible à partir de formations de niveau V -BEP, CAP, CFPA- dans les domaines de la production des métaux -fonderie, sidérurgie...- complétées par une expérience du processus obtenue progressivement sur les différents postes de l'installation. Les formations de niveau IV -Bac professionnel ou technologique, CFPA- permettent un accès à l'emploi/métier mais ne dispensent pas d'une expérience sur site.” [2643] CV.COM; source ANPE. 2010. REM : (*) On dépasse ici largement le cadre du H.F. Tiré de [SIBX].

APPAREIL MONGE : «La résistance de la fonte à la flexion est éprouvée au moyen de l'appareil MONGE. » [OAC] p.5. « Le barreau est placé entre les deux couteaux en acier d'une mâchoire solidement fixée scellée dans un mur, et il est assemblé au moyen d'un étrier et d'un coin, avec un levier en fer, à l'extrémité duquel se trouve un plateau que l'on charge de poids ou une cuve que l'on remplit d'eau. » [961] p.297. Tiré de [SIBX]

APPAREIL RECEVEUR ET CHAUFFEUR DE VENT : A la fin du 19ème s., au Québec, “la soufflante (du H.F.) est équipée... d'un appareil receveur et chauffeur de vent brevet Scanlan, qui peut élever la température de vent à 93°C avant l'entrée dans l'appareil à vent chaud.” [5388] p.9. .

ARSENAL DE LA RÉVOLUTION : Surnom donné à un H.F. qui permit aux Américains de lutter contre l’Angleterre. ”Le premier H.F. de la région de Salisbury, Connecticut, a été construit à Lakeville en 1762. Pendant la Révolution américaine, 80 % du canon (pièce et /ou boulets) produit dans les colonies fut fabriqué au fourneau de Salisbury. Pendant des années, les historiens ont qualifié le site ‘d’Arsenal de la Révolution’." [5232]

ATELIER CENTRAL : Type d'organisation qui favorise les grosses productions et l'emploi de méthodes efficaces. «Il faut établir une grande usine à fonte avec des H.Fx élevés et munis de souffleries puissantes. Il faut y faire arriver le bois en nature (par flottage) et le carboniser dans un atelier central.» [NAF] t.13. 1854. p.19. Tiré de [SIBX]. 

BANNETTE : Sorte de panier. ”Pendant longtemps, on a fait usage de bannettes en osier de forme ellipsoïdale pour charger le coke dans le H.F. : cette pratique était défectueuse car les bannettes n’ont pas toutes la même capacité.” [4210]  

BAUXITE Ajout : Au H.F., “ce minéral qui contient 57 % d’alumine et 25 % d’oxyde ferrique, est parfois employé comme fondant avec des minerais de fer siliceux.” [4695] p.105.  

BLOC INFORME : Appellation non méritée donnée à la gueuse produite au H.F. “Il faut citer (dans la Haute-Marne) les H.Fx de Bayard, de Bussy, de Joinville, de Bologne, de Riaucourt, d'où la fonte sort, tantôt en blocs informes destinés à d'autres travaux, tantôt en poêles de cuisines, en marmites, etc.” [5465] p.43.

BOUCHEUR AUTOMATIQUE (DU CHIO) : Au H.F., machine à boucher le chio, qu'il ne faut pas qualifier «d'automatique», mais de «commandée à distance». Voir à déboucheur automatique (du chio) la cit. [5482]. Tiré de [SIBX]

BOUE DE LAVAGE : Au H.F., boue provenant de l'épuration du gaz ; d'après [OCS] p.32. Tiré de [SIBX] 

BOULETTE DE TACONITE : Boulette à base de concentré de taconite. ”On peut s’étonner pourquoi un petit H.F. peut produire tant de métal liquide (185000 t de fonte/an pour un volume total de 446 m/3). La réponse est qu’au lieu de minerai brut à basse teneur en fer, la plus grande partie de la charge est maintenant constituée de boulettes de taconite, à haute teneur et toutes de même taille, ce qui aide à obtenir une marche régulière du H.F.” [4452]

CAISSE ANNULAIRE : Au 19ème s., élément de la structure du H.F. «Les étalages reposent sur des caisses annulaires en fonte, au nombre de 4 ou de 6, traversées d'une manière continue par un courant d'eau froide.» [2224] t.III p.546. Tiré de [SIBX]. 

CALORIFUGEAGE : Mise en place d'un matériau qui diminue le transfert de la chaleur. Au H.F., une recette. "Les maîtres de forges du Cleveland sont très attentifs au calorifugeage avec un bon isolant, de la moindre partie des conduites à vent chaud. Le moyen le moins coûteux de la faire est de prendre une partie de sel, une partie de blanc d'Espagne et deux parties de cendre expansée et broyée. A ces quatre parties, on ajoute une bonne quantité de poils de vache, on mélange le tout avec de l'eau pour atteindre la consistance d'une pâte... Après avoir mis trois couches d'au moins 13 mm d'épaisseur, on enveloppe avec du fil de fer;" [5355], 4/09/1869. p.147. Tiré de [SIBX] 

CANON À MASSE : Au H.F., machine à boucher le trou de coulée. “Le trou de coulée était bouché à la main pendant que le vent était coupé sur le fourneau. En 1914, H.A. BERG aux Carrie furnaces à Rankin, Pennsylvanie, développa un canon à masse commandé à distance, qui poussait un bouchon d’argile dans le fourneau sans couper le vent.” [5074] p.29. 

CENTRALE THERMIQUE : Appellation donnée au H.F. à cause de sa production de gaz de gueulard qui est consommée par divers fours de l'usine. Avec la réduction de la mise au mille de combustible, la production de gaz et sa richesse ont diminué, et le gaz de H.F. ne peut plus, à lui seul, équilibrer la consommation de l'usine intégrée, comme cela pouvait se faire dans les années 1920. “Le H.F. est la centrale thermique de l’usine sidérurgique, comme cela doit être; tous les efforts sont faits pour récupérer chaque calorie disponible contenue dans le gaz de H.F.” [5266] janvier 1923. p.33.  

CHARGE EN BLANC : Au H.F., charge sans minerai; exp. syn. de charge morte et voir au Glossaire charge à blanc. «Une charge en blanc -charbon seulement- commença l'opération.» [5423] t.2 p.44. 

CHARGEMENT À LA CIRCONFÉRENCE : Au H.F., mode de chargement dans lequel les matières sont versées au gueulard près de la paroi. «Les matières en s'affaissant dans le fourneau, sont repoussées vers les parois par le cône inférieur du distributeur; de là elles se disposent en talus de la circonférence au centre et il se forme un vide en dessous du cône. Les plus gros fragments roulent par ce talus au fond du vide et viennent occuper la partie centrale du fourneau (*). C'est un véritable chargement à la paroi... Les preuves qui confirment cette supériorité (*) du chargement à la circonférence abondent autour de nous.» [1421] t.9 I-1863. p.92. (*) Les gros morceaux provoquent un afflux de gaz au centre du fourneau et l'on voit que dans les années 1860 on avait déjà découvert l'intérêt de la marche centrale, prônée à partir des années 1980.

COKE PAR TONNE DE LIT DE FUSION TRAVERSANT : Consommation de coke rapportée au poids du lit de fusion auquel on a soustrait le poids ce poussières produites. Cette donnée varie 1) avec la richesse du lit de fusion, 2) avec l'efficacité de marche du H.F. Exemple en 1962, Senelle et Appleby Frodingham, sont alimentés avec des minerais de teneur en fer proche (25 à 35 %). Par tonne de fonte :

           Lit de fusion    aggloméré    Lit de fusion traversant    Coke/lit de fusion traversant

Senelle   2950 kg           36 %                  2904 kg                       324 kg

Appleby   2565 kg         100 %                 2925 kg                       300 kg

Avantage évident pour la charge en aggloméré ; le lit de fusion est plus riche ; on produit moins de poussières (40 kg contre 46 kg à Senelle); la consommation de coke est plus faible. Tiré de [SIBX]. .

COMBINAISON IGNIFUGÉE : Exp. employée pour désigner la protection du fondeur de H.F. au moment de la coulée; il s'agit plutôt d'un manteau. “Le chef fondeur revêtu de sa combinaison ignifugée, ressemble à une statue.” [2643] www. Archives.lesoir.be/aldo-serafin-capitaine-de-... 2014.

COMPTAGE DES CHARGES : Au H.F., suivi du nombre de charges enfournées. Une méthode au 19ème s. : «Le couvercle du gueulard est à charnières et il est manoeuvré par l'ouvrier au moyen d'un engrenage et d'une vis sans fin. Chaque fois que l'ouvrier fait une manœuvre, un poinçon mû par un mouvement d'horlogerie et contenu dans une boîte fermée à clef, vient marquer un point sur une feuille de papier. On peut ainsi vérifier le nombre de charges et les heures auxquelles elles ont eu lieu.» [2224] t.III p.553. Plus tard, le relevé sur enregistreur des mouvements des sondes de niveau a permis de compter le nombre de charges. Avec la mécanisation et l'informatisation du chargement du H.F., ce décompte est fait en permanence par l'ordinateur. Tiré de [SIBX] 

CÔNE : Au H.F., cloche du cup and cone, type de gueulard inventé en Grande-Bretagne en 1855. “Le cône n'est pas fixé mais suspendu à un levier par une chaîne, et équilibré par un contrepoids.” [5466] Tiré de [SIBX]  

CONTACT IMMÉDIAT : Au sens premier d'immédiat, contact sans intermédiaire. Ici, c'est la condition supposée pour la réalisation d'une réaction chimique. Dans la réduction d'un oxyde de fer, « M. BERTHIER en particulier affirme que la réduction par cémentation a lieu... mais cet auteur regarde comme une condition indispensable de la réduction qu'il y ait contact immédiat entre l'oxide métallique et le charbon (de bois à l'époque). Il nie même positivement que les vapeurs combustibles (comme le monoxyde de carbone) qui émanent des foyers puissent enlever l'oxigène aux oxides métalliques (*).» [2237] p.126. (*) Opinion abandonnée, on a démontré depuis qu'au H.F., l'essentiel de la réduction des oxydes de fer se fait par le moyen du monoxyde de carbone. Tiré de [SIBX].

CONTRÉE DE L'ANTHRACITE : Dans les années 1870, aux États-Unis, région où l'anthracite était le combustible des H.Fx; elle comprenait les vallées des rivières Lehigh, Schuylkill et Susquehanna. "Le trouble dans la contrée de l'anthracite, en même temps que les conditions difficiles du marché dues aux problèmes financiers a conduit à réduire la production de fonte... La difficulté la plus importante est l'impossibilité d'obtenir les approvisionnements en anthracite... Quelques-uns ont continué à fonctionner, mais, en l'absence de charbons de toutes sortes, se sont tournés vers le coke. Dans la vallée de la Lehigh, ceux qui sont décidés à ne consommer rien d'autre que l'anthracite, seront conduits à l'arrêt, au plus tard à la fin de ce mois... Des expériences ont montré un aspect favorable : pour produire au H.F. une tonne de fonte 1,25 t de coke est équivalent à 1,75 t d'anthracite. On voit que si le coke peut être employé sans difficultés, on peut l'introduire en quantité dans la production de la fonte. ... Pour l'ensemble de la contrée de l'anthracite, il y a 119 H.Fx dont 56 au vent et 63 à l'arrêt." Dans Inactivity in Pennsylvania.. Conditions of the anthracite furnaces. Article du 03/04/1875 cité dans [2643], himedo.net/... /Iron/Anthraciteironindustry.htm. .

CONTREFORT ou CONTRE-FORT Nouvelle Acception : Au 19ème s., au H.F., support de la marâtre. A l'usine de Barrow à Ulverstone, Grande-Bretagne, «derrière chaque colonne (voir à corniche la cit. [5451])... se trouve un contrefort en fonte, vertical; ce sont ces 12 ou 14 contreforts qui supportent réellement au moyen de marâtres circulaires, la cuve et la tour. » [5451] p.25. 

CONTRÔLE CONTINU DES LAITIERS : Au H.F., à chaque coulée, comparaison de l'échantillon de laitier à un ensemble d'échantillons de référence. A Saulnes (54650), «un contrôle continu des laitiers par des témoins mis sous les yeux des ouvriers et des contre-maîtres fonctionne sans interruption.» [5439] 11/12/1887 p.1020 

.CUBILO Nouvelle Acception  : Nom donné au H.F., et abréviation probable de H.F. cubilot, d'après [5467] p.75.  

CUPOLA Nouvelle Acception : Type de H.F.; terme syn. de fourneau cubilot et H.F. cubilot. «La fig. offre un fourneau appelé cupola et qui est employé dans plusieurs parties de l'Angleterre : il est revêtu d'un manteau de fonte qui remplace le double muraillement et enveloppe la chemise de briques.» [5420] p.300 et 301. 

DÉBOUCHEMENT : Au H.F., à la première mise à feu, ouverture du gueulard qui a été fermé par une plaque avant l'allumage du charbon de bois. "Du débouchement du fourneau quand il est échauffé." [5035] TII p.279. 

DÉBOUCHEUR AUTOMATIQUE (DU CHIO) : Au H.F., machine à déboucher le chio, exp. qui amène trois remarques, 1) Dans l'état actuel des recherches, on n'a pas connaissance de l'utilisation d'une telle machine, 2) Pour les machines de plancher du H.F., il faut éviter de les qualifier «d'automatiques» ; il s'agit en fait de machines «commandées à distance». 3) Bien que ce soit pas une règle absolue, il est habituel de conserver le masculin pour qualifier le machiniste (sauf si c'est une dame) et de mettre la machine au féminin. «Pour le travail au chio, on construit des boucheurs et déboucheurs automatiques, basés les uns sur le principe de la seringue (*), les autres formant en quelque sorte des haveuses (**).» [5482] p.259 et 260. (*) Le principe «de la seringue», concerne la machines à boucher le trou de coulée ; (**) pour le chio la machine met simplement un tampon qui arrête l'écoulement du laitier et la comparaison est absolument incompréhensible !  .

DENT DE CHIEN Nouvelle Acception: Appellation d'une fonte anglaise «La fonte faite au coke, destinée à la seconde fusion, contient souvent autant de soufre que de carbone; la meilleure, nommée dent de chien dans les fonderies anglaises, est dans ce cas.» [5421] p.210. 

 DÉVIATION VERTICALE DES GAZ DE HAUT FOURNEAU : Au H.F., type de sortie de gaz. «Bien que l'idée de la déviation verticale des gaz des H.Fx soit connue, il y a néanmoins invention brevetable dans le fait d'imaginer un appareil qui la réalise en permettant d'extraire les gaz au sommet du HF. , pour les amener au niveau du sol. Cassation le 01/05/1851.» [5484] p.140. 

 DOUBLE ÉCOULEMENT DE LAITIER : Au H.F., aménagement de deux trous de sortie du laitier. “On a, il y a quelques années, essayé dans la Haute-Marne, de construire des H.Fx à double écoulement de laitier; mais cette innovation n'a pas rendu les services qu'on en attendait.” [5423] t.2 p.18.

ÉLARGISSEMENT Nouvelle Acception : Au H.F., terme employé pour désigner l'accroissement d'un diamètre. “La question de l'élargissement des gueulards et des cuves a été traitée récemment par M. TRURAN... (qui) a fait de l'élargissement de la cuve l'objet d'un brevet... Il ne se borne plus à augmenter le diamètre du gueulard; dépassant le profil cylindrique, il propose d'adopter un tronc de cône dont la plus grande base serait le gueulard.” [1421] t.4 1888-1889 p.332. 

ÉLIMINATION PARTIELLE DE L'AZOTE : Dans un foyer quelconque ou au H.F., moyen d'élever la température de flamme. “Comme on ne peut encore (dans les années 1860) fabriquer économiquement du gaz oxygène pour l'employer à produire de la chaleur et que l'augmentation d'intensité de cette chaleur pourrait être utile dans quelques cas, j'ai étudié une méthode. Elle consiste dans l'élimination partielle de l'azote, en brûlant de l'oxyde de carbone pur avec de l'air et en conduisant les produits de combustion qui en résultent sur du carbone fixe (le coke dans le cas du H.F.) , où il se forme de nouveau de l'oxyde de carbone, qui est alors brûlé une seconde fois.” [5381] p.26. 

ENFLAMMER : Terme employé à la place de souffler. Quel «étonnement devant ces H.Fx de 25 pieds (8,1 m) d'élévation, bâtis sur les modèles du minéralogiste RAMBOURG... enflammés non par des soufflets mais par des pistons ou des pompes à air.» [5476] p.170

ÉMOUSSÉ/ÉE : Terme employé pour décrire une opération consistant à faire disparaître les angles rentrants du garnissage intérieur en briques du H.F. Au H.F.A d’Edgar Thomson, “les angles étaient soigneusement émoussés, de sorte que, du gueulard au creuset, le profil se confondait à 5 cm près à un cercle.” [138] série 9. t.I. 1892. p.72. 

 ENTRÉE Nouvelle Acception : Au H.F., terme employé, de façon inhabituelle, à la place de gueulard. “On y trouve (auprès du H.F.)... les systèmes de transport et de convoyage appropriés, afin de les délivrer (les matières premières et le combustible) à l'entrée du H.F., au sommet.” [5307]  

ENTRÉE DU GUEULARD : Au H.F., ouverture de chargement. «La précaution serait de diminuer l'entrée des gueulards de nos H.Fx, qui dans leur état actuel, déterminent une évaporation de chaleur nuisible. L'ouverture doit être réduite à la moitié du diamètre de la largeur de la cuve (*).» [5464] p.149. (*) L'exp. diamètre de la largeur de la cuve est mal formulée et imprécise parce que le diamètre de la cuve varie généralement en fonction de la hauteur; on peut penser que l'auteur a voulu citer le diamètre au ventre, c.-à-d. au bas de la cuve.  

ÉVACUATION DU LAITIER : Organisation du transport du laitier de H.F. Dans les années 1850, à Darlaston, Staffordshire, “le site (des H.Fx) avait un chemin de fer à voie étroite avec des chevaux. Le laitier était versé dans des cuves qui étaient tirées par un attelage de deux ou trois chevaux jusqu’au lieu du versage. Chaque cuve était munie d’un mécanisme de versement qui était actionné par un dispositif rapide.” [5095]. En Amérique, vers 1860, on recommande de “creuser auprès du H.F. deux bassins ronds de 1,5 à 1,8 m de diamètre et de 0,6 m de profondeur. Au centre de chaque bassin, on met en position verticale un barreau en fonte. Le laitier qui coule dans le bassin se rassemble autour du barreau. (Après solidification) une chaîne attachée à une grue est fixée au barreau et par ce moyen le laitier est placé sur n’importe quel véhicule.” [5164] p.401. 

FAUSSE SORTIE : Au H.F. à poitrine ouverte, coulée de la fonte à un niveau plus haut que le trou de coulée normal. «Fausse sortie. Quelquefois, le métal ne sort pas par le trou qu'on lui a préparé près du fond : il coule de la partie supérieure et descend sur le ringard. Si le fondeur n'y prend garde il restera de la fonte dans le creuset.» [5423] t.2 p.48. 

FER DE DEUXIÈME FUSION : Au 19ème s., on cite, “le fer battu ou forgé, que l'on appelle fer de deuxième fusion, c.-à-d. lorsque le carbone est enlevé.” [5483] p.44. 

FER DE PREMIÈRE FUSION : Au 19ème s., fonte ou fer de gueuse (all = Roheisen; ang = pig iron), d'après [5483] p.44. 

FER GROSSIER Nouvelle Acception: Nom donné à la fonte du H.F. «La fonte est une sorte de fer grossier. Pour qu'elle devienne du fer véritable, on doit la mettre au feu une seconde fois (c.-à-d. l'affiner).» [5486] t.III. p.53.  

FER SCORIACÉ : Fonte de H.F. qui a l'aspect d'une scorie. «Un maître de forges présenta un morceau de fer scoriacé qu'il avait recueilli dans un H.F. où il traitait un minerai de fer qui provenait des houillères. » [5457 ] t.17 1831 p.47 et 48.

FEU NU : Au H.F., cette exp. peut signifier que le gueulard est ouvert; voir à marcher à feu nu la cit. [OEF]. Tiré de [SIBX]. 

FIÈVRE DES FOURS DE FUSION : Maladie; voir dans le Glossaire fièvre des fondeurs. «Il y a une variété de fièvre de type intermittent chez les fondeurs, fièvre due à la fois au surmenage, à la chaleur, aux gaz toxiques. Les ouvriers l'appellent fièvre des fours de fusion.» [5485] p.540. 

FLEUR DE ZINC : Au pl., une des formes de l’oxyde de zinc. Dans le H.F., “l’oxyde de zinc se sépare (des matières ferrifères)) sous la forme d’une espèce de cendre légère, qu’on nomme fleurs de zinc et qui n’est qu’un oxyde de ce métal.” [5206] p.44. 

 FONTE À BLANC : Expression curieuse qui désigne le fonte en train de couler, et blanche à cause de sa température élevée. « Ils virent à travers la nuit une chose large et blanche, pareille aux ruisseaux de fonte à blanc qui sortent du H.F.» [5489] p.506.

FONTE À CRASSE(S) : Au H.F. fonte produite quand les matières ferrifères sont constituées en grande partie par des scories d'affinage, de réchauffage, de laminoir. «Les fontes à crasse de la Providence d'Hautmont (59330)... surgissent et prennent notre place à cause de leur bas prix, et il faut le dire, de leur bonne qualité.» [5408]16/06/1878. Tiré de [SIBX]

FONTE À POTERIE : Fonte destinée au moulage de récipients. «Les rares analyses spectrographiques ont révélé la présence de zinc dans les fontes à poterie de la région liègeoise.» [5492] p.321 

FONTE À PUDDLER : Fonte destinée à, être convertie en fer au puddlage; d'après [5439] 18/09/1892 p.5.  

FONTE À x COUPS : Pour l'essai des canons en fonte, «en faisant toujours l'épreuve à outrance (c.-à-d. jusqu'à l'éclatement du canon), on peut comprarer la fonte essayée à celle employée précédemment et on dit de la fonte qu'elle est à 56 ou 58 coups.» [5450] p.29 et 30.  

FONTE BLANCHE À GRANDES LAMES : Fonte manganésée. “Le fer spathique de Bendorf (68480)... donne dans les H.Fx de la fonte blanche à grandes lames éminemment propre à faire de l'acier naturel.” [4512] t.II. p.255 à 256.  

FONTE BLANCHE LAMELLEUSE : Fonte dont la cassure présente des lamelles; elle est souvent rayonnée. «On obtient la fonte blanche lamelleuse dans le H.F. lorsque l'oxide de fer se réduit complètement, que le carbone carbure le fer en se combinant avec lui, et qu'il ne se produit pas d'autres réactions.» [5450] p.22. 

FONTE BLANCHE PAR DÉCARBURATION : Sorte de fonte de H.F.. « Lorsque les fontes grises ou truitées sont fondues et exposées longtemps à l'action des courants d'air, une partie de leur carbone est brulé... Lorsque la décarburation est poussée jusqu'à un certain degré, on obtient de la fonte blanche... La fonte blanche par décarburation est d'autant moins fusible qu'elle contient moins de carbone.» [5450] p.24. 

FONTE BLANCHIE PAR LA TREMPE : Sorte de fonte de H.F.. «Lorsqu'on refroidit subitement certaines fontes quand elles sont encore à l'état de fusion ignée, elles se blanchissent et présentent tous les caractères de la fonte blanche lamelleuse (voir cette exp;).» [5450] p.24.  

FONTE COMMUNE : Fonte telle qu'elle sort du H.F. «A Toulouse il n'existe pas de H.Fx, c.-à-d. des usines où l'on fait de la fonte de première fusion autrement dit de la fonte commune. » [5490] p.41. 

FONTE DE CUBILOT : Fonte de H.F. destinée à une deuxième fusion. «L'usine HANDEL et LUEG est spécialisée dans la construction de très grosses pièces de fonte dt d'acier. Elles reçoit la fonte en gueuses qu'on transforme en fonte de cubilot ou en acier SIEMENS-MARTIN. » [LAT] p.64. Tiré de [SIBX]

FONTE DE SECONDE FUSION Nouvelle Acception : Fonte qui a été traitée par le finage. «Quant aux fontes de seconde fusion, dites fine-metal (voir cette exp. dans le Glossaire), qui ne sont propres qu'à être converties en fer... par leur rapprochement de l'état de fer, elles rentrent entièrement dans le cas des massiaux si justement prohibés par la loi de 1814, nous pensons qu'on doit leur appliquer la même prohibition.» [5491] p.11 et 12. 

FONTE GRAINELÉE : Au 18ème s., au H.F., fonte liquide qui présente des grumeaux. En Suède, la fonte provenant du minerai des marais, “est épaisse, grainelée, coule lentement et s'épaissit avec facilité.” [5035] TII p.373.  

FONTE EN GRENAILLE : Fonte réduite en petits morceaux à la coulée du H.F. “Le canal en brasque dans lequel coule la fonte... se dirige vers une fosse de 1,63 m de profondeur sur 1,63 m en carré. Le canal est prolongé jusqu'au millieu de la fosse par un conduit en bois garni de brasque et terminé par une espèce d'écumoire percée de 5 à 6 trous. Pendant la coulée un homme armé d'un rateau remue constamment la fonte tombée en grenaille... On fait arriver d'un côté un courant d'eau froide, tandis que l'eau chaude s'écoule de l'autre côté.” [138] t.XVII. 1840. p.243.  

FONTE FORTE Ajout: «Les fontes employées pour le coulage des canons proviennent de minerais destinés à la fabrication du fer fort, et sont connues dans le commerce sous le nom de fontes fortes.» [5450] p.27.  

FONTE INDIGÈNE : Fonte produite dans le pays dont on parle. “Balance du commerce des fontes en 1844 : fontes neuves indigènes provenant des H.Fx du Royaume 4.271.753 quintaux métriques.” [5499] p.63. 

 FONTE INDUSTRIELLE : Fonte du commerce. «Les fontes industrielles sont en général, loin d'être saturées en carbone, ce qui fait que l'on ne trouve pas de corrélation bien nette entre les doses de carbone, silicium, manganèse, soufre, etc. qu'elles renferment.» [LJR] p.229. Tiré de [SIBX]

 FONTE STERLING : Alliage ferreux. On trouve aussi fonte Stirling. Nous avons conseillé «de placer des rognures de tôle et des riblons de fer dans les rigoles où (on) fait les coulées, pour obtenir de la fonte Sterling si estimée en Angleterre. » [5466] p.308. T 

FONTE STIRLING : Alliage ferreux. On trouve aussi fonte Sterling.. «Il paraît évident que l'alliage du fer métallique et de la fonte donne à celle-ci un degré de résistance à la traction et à l'écrasement beaucoup plus considérable que celui que possède la simple fonte...C'est sur un pareil avantage qu'est fondée la fabrication de la fonte Stirling, connue en Angleterre sous le nom de toughened wrought iron (fer malléable renforcé).» [5423] t.2 p.66 et 67. 

FONTE TOUTE FAITE : Fonte achetée dans une autre usine. “Les deux H.Fx qui produisaient de la fonte de première fusion ont été supprimés depuis que la maison  de DIETRICH a trouvé plus avantageux d'acheter la fonte toute faite.» [5498] p.30.  

FONTE TRÈS RÉSISTANTE : Fonte spéciale. «Elle (la Sté des aciéries de Longwy) va, sur l'invitation du Comptoir de Longwy (voir cette exp. au Glossaire), transformer en allure de fonte très résistante, un de ses fourneaux marchant actuellement en fonte de moulage.» [5408] 03/02/1885 p.8. Tiré de [SIBX].

FONTE TROP FAITE : Fonte à haute teneur en carbone. Au H.F., «si le charbon est en excès par rapport au minerai, la fonte devient ce qu'on appelle en termes de mineurs übergaar -trop faite- ; elle contient une quantité notable de graphite.» [5475] p.391. 

FONTE VERTE : Pour les dictionnaires, la fonte verte c'est l'”ancien nom du bronze.” [3020], en particulier quand cet alliage servait à mouler des canons. Voici une autre définition : «On reconnaissait de façon précise le moment où elle (la fonte) devait être utilisée : c'est quand le laitier (du H.F. d'où provenait la fonte) avait pris une teinte vert pâle. De là l'exp. 'fonte verte' usitée à l'époque pour désigner la fonte à canon.» [5497] n°48. Février 1925. p.56. Cette explication paraît peu vraisemblable, surtout parce qu'à l'époque les H.Fx marchaient au charbon de bois, et qu'en bonne marche les laitiers étaient toujours vitreux et verts.  

FORCE PRODUCTIVE : Pour un H.F., capacité de production. «Ce chiffre de 1000 Tf/j représente la force productive des fourneaux enlevés à la France par l'annexion de la Lorraine (après la guerre de 1870) : ces fourneaux sont ceux de Noveant, Maizières, Hayange, Moyeuvre et Styring, Ottange, Héming, etc.» [1421] t.5 1876. p.81. 

FORME OBTUSE : Pour la section droite du H.F., forme polygonale. «Il faut commencer d'en changer (du H.F.) les cheminées (ici cuves), qui sont toutes de formes obtuses ou carrées... Celle qui doit leur être substituée est la circulaire depuis la cuve jusqu'au gueulard.» [5464] p.149. 

FOUNTO : Dans le centre de la France, fonte, «produit du minerai de fer sortant des H.Fx. » [5496] p.679.  

FOUR HOLLANDAIS : Avant la mise à feu d'un H.F. neuf, four provisoire installé pour le sécher. “Un four hollandais chauffé au coke et installé à l’une des tuyères, ainsi qu’un feu de bois dans la rigole mère, donnent de très bons résultats. La chaleur peut être réglée et le fourneau est séché uniformément sans dommages pour le réfractaire.” [5266] avril 1913. p.18. 

FOURNEAU À DEUX TYMPES : Au 19ème s., H.F. où l'on peut couler de deux côtés, c.-à-d. ayant deux trous de coulée; exp. syn. H.F. à double coulée. «Les fourneaux destinés en partie à la moulerie de première fusion ont des dispositions particulières : ils ont deux tympes, une de chaque côté de la tuyère; le creuset... est ouvert des deux côtés sur deux faces opposées, l'une donnant sur le sol où on coule la fonte en gueuse, l'autre sur l'atelier de moulage proprement dit.» [5421] p.208.  

FOURNEAU À FAIRE COULER LA GUEUSE : H.F. «Il y a dans la paroisse (à Ecole, 73630) des fabriques de fer qui sont un fourneau à faire couler la gueuse, un martinet et une martinette.» [5494] p.56. 

FOURNEAU À SABLERIE : H.F. où l'on faisait des moulages en première fusion. « Les fourneaux en sablerie fondent des mines en roches combinées avec des mines en grais de qualité secondaire.» [NAF] t.12. 1853 p.303.  

FOURNEAU CONSEILLÉ : Dans les années 1870, H.F. modèle. En 1876, RÉMAURY, directeur de l'usine de Pompey écrit : "Les constructeurs et les directeurs de fourneaux estiment qu'une production... de 60 à 70 Tf/j correspond à la marche la plus sûre et la plus économique. Dans ces conditions, voici quelles seraient les dimensions à conseiller : Vt maximum = 300 m3. Hu = 17 à 18 m. Øventre = 5 à 6 m. Øcreuset = 1,7 à 2 m. Comme type de construction la plupart des usines ont adopté le fourneau sur colonnes, dégageant entièrement le creuset, l'ouvrage et les étalages; le ventre et la cuve sont protégés par une enveloppe de briques ou de tôle. » [1421] t.5 1876 p.84. 

FOURNEAU D'UNE CERTAINE ÉLÉVATION : Une définition du H.F. «L'invention des H.Fx, fourneaux d'une certaine élévation, est fondée sur le principe des fourneaux catalans (*), mais avec une haute cheminée par laquelle on jetait pèle-mêle (**) le charbon et le minerai jusqu'à l'ouverture qu'on appelle gueulard.» [5500] p.112. (*) Compte tenu de la différence de fonctionnement avec le foyer catalan : colonne des charges importante qui induit des phénomènes d'écrasement des matières; superposition des matières, d'où la nécessité d'assurer une perméabilité; mouvement continu qui amène des problèmes de friction ; production de fonte liquide et non de fer solide; problèmes de structure dus à la hauteur. Peut-on dire dans ces conditions qu'on emploie le même principe ? (**) Dès l'origine les haut-fournistes ont été très attentifs à disposition des matières dans la cuve, et donc à la manière de charger, qui n'a jamais été un pèle-mêle.  

FOURNEAU EN GUEUSE : H.F. produisant de la fonte en gueuse destinée à être convertie en fer à l'affinerie, par opposition au fourneau en marchandise (voir cette exp. dans le Glossaire); d'après [4661], p.646.

FOURNEAU MARCHANT AU... : Au 19ème s., H.F. dont on précise le combustible; voir supra les qualifications de H.Fx. En 1831, en France, «il n'y a pas plus de 20 à 25 fourneaux marchant au coke. Ce sont ceux les deux de Janon (à Terrenoire, Saint-Etienne 42100.), les deux de Saint Julien (42800), les quatre de La Voulte (07800), celui de Vienne (38200), ceux de Firmy (Firmi, 12300), ceux d'Alais (Alès, 30100), les quatre du Creusot (71200), à Moyeuvre (2 H.Fx; 57250) et à Hayange (2H.Fx; 57700). » [5440] p.115. 

FOURNEAU TRÈS PROFOND : Exp. maladroite où l'on emploie «profond» à la place de «haut», pour désigner le H.F. «On ne peut fondre ce métal (le fer) que dans des fourneaux très profonds -dits H.Fx-, alimentés par de forts soufflets.» [5501] p.705. GRAND CYLINDRE : Exp. employée pour désigner le H.F., et qui reflétait la réalité dans la Grande-Bretagne du milieu du 19ème s., car l'enveloppe extérieure du (haut) fourneau cubilot était cylindrique. «Ils allèrent vers l'ascenseur par lequel le minerai, et le combustible, et la pierre à chaux étaient élevés jusqu'au sommet du grand cylindre.» [5466]

GRANDE MACHINE: Exp. qui désigne le H.F. «Les applications qu'on peut faire de cette théorie (réduction des oxydes de fer par le monoxyde de carbone, régénéré par CO2 + C → 2CO) au perfectionnement des H.Fx résulteront surtout de cette considération, que ces appareils sont de grandes machines propres à faire réagir sur le minerai de la chaleur et de l'oxyde de carbone; et que, par conséquent, ces machines seront d'autant plus parfaites, c.-à-d. qu'on obtiendra un effet utile d'autant plus grand d'une dépense donnée en combustible ou en air atmosphérrique, qu 'elle transmettra plus complètement au minerai l'action de ces deux agents.» [2237] p.133. Tiré de F. LE PLAY, Annales de Chimie et de physique. 1836. 

GRAND HAUT FOURNEAU : Notion très variable dans le temps et l'espace, et qui qualifie dans une région et/ou une époque données un H.F. sensiblement plus grand que la moyenne. Voir infra H.F. grand modèle. On écrit en 1875 : “N. JANOYER a eu l'occasion de voir un grand H.F. de Øventre = 7 m et de Ht = 22 m (*) , que l'on s'est trop hâté de condamner pour le remplacer par un autre de dimensions plus restreintes.” [1421] t.5 1876 p.88. (*) C'est près de 10 m de moins que les H.Fx du 20ème s. 

GUEULARD CROCKARD : Au début du 20ème s., au H.F., type d'appareil de chargement. “Il y a quelques années, le gueulard CROCKARD a été utilisé par la Coal Iron and Railway Cy, avec un succès remarqué... Le distributeur consiste en une goulotte tournante, portée par des rouleaux et actionnée à travers un train d’engrenages par le contrepoids du câble du skip.” [5266] juin 1924. p.266. D’après la fig.9, même référence, cette goulotte est placée dans le sas sous la petite cloche; elle est fixe pendant l’ouverture de la petite cloche, avec un changement de position entre chaque skip.

GUEULARD LIBRE : Au H.F., exp. syn. de gueulard ouvert ; voir marcher à gueulard libre. 

HALLE DE PESÉE : Au H.F., lieu de préparation de la charge. A la fin du 19ème s., à Radnor, au Québec, "la machine du monte-charge est reliée à deux cages qui s'élèvent de 13,73 m depuis le sol de la halle de pesée jusqu'au plancher du gueulard." [5388] p.11. T

HAUT FOURNEAU À COOK ET À SOUFFLERIE À VAPEUR : Système de H.F. initié en Grande-Bretagne au 18ème s. : le H.F. est alimenté en coke, et non plus en charbon de bois, et la soufflante est mue par une machine à vapeur, «En 1824, JOUFFROY avait conçu le projet d'enrichir la métallurgie française du système anglais de H.F. à cook et à soufflerie à vapeur.» [5516]  p.18. 

HAUT FOURNEAU À INJECTION DE VAPEUR : H.F. alimenté en vent par un courant d'air induit par un jet de vapeur. «On vient d'introduire dans les H.Fx de l'Union Pacific Railroad Cy un perfectionnement ingénieux (*). Les machines soufflantes sont remplacées par un appareil disposé dans les étalages du fourneau, et qui injecte à l'intérieur de la vapeur d'eau. L'injection de cette vapeur produit un énergique appel d'air... Ces nouveaux H.Fx sont, dit-on (*), en pleine marche depuis quelques semaines.» [5517] 10/08/1874. p.710. (*) Cette invention fait partie des innombrables recherches empiriques faites au 19ème s., pour améliorer quelque chose sur le H.F. (ici on cherche à ne pas acheter de soufflante, dont le prix était le même que celui du H.F. lui-même), et qui se terminait rapidement à cause de l'incongruité de leur conception, si toutefois il ne s'agissait pas simplement d'une idée vite abandonnée (voir «dit-on»). Autre remarque : Il ne faut confondre ce système avec l'injection de vapeur dans le vent, technologie du 20ème s., destinée à réguler l'humidité du vent et/ou à régler la température de flamme au nez de la tuyère. Tiré de [SIBX].

HAUT FOURNEAU ALIMENTÉ UNIQUEMENT EN FERRAILLES : Revendications du brevet US 1274245A de R.H. CROCKARD publié le 30/07/1918 : “Le H.F. est chargé en totalité par des ferrailles d'acier (*), avec le pourcentage nécessaire de fondant et avec du coke pour assurer la fusion et la carburation du métal produit par le fourneau. Ensuite la fusion est conduite comme à l'ordinaire. Par ce procédé, je suis capable de produire une qualité de fonte qu'il est impossible d'obtenir directement quand on emploie des minerais contenant du phosphore au delà des limites exigées par le BESSEMER (**).” (*) En mars 1983, l'usine de Rombas a produit dans un H.F. 25.000 t de fonte à partir de ferrailles dans le cadre du projet SIFF (SacilorIrsidFonteFerraille).(**) Dans le convertisseur BESSEMER, qui a un revêtement acide, il n'est pratiquement pas possible d'éliminer le phosphore contenu dans la fonte, d'où les “limites”. Le convertisseur THOMAS avec un revêtement de dolomie, donc basique, a permis de résoudre le probléme du phosphore. Tiré de [SIBX]

HAUT FOURNEAU À n BUSES : H.F. qui possède n buses pour amener le vent, et est donc équipé de n tuyères. «Dans le croquis nous donnons les dispositions des buses pour un H.F. à 5 buses, à creuset dégagé de la grosse maçonnerie.» [5517] vol.2-3 1871. p.143. 

HAUT FOURNEAU BOUCHÉ ET COUVERT : HF à l'arrêt dont on a bouché les tuyères, le trou de coulée et le chio, pour éviter l'entrée d'air et, dont on a couvert le gueulard pour éviter l'entrée de l'eau de pluie. «A la suite de la remise en marche d'un H.F. bouché et couvert depuis quelques mois, une fissure s'est produite dans la cuve (plutôt le creuset) par où le métal en fusion s'échappait.» [5439] 20/01/1922 p.37.

HAUT FOURNEAU CHAUFFÉ À/AU... : H.F. pour lequel on indique la nature du combustible. Certes, le combustible apporte de la chaleur, mais il fournit aussi l'agent réducteur et donne de la perméabilité à la charge : le terme “chauffé” en réduit trop le rôle. “Dans les laitiers des H.Fx chauffés au charbon de bois, la silice contient moyennement deux fois autant d'oxygène que les bases (*)... Les laitiers qui proviennent des H.Fx chauffés au coke... ont une constitution différente.” [4512] t.II p.276. (*) Ces laitiers sont très acides, ce qui n'avait pas d'importance car il n'y avait pas besoin d'éliminer le soufre du combustible. Le coke, par contre, apporte beaucoup de soufre et il faut un laitier basique pour l'éliminer.  

HAUT FOURNEAU DE CAMPAGNE : Haut fourneau au charbon de bois. «Depuis l'emploi de la houille dans la métallurgie, et la concurrence du bassin minier lorrain, les H.Fx de campagne ont été éteints en Haute-Marne.» [5513] p.61.

HAUT FOURNEAU DE JARDIN : H.F. installé dans un endroit inhabituel. “Carl LANGREBE, vice président de la Coal, Iron and Railway Company, est problement la seule personne en Amérique qui aura un H.F. dans son jardin. Les superbes affleurements de minerai de fer dans le terrain spacieux et au paysage élaboré... sur la crête de la Red Moutain, que M. LANGREBE a acheté le mois dernier, permettent, comme il le pense, l’établissement d’un fourneau miniature.” [5266] juillet 1930. P.1175. 

HAUT FOURNEAU DE L'OUEST : A la fin du 19ème s.., au Japon, H.F. de type occidental. Dans le fourneau de réduction traditionnel japonais, «la coupe verticale sur l'axe le plus court du four a la forme d'un V, la cavité ayant la plus grande largeur au sommet et non pas au milieu (au ventre) comme dans les H.Fx de l'ouest.» [5520] p.529.Tiré de [SIBX].

HAUT FOURNEAU DE MARQUE AMÉRICAINE : H.F. conçu aux États-Unis. La joie «se manifesta lorsqu'on força les H.Fx de marque américaine à dépasser leur capacité de production et à donner en 24 heures 2200 t de fonte sonore (?).» 5521] n°29 p.656. On est en U.R.S.S., au début des années 1930, dans une usine nouvellement créée (Magnitogorsk par ex.) et dont les H.Fx ont été construits sur des plans américains et sous la surveillance d'ingénieurs américains.Tiré de [SIBX].

HAUT FOURNEAU DE YATES : Au 19ème s., type de H.F. de petite taille. "Une note vient d'être publiée au sujet du H.F. de M. YATES de Chesterfield, Derbyshire... La hauteur de ce fourneau n'est que de 7,93 m, depuis la base jusqu'au dôme de chargement, où se trouvent 6 portes pour l'enfournement. Le diamètre du gueulard est de 4,88 m, et ce diamètre va en se réduisant jusqu'à 1,83 m au niveau des tuyères.... Le diamètre extérieur à la base n'étant que de 6,71 m, ne laisse que peu de maçonnerie entre les 3 embrasures des 6 tuyères (et l'embrasure de coulée ?) , et il n'y a pas de doute qu'on aurait mieux fait d'adopter les piliers de fer et la marâtre du H.F. cubilot gallois... La théorie de M. YATES est fondée sur la réverbération de la chaleur dans les foyers creux : le dôme est considéré comme équivalent à une hauteur de 6,10 m de fourneau, avec l'avantage de diminuer la fracturation des matières. Le fourneau fonctionne bien quand le niveau des matières est abaissé de 3,05 m, et l'on envisage un H.F. de seulement 5,49 m." [5355], 1/12/1849. p.83. Selon la même source, le H.F. de YATES été construit en 6 mois, pour un coût de 1200 $, et produit par semaine 120 t de fonte pour fonderie.

HAUT FOURNEAU D'UN SYSTÈME AVANCÉ : H.F. d'un type nouveau. «L'usine d'Alchevsk situé sur le cours de la Vichera, projette la construction de 3 H.Fx d'un système tout à fait avancé en légère brique réfractaire. » [5439] 18/08/1898 p.4150.

HAUT FOURNEAU EN CHOCOLAT : Pâtisserie sidérurgique. «Située au centre de Flemalle (Belgique) sur la Grand'route, la boulangerie FRANÇOIS est réputée pour son savoir faire. On en veut pour preuve que c'est à elle qu'il avait été demandé en 1989 un gâteau surplombé d'un H.F. en chocolat à l'occasion de la réouverture du H.F. B d'Ougrée.» [2643] www. dhnet.be>Actu>Société. Echo du 31/08/2008, vu en 2014. Tiré de [SIBX]. 

HAUT FOURNEAU GRAND MODÈLE : H.F. de grande capacité pour l'époque; voir supra grand H.F. «Cette usine (Isbergues, 62330) qui possède deux H.Fx grand modèle produisant chacun 100 à 120 Tf/jour, est en pleine marche.» [5439] 10/02/1884 p.43. L'équivalent 130 ans plus tard serait : «... produisant chacun 10000 à 11000 Tf/jour ».

HAUT FOURNEAU MALADE : Situation dans laquelle le H.F. ne produit pas normalement, en quantité, et/ou en qualité; cette maladie peut s'exprimer de plusieurs façons : refroidissement du creuset, accrochages, percées nombreuses de tuyères, pertes thermiques trop élevées, etc. Au 18éme s., en Suède, au gueulard du H.F., “si la flamme ne s'élève pas, c'est un signe que le fourneau est obstrué d'une trop grande quantité de mines et de charbons : on dit alors qu'il est malade.” [5035] TII p.391.

HAUT FOURNEAU POUR LA CONSOMMATION DU MINERAI DE FER : H.F. dont on, précise le rôle d'une façon inhabituelle, en effet le minerai de fer n'y est pas consommé mais réduit. «Il s'agissait de savoir si le sieur VILLENEUVE propriétaire d'un H.F. pour la consommation du minerai de fer serait tenu d'indemniser le sieur BREILLOT.» [5525] p.357 

HAUT FOURNEAU POUR LA FABRICATION DU FER : “H.F. pour la fabrication de la fonte” aurait été une meilleure formule. “9 ventose an 9 -28/02/1801. Arrêté qui autorise l'établissement d'un H.F. pour la fabrication du fer à Lucelle (68480) .[5524] t.12. 1835. p.380. 

HAUT FOURNEAU POUR LA FONTE DU NICKEL : Appareil de production du nickel, qui, pour les minerais de nickel oxydés, peur être un vrai H.F.; d'après [5353] p.452. En Nouvelle Calédonie, “il a été créé des H.Fx pour la fonte du nickel, près de Thio, à la pointe de Chaleix puis à Ouroué... Ces H.Fx ont donné un heureux exemple; des H.Fx installés à Parn commencent à traiter le minerai de cuivre (*).” [5526] p.50. '*) Dans le cas du cuivre, il ne s'agit pas d'un H.F., mais d'un water-jacket. 

HAUT FOURNEAU PRIMITIF : Appellation donnée à un four africain du procédé direct. « La construction de ces H.Fx primitifs est d'autant plus savante qu'on approche du bassin du Haut Nil, ainsi les Bayas savent bâtir des fourneaux à trois compartiments qui sont parfois des constructions permanentes.» [5523] p.571. 

 HAUT FOURNEAU SYSTÈME EUROPÉEN : A la fin du 19ème s.., au Japon, H.F. de type occidental. « Naka Kosuka : on a érigé un H.F. système européen à cet endroit.» [5520] p.496. 

HAUT FOURNEAU TYPE DOVEL : Type de H.F. conçu par James P. DOVEL superintendant à Birmingham, Alabama. “Le 17/09/1928, la Southern Iron and Coal Cy à Alabama-city a mis à feu un H.F. type DOVEL.” [5266] janvier 1929. P.151. “Les brevets de DOVEL améliorent les jaquettes du creuset et des tuyères et le refroidissement et modifiaient le profil interne du fourneau .” [5290] p.27. Il y avait 11 rangs de boîtes dans la cuve, ce qui était inhabituel alors aux É.-U, et une jupe métallique (voir gueulard métallique) de 6 m de haut doublait extérieurement le blindage du H.F. depuis le haut du briquetage jusqu’au haut du dôme du gueulard; cette disposition ménageait en haut du H.F. un grand volume où la charge était préchauffée. D’après [5266] janvier 1929. P.152. Fig.3.] 

 HOHOFEN : pluriel Hohöfen. Anciennement H.F. en allemand. Dans le Pays de Siegen, « il est certain qu'au commencement du 15ème s., on fabriquait de la fonte dans des Blauöfen ou Hohöfen.» [2224] t.3. p.394. Tiré de [SIBX].

IMMENSE HAUT FOURNEAU : Très grand H.F. pour l'époque considérée. «Un immense H.F. en Russie : un nouveau H.F., le seul qui existe dans le sud de la Russie, et construit par la Cie des Ateliers et Fonderies de Kriward (Krivoi Rog?) a été mis à feu. On parle d'une production de 200 t/jour. » [5439] 19/03/1893. p.8. 

INSUFFLATION DE GAZ DU GUEULARD : En 1913, au H.F. électrique de Trolhätten, Suède, “une partie des gaz du gueulard est insufflé dans le creuset, ce qui répond à un double but : ces gaz absorbent des calories dans le creuset pour les recéder ensuite dans la partie supérieure du fourneau, ce qui améliore la réduction par l’oxyde de carbone dans la cuve; en second lieu, les gaz ainsi introduits refroidissent la voûte (le creuset avait à peu près la disposition d’un four électrique, avec une voûte percée en son milieu pour mettre en relation le creuset et les étalages).” [138] série 11. t.III. 1913. p.190.

INSUFFLER : Au H.F, synonyme. d'injecter : "Le brevet allemand DE-A-1433357 indique comment opérer pour insuffler dans le corps d'un H.F. du charbon, du coke, du lignite, de la tourbe ou des matières analogues, séparément ou en combinaison." [5370] p.1.

Étym. : "Lat. insufflare, de in, en, dans, et sufflare, souffler." [3020] Tiré de [SIBX]

LAITIER LÉGER : Au H.F., laitier pauvre en oxyde de fer. «Les laitiers de ce H.F. sont toujours légers bien que compacts et courts, de couleur rousse ou grisâtre... jamais complètement noirs.» [1421] t.9 I-1863 p.87. Tiré de [SIBX]

LAITIER PYROXÉNIQUE : Laitier, “qui est de la nature du pyroxène” [3020]. Au sujet de la lave d'un volcan, on écrit : “Cette pâte vitreuse prend tout à fait l'aspect d'un laitier pyroxénique de H.F.” [MGP] p.351. Tiré de [SIBX]

LÉZARDÉ/ÉE : Couvert/te de lézardes. Dans le Staffordshire, "la construction de ces H.Fx est beaucoup plus légère que celle des H.Fx de France et cependant ils sont bien moins lézardés que des derniers (*).» [5431] p.27. (*) REM : Les tensions subies par une paroi à cause du transfert de chaleur sont d'autant plus fortes que la paroi est plus épaisse; il est donc logique que les parois d'Angleterre, plutôt minces, soient moins lézardées que celle de France, plutôt épaisses.Tiré de [SIBX]

LIQUEUR MARTIALE ROUGE : Au 18ème s., périphrase qui désigne la fonte liquide du H.F.. "Avant que de laisser sortir cette liqueur martiale rouge, on prépare dans le sable, qui ordinairement est un sable fin de rivière, un réservoir pour le recevoir." [5035] TII p.304. Tiré de [SIBX]

LIT DE FUSION TRAVERSANT : Au H.F., partie de la charge férrifère qui a réellement servi à produire de la fonte ; c'est le poids enfourné moins les poussières emportées par le gaz. On trouve aussi lit de fusion net. Un exemple par tonne de fonte : lit de fusion = 2567,5 kg ; poussières = 40 kg ; lit de fusion traversant =2567,5 – 40 = 2527,5 kg. D'après [OCS] p.41. Ce critère avait surtout de l'importance quand, à cause de la mauvaise préparation du lit de fusion, la quantité de poussières par tonne de fonte était très importante (en 1963 à Senelle, H.F.3 = 155 kg de poussières; H.F.4 = 149 kg de poussières, contre 8 kg de poussières pour l'ensemble des H.Fx de Dunkerque en 1989). Tiré de [SIBX]

MACHINE À MOULER LE LAITIER : Équipement portant des moules pour le laitier. En vue d’utiliser le laitier de H.F. pour la construction ou le pavage, “dans le Staffordshire et le Cleveland (Grande-Bretagne)... des moules sont placés à la circonférence d’une roue horizontale de 6 à 7,6 m de diamètre, que l’on fait tourner à la main quand un moule est bien plein, la roue restant immobile pendant son remplissage. Le laitier reste dans le moule jusqu’à ce que le bloc soit solidifié et suffisamment froid pour être enlevé sans dommage; cette condition est atteinte pendant le remplissage d’environ un quart des moules, c.-à-d. pendant un quart de tour de la roue.” [4695] p.131 et 132. Tiré de [SIBX]

MACHINE À PLATEAUX ET CHAÎNE SANS FIN : Au H.F., sorte de monte-charge. Vers 1840, à Couillet près de Charleroi, “les charges sont élevées au gueulard sur des plateaux suspendus par des tiges à une chaîne sans fin qui glisse sur deux grandes poulies en fer disposées l'une au-dessus de l'autre, aux deux extrémités de la course; chaque plateau conservant ainsi sa position horizontale, s'élève en emportant les matériaux renfermés dans une petite mesure en tôle.” [5409] p.21 et 22. Tiré de [SIBX]

MAGMA Nouvelle .Acception.: Au H.F., syn. de garni. “Indépendamment des magmas qui ont pu se produire à l'intérieur et qui ont provoqué des descentes obliques et des chutes...” [1421] t.5 1876 p.88.  Étym. d'ens. : "Magma, de massein, pétrir.” [3020] Tiré de [SIBX]

MALADIE DES HAUTS FOURNEAUX : Maladie des animaux. “Il ne faut pas oublier que la houille contient souvent de l'arsenic, ce qui explique en partie les accidents consécutifs au nettoyage des H.Fx. L'acide arsénieux provenant de la combustion de la houille se dépose sur les végétaux avoisinant les usines; l'ingestion de ces plantes détermine chez les ruminants une intoxication arsénicale chronique désignée sous le nom de maladie des H.Fx.” [MNT] p.168. Tiré de [SIBX]

MANIATURE : Traitement. Un édit de Philippe, roi de Castille en date du 01/01/1660, accorde «l'autorisation de faire chercher et tirer de Pesmes (70140) des minéraux de fer et d'établir forges et fourneaux pour la maniature desdits minéraux.» [GSP] p.92. [Tiré de [SIBX].

MARCHE À FAIBLES PERTES THERMIQUES ET NON GARNISSANTE : Au H.F. , marche quasiment idéale puisque les faibles pertes thermiques s'obtiennent facilement quand le H.F. est garni et qu'il s'agit là d'obtenir le même résultat sans la présence de garni. «Pour limiter l'usure de la paroi de la cuve, nous devons réaliser une marche à faibles pertes thermiques et non garnissante.» [5427] p.iii. Tiré de [SIBX]

MARCHE FORCÉE : Au H.F., marche à une allure plus rapide que celle qui est considérée comme normale, habituelle. Voir au Glossaire marche poussée. «Citons les pertes par les parois des H.Fx qui, ne dépendant que de la surface rayonnante (*) restent constantes quelle que soit la production du fourneau. Par suite une marche forcée, en réduisant leur importance relative, est avantageuse au point de vue de la consommation de combustible; et par là l'augmentation du tonnage fabriqué réduit le taux de frais généraux à appliquer à la tonne de fonte.» [HCT] p.159. (*) Cette assertion, qui assimile les échanges de chaleur dans le H.F. à ceux que l'on a par exemple. dans une chaudière, pouvait se comprendre au début du 20ème s. Avec l'amélioration des connaissances du comportement du H.F. et les diverses mesures dont on dispose, on sait maintenant que les pertes thermiques par les parois sont soumises à de nombreux facteurs qui les rendent parfois très variables, y compris à allure et/ou production constante(s).Tiré de [SIBX] 

MARCHER À FEU NU : Au H.F., c'est marcher à gueulard ouvert. En Angleterre, «dans les comtés où le charbon est à vil prix, on laisse le H.F. marcher à feu nu. L'effet pittoresque y gagne, et la nuit quand des flammes s'échappent de la gueule des fours, la contrée semble en proie à un immense incendie.» [OEF] p.16. C.-à-d. qu'on laisse le gaz du H.F. brûler à l'atmosphère, au lieu de l'employer au chauffage du vent où de tout autre four. Tiré de [SIBX].

MARCHER À GUEULARD LIBRE : Au H.F., c'est marcher avec le gueulard ouvert. «Les gaz sont pris par 4 ouvertures... Le niveau inférieur de ces ouvertures est placé à 10 cm au-dessous du bord inférieur de la trémie, dans l'espace annulaire de 30 cm laissé entre la trémie et la maçonnerie. On admet qu'avec cette disposition et en marchant à gueulard libre, on recueille 4/5ème des gaz.» [5517] 1869 1er vol. p.656. Tiré de [SIBX].

MASTIQUEUX : Vers 1850, aux H.Fx 5 et 6 de Seraing, outil du fondeur. Il y a “4 ou 5 battes de fonte appelées mastiqueux pour fouler la terre entre les joints des pierres ou des briques de la tympe, de la dame, etc.” [5463] p.399. Tiré de [SIBX]

MATIÈRE À LAITIER : Au H.F., élément de la charge qui participe à la formation du laitier : silice, chaux, alumine, magnésie, cendres du combustible, etc. “Une trop grande quantité de matière à laitier est nuisible, surtout quand elle est contenue dans le minerai, parce qu'elle occupe dans la zone de réduction un espace qui pourrait être plus avantageusement utilisé s'il était rempli d'oxyde de fer.” [5381] p.113. Tiré de [SIBX]

MÉLANGEUSE DE MINERAI: Au H.F., emploi féminin probablement syn. de releveuse de minerai ou de mélangeuse dans la halle; voir à releveuse de minerai la cit. [5463] p.397.Tiré de [SIBX] 

MÉLANGEUSE DANS LA HALLE : Au H.F., emploi féminin probablement syn. de releveuse de minerai ou de mélangeuse de minerai. Vers 1850, aux H.Fx 5 et 6 de Seraing, il y avait une mélangeuse (*) dans la halle; d'après [5463] p.396. (*) Une seule personne était insuffisante pour préparer la charge pour les 2 H.Fx; elle devait être aidée par des hommes avec le même emploi. Tiré de [SIBX]

MÉTAL INFÉRIEUR : Fonte pour puddlage de mauvaise qualité. “La nature du processus de puddlage est telle... qu’elle permet d’utiliser des métaux inférieurs à un grand degré... Une gueuse de qualité inférieure est bien tolérée par le four à puddler.” [5164] p.695. Tiré de [SIBX]

METTRE LES FEUX BAS : Arrêter une installation où, comme dans le H.F., on utilise une combustion. “A Trith-Saint-Lérger (59125), quand les ouvriers prennent les H.Fx, mettent les feux bas, font capituler le patronat, (c')est un côté positif qu'il ne faut pas oublier.” [MCN] p.52. Tiré de [SIBX].

MINIATURE DE HAUT FOURNEAU : Appareil du procédé direct, qui n'a rien d'un H.F. Vers la fin du 19ème s., au Soudan, «les forgerons construisent des miniatures de H.Fx en terre et savent extraire le fer de son minerai.» [GFC] p.252. Tiré de [SIBX]

MISE AU GUEULARD : Au H.F., exp. inhabituelle, syn. de chargement. L’“acheminement des matières est aussi appelé alimentation ou mise au gueulard, et, selon la place disponible, a lieu par tapis roulant, ou par skips.” [5307] Tiré de [SIBX] 

MOGADOR : Acronyme de MOdel for GAs Distribution and Ore Reduction. "MOGADOR est un modèle mathématique en 2 dimensions du H.F. en état stable... Le résultat est une description complète de chaque point du H.F., c.-à-d. la répartition des températures, pressions, vitesses et compositions chimiques des gaz, solides, liquides, ainsi que la distribution des pertes thermiques en paroi." [5392] p.1.Tiré de [SIBX] 

MON ENFANT GÂTÉ DE 21 MÈTRES (DE HAUT) : Appellation affectueuse d'un H.F. “Regardez mes fourneaux... Celui de droite est mon enfant gâté de 21 mètres, je l'ai conçu moi-même, et il va bouillir gaiement pendant 5 longues années, avec du fer dans ses entrailles.” [5466] Tiré de [SIBX]

MUR REFROIDI À L'AIR : Paroi refroidie naturellement par l'air atmosphérique; c'était généralement le cas pour la paroi du H.F. en maçonnerie. En Pennsylvanie, dans le comté de Fayette, dans l'Indiana creek, “le fourneau (dit Fayette) qui avait un mur refroidi à l'air, était chargé avec du minerai de fer local.” [5266] septembre 1931, p.1220. Tité de [SIBX]

NÉGUÉBOUNTOUNGO : En langue Bambara, H.F. indigène, c.-à-d. probablement un fourneau du procédé direct; d'après [5467] p.75. Tiré de de [SIBX]

OBLIQUITÉ : Au H.F., terme employé pour désigner une partie oblique du profil. Là “commencent les obliquités ou boshes (étalages en anglais) comme on les appelle.” [5035] TII p.420. Tiré de [SIBX]

OEILLETON : Au H.F., petit trou à l'arrière du porte-vent; fermé par un verre de couleur, il permet d'examiner ce qui se passe au nez de la tuyère. “Ils regardèrent par l'oeilleton et virent le feu tourbillonnant qui se contournait dans le creuset du H.F. Cela laissait un oeil aveugle pour un moment (*) .” [5466]. (*) C'est que le verre n'était pas coloré. J'ai été témoin d'une autre méthode : le trou était fermé par une fine tige de fer; celle-ci enlevée, on pouvait, soit regarder par le trou, à condition d'avoir un verre bleu enchâssé dans un morceau de bois, soit présenter une surface blanche (un carton par exemple) et sur cette surface, par l'effet de la diffraction,  on voyait clairement l'état du coke au nez de la tuyère. Tiré de [SIBX]

OIGNON : Au H.F., terme employé pour désigner l'homme-mort (peut-être parce qu'on pensait qu'il se formait par couches successives comme les pelures de l'oignon). “Le fourneau avait formé sur le creuset un énorme oignon de fer solide (*)... Le liquide se trouvait entre l'oignon et la paroi du creuset, et étant donné la faible surface de cet espace, se trouvait à une hauteur importante au moment de la coulée.” [5282] p.104. (*) Comme l'auteur le précise plus loin, il s'agit en fait de matières de la charge agglomérées. (Tiré de [SIBX].

PARTIE CYLINDRIQUE DE LA CUVE : Au H.F., exp. syn. de ventre, d'après [2224] t.III p.549, légende fig. 34. Tiré de [SIBX].

PIERRE PONCE MÉTALLIQUE : Matériau fabriqué à partir du laitier de H.F. Vers 1961, à Calbe-sur- Saale, près de Magdebourg, “on construit des installations où sera produite, en partant du laitier, de la pierre ponce métallique.” [5081] p.133. Tiré de [SIBX]

PIQUETAGE : Au H.F., mise en place de barres de fer plantées verticalement pour renforcer le creuset. Au H.F. de Wakamatsu, Japon, “le creuset en briques réfractaires est simplement fretté, sans piquetage.” [138] série 10. t.VI. 1904. p.108. Tiré de [SIBX]

PLOMBAGINE ÉCAILLEUSE : Au 19ème s., au H.F., nom donné au qraphite que l'on voit voler au-dessus de la fonte lors de certaines coulées. “La plombagine écailleuse qui se produit dans les H.Fx au commencement des fondages, ou quand on les charge de peu de minerai... ne contient pas de fer (ce n'est que) du carbone pur.” [4512] t.ii. p.210. Tiré de [SIBX].

PLUIE : Eau en gouttes provenant de l'atmosphère. “Le Président... expose plusieurs accidents arrivés à des H.Fx du système BÜTTGENBACH (voir cette exp. dans le Glossaire) ou sans enveloppe extérieure... Certains d'entre eux paraissent pouvoir s'expliquer par l'action de la pluie : l'humidité due à l'eau de pluie pénètre en effet dans la maçonnerie réfractaire.” [1421] t.5 1876 p.86.Tiré de [SIBX] 

PLUS HAUT DEGRÉ DES CHARGES (LE) : Au H.F., charge de minerai maximum. A Dannemora, en Suède, “quand on est parvenu au plus haut degré des charges, c.-à-d., lorsqu'on ne peut plus augmenter la dose de mine, alors en 24 heures on fait 18 charges.” [5035] TII p.390. Tiré de [SIBX]

PORTE-LAITIER : Emploi au H.F. Au 19ème s., à Toga, 20600, il y a 4 H.Fx. Pour chaque H.F. il y a 2 porte-laitier, probablement chargés de l'évacuation du laitier, en les jetant dans la mer comme il est dit par ailleurs; d'après [1421] T.11 1865-1866. p.558. Tiré de [SIBX]

POTASSE : Appellation courante de l’oxyde de potassium, K2O. “La possibilité de récupérer la potasse contenue dans les poussières de gaz de H.F., a été envisagée; le gouvernement y a prêté attention et on a fait des études sur l’intérêt économique qu’on peut en attendre.” [5266] janvier 1919. P.30. Tiré de [SIBX]

POTERIE À PAROI MINCE : Récipient en fonte, à paroi mince. «D'après les essais faits sur des fontes contenant ces éléments (plomb et soufre) en teneurs très faibles, on obtient de la poterie à paroi mince de fonte grise de bonne qualité.» [5492] p.321.Tiré de [SIBX] 

POUSSER LA FONDÉE D'UN FOURNEAU : Au 18ème s., au H.F., c'est produire un certai tonnage pendant la fondée. "Les ouvriers... disent qu'on pousse les fondées d'un tel fourneau à 25, à 30 milliers, pour faire entendre que ce fourneau donne tous les 6 jours 25 à 30 milliers de fonte (12,1 à 14,5 t)." [5035] TII p.130. Tiré de [SIBX]

POUVOIR DE FONTE : Exp. syn. de pouvoir d'introduction temporaire; voir cette exp. Dans le régime d'importation temporaire (*) des métaux ferreux, valeur négociée sur la place de Paris des acquits à caution (*). "Les pouvoirs de fonte d'affinage sont tenus à 3,5 fr; mais on les verra redescendre, parce qu'il n'y a pas de possibilité d'importer, tandis qu'il y beaucoup de chance d'exporter. Ceux du moulage sont à 13,50 fr." [5439] 19/02/1888 p.75. L'exp. est parfois abrégée : «Les pouvoirs d'affinage sont offerts...» [5408] 16/06/1878. (*) Voir ces exp. au Glossaire. Tiré de [SIBX]

POUVOIR D'INTRODUCTION TEMPORAIRE : Exp. syn. de pouvoir de fonte. «Les pouvoirs d'introduction temporaire restent au prix de 12,5 fr pour l'affinage et et de 13,5 fr pour le moulage.» [5439] 11/08/1889 p.8. Tiré de [SIBX]

PREMIER FONDEUR DE HAUT FOURNEAU : Ouvrier professionnel qui dirige l'équipe de fondeurs dont le nombre est variable (4 par H.F., à Senelle; 5 par trou de coulée aux H.Fx de Dunkerque. Il a une grande importance sur le travail fait sur le plancher de coulée (débouchage et bouchage du trou de coulée, surveillance de la coulée, préparation des rigoles à fonte et à laitier entre les coulées...), et donc, étant donné l'importance d'une bonne évacuation de la fonte et du laitier, une grande importance sur le fonctionnement du H.F. Texte BURTEAUX. Tiré de [SIBX]

PRENDRE (SON) COURS : Au 19ème s., au H.F. lors d'un refroidissement, c'est, pour la fonte où le laitier, se frayer un chemin dans le creuset. «Le devant du creuset étant resté engagé, les laitiers ont pris cours par le derrière et le côté droit du fourneau en dessous des tuyères.» [1421] t.4. IV-1857 p.714. «Cette opération (le dégagement de la poitrine) a été couronnée de succès et les laitiers ont pris leur cours par dessus la dame.» [1421] t.4. IV-1857 p.714. Tiré de [SIBX]

PRESSON Nouvelle Acception : Au H.F., outil du fondeur qui sert à ouvrir le trou de coulée. “Un ouvrier armé d'un long presson de fer, attaque le tampon qui ferme le bas du creuset.” [5510] p.124. Tiré de [SIBX]

PRIX D'ENTREPRISE : Tarif du travail à la tâche; voir à releveuse de minerai la cit. [5463].Tiré de [SIBX] 

PROCÉDÉ ALEXANDER ET MacCASH : A la fin du 19ème s., procédé de récupération de l’ammoniac et du goudron contenu dans le gaz du H.F. et “dont le principe est la condensation par refroidissement, et lavage à l’eau.” [4870] p.100. D’après la même source on récupère 70/71 l de goudron par t de charbon brûlé.Tiré de [SIBX] 

PRODUCTION DIRECTE DU FER MALLÉABLE ET DE L'ACIER DANS LE HAUT FOURNEAU : "Une méthode pour obtenir la production directe du fer malléable et de l'acier dans le H.F., a été récemment brevetée par M. JOHNSON de Lincoln's In Fields, Angleterre. Le procédé consiste principalement à introduire de l'oxyde de fer finement divisé, dans le vent, qui, bien entendu, le transporte jusqu'au métal. Le résultat de cette introduction d'oxyde est que la fonte est décarburée dans le H.F., sans passer par le four à puddler ou autre... Il semble judicieux de chauffer l'oxyde au rouge sombre avant de l'introduire dans le busillon." [5355] 21/05/1864. p.323. REM : Vieux rêve, jamais réalisé, les conditions de fonctionnement et en particulier l'équilibre thermique de la zone des tuyères et du creuset ne le permettant pas.Tiré de [SIBX]

PROTECTION DU HAUT DE CUVE : Au H.F., protection du garnissage du haut de cuve pour éviter l'abrasion des briques lors de l'enfournement du minerai et du coke ; synonymes : blindage ou couronne de choc. «La protection du haut de cuve est une couronne formée de pièces d'acier moulé de 2,50 m de hauteur environ. Cette couronne s'évase vers le haut et donne au gueulard une forme très caractéristique de venturi. Elle repose sur des consoles soudées au blindage, et est maintenue par des boulons qui laissent un jeu vertical. La partie creuse entre la couronne et le blindage est remplie de laine de laitier.» [OCS] p.18. A Senelle, on avait une protection constituée de largets d'acier qui étaient suspendus et donc capables d'un certain déplacement; de ce fait on appelait cette protection la jupe polynésienne. Plus tard, ce genre de largets suspendus et actionnés par un mécanisme devint le le gueulard à géométrie variable. Tiré de [SIBX].

PUITS Nouvelle Acception : Au H.F., dans les années 1930, aux É.-U., nom donné à la partie du creuset comprise entre la sole et l’axe des tuyères; d’après [5277] p.8; légende du croquis. “Des gaz carbonés se... forment dans le ‘puits’ du fourneau, principalement par la désoxydation du métal qui a été oxydé par le vent après sa fusion ou d’oxydes du minerai qui ont échappés à la réduction pendant leur chemin dans le fourneau.” [5266] septembre 1930. P.1450. Tiré de [SIBX] 

PYRITE DES FOURNEAUX : «On trouve du titane dans les scories des H.Fx, principalement de ceux qui sont alimentés par le minerai des houillères. Il y avait longtemps que l'on avait désigné ces cristaux de titane (d'oxyde de titane ou de carbonitrure de titane) sous le nom de pyrites des fourneaux.» [5475] p.224.  

RABOT Nouvelle Acception dans * H.F. : Au H.F., syn. de râble en tant qu'outil pour égaliser. “On jetait d'abord les charbons et sur ceux-ci la mine, que l'on répandait également avec un rabot ou un trident.” [5035] t.II p.449.Tiré de [SIBX]

RÉACTION RÉVERSIBLE : En chimie réaction qui se produit dans les deux sens. Voir réactions inverses. “Dans le système carbone–oxygène, CO2 peut réagir avec le carbone, c’est la réaction de BOUDOUARD C + CO2 = 2 CO. La réaction est réversible, c.-à-d. qu’elle peut se produire dans les deux directions en fonction des conditions. Pour des températures en dessous de 400 °C, elle se produit ‘vers la gauche’ et CO est décomposé pour libérer du carbone et du CO2; la réaction est alors exothermique. Pour des températures dépassant 1000 °C, la réaction se produit ‘vers la droite’ et donne du CO; la réaction est endothermique.” [5138] p.148. Tiré de [SIBX]

RÉACTIONS INVERSES : Ensemble deux réactions chimiques dont les effets sont inverses, et qui généralement peuvent se dérouler dans un sens ou dans l’autre, donnant alors naissance à un équilibre chimique (voir équilibre de BOUDOUARD). ”Actions de la vapeur d’eau sur le fer (4H2O + 3Fe -> Fe3O4 + H2) et de l’hydrogène sur l’oxyde de fer (H2 + Fe3O4 -> 3Fe + 4H2O) : ces deux réactions inverses ont été étudiées par M. SAINTE-CLAIRE DEVILLE (voir réaction de SAINTE-CLAIRE DEVILLE).” [4210] à équilibre. Tiré de [SIBX]

RÉCHAUFFEUR À VENT : Au H.F., appareil à vent chaud (all = Winderhitzer; ang = hot stove) . “Outre sa principale utilisation comme combustible dans les réchauffeurs à vent, il (le gaz de H.F.) sert aussi comme gaz de chauffage dans des laminoirs, des chaudières de machine à vapeur, des fours à coke, etc.” [5307] Tiré de [SIBX]

RÉDUCTION PAR CÉMENTATION : Théorie, maintenant abandonnée, qui voulait que l'oxyde de fer soit réduit par la pénétration du carbone, à la façon de ce qui se produit dans la cémentation du fer pour produire de l'acier; d'après [2237] p.125 et 126. Tiré de [SIBX].

REFROIDIR SUBITEMENT : Au H.F., faire subir une certaine trempe à la fonte. L'obtention d'une fonte blanche “doit être dite à l'égard d'un usage qui s'est introduit dans certaines usines de refroidir subitement la fonte... A peine le métal a-t-il cessé de couler, qu'on répand sur le bain, encore liquide, un lait de chaux très épais, et immédiatement après une grande quantité d'eau.” [5421] p.194. Tiré de [SIBX]

REFROIDISSEUR EN PLAQUE : Au H.F., sorte de refroidisseur. “Les refroidisseurs en plaque ou staves consistent en pièces moulées spécialement, avec des tuyaux de circulation perpendiculaires. Ils sont vissés sur (par) le côté extérieur du blindage du H.F.” [5307] Tiré de [SIBX]

REGISTRE Nouveau chapitre/Nouvelle Acception : * Passage. ¶ Au 18ème s., au H.F., section du gueulard dont on ne retient que le rôle d'exutoire pour le gaz. "Un registre est une ouverture pratiquée à l'ouverture supérieure des fourneaux, pour servir de passage aux vapeurs fournies par l'aliment du feu, et au torrent d'air qui l'anime." [5035] TII p.177. Tiré de [SIBX]

REHAUSSEMENT DES TUYÈRES : Au H.F., modification momentanée de la place des tuyères. “On ne peut avoir raison (de certains accrochages) que par des moyens violents, tels que le rehaussement des tuyères jusqu'à la hauteur des étalages.” [1421] t.4 1858-1859 p.335. Tiré de [SIBX]

RELEVEUSE DE MINERAI : Femme chargée de la préparation des brouettes de minerai (manutention et mélange des différentes sortes de minerais) pour l'alimentation du H.F. Vers 1850, aux H.Fx 5 et 6 de Seraing, “la releveuse de minerai ou mélangeuse de minerai touchait les prix d'entreprise rapportés par t de minerai transporté des haldes (du stock de minerais) dans la salle de mélange (voir cette exp. dans le Glossaire).” [5463] p.397.Tiré de [SIBX] 

REMOUS : Mouvement incontrôlé d'un fluide. " Lorsque les matières d'un H.F. sont menues et ne laissent que peu de passage entre elles au vent... il s'opère ordinairement un remou qui rejette à l'entrée de la tuyère une partie notable de l'air." [5423] t.2 p.14. Tiré de [SIBX]

· Étym. "Il ne paraît pas possible de séparer remous de remole (tournoiement d'eau dangereux), qui conduit à remoudre; le mouvement de l'eau étant comparé à l'action d'une meule ou d'un moulin ; l'espagnol y conduit aussi qui dit remolino pour tourbillon.» [3020] Tiré de [SIBX]

RENDEMENTS DÉCROISSANTS : Situation où les améliorations sont de plus en plus difficiles à rentabiliser; on écrit en 2002 : “Les H.Fx sont arrivés à un stade de développement optimum. Des améliorations futures des possibilités du H.F. pourront encore se trouver, toutefois la diminution du retour (sur investissement) est une réalité.” [2643] www. riotintoironore.com/.../Hismelt. Vu en 2013. Tiré de [SIBX]

RETIRER LE VENT : Au H.F., arrêter le soufflage. Consigne au Creusot : «Ne jamais affaler (enfourner) la charge, le vent étant retiré du fourneau.» [5482] p.261. Tiré de [SIBX].

REVIVIFIER : Réduire un oxyde pour l'amener à l'état métallique. «Dans plusieurs localités on rencontre du fer métallique enclavé dans des couches régulières... La présence de ce fer est évidemment due à une action postérieure : le terrain houiller qui le contient a été la proie d'incendies souterrains, et le fer a été revivifié par un procédé analogue à celui employé journellement dans nos H.Fx.» [IDT] t.II. p.438. Tiré de [SIBX]

RIDEAU DE CHAÎNES : Au H.F., sorte de protection. «Un rideau de chaînes manoeuvré par un moteur électrique peut-être abaissé devant le trou de coulée quand le H.F. soufle.» [OCS] p.34. Tiré de [SIBX].

RIVIÈRE DE FER : Au H.F., écoulement de la fonte liquide. “Le H.F. livre deux fois en 24 heures sa rivière de fer; on appelle cela la coulée.” [5510] p.123.Tiré de [SIBX] 

ROBOT EXTRATERRESTRE : Exp. employée pour désigner une installation de H.F. “Nous nous retrouvons bientôt au pied d'une architecture métallique aux allures de robot extraterrestre. En se rapprochant, on se rend bien compte... que ce que nous avions pris pour un tas de ferraille habilement organisé est en fait un organisme vivant qui gronde et respire.” [5111]  Tiré de [SIBX].

ROHGANG : Exp. all. Au H.F., allure froide. [2224] t.3. p.388 donne ce nom à la marche d'un H.F. au charbon de bois produisant de la fonte truitée. Tiré de [SIBX].

SALAIRE PAR JOURNÉE : Le salaire est fixé pour une journée de travail. Vers 1850, c'était parfois le cas pour le chef fondeur aux H.Fx 5 et 6 de Seraing; d'après [5463] p.396. Tiré de [SIBX]

SALAIRE PAR ENTREPRISE : Exp. syn. de travail à la tâche. Vers 1850, aux H.Fx 5 et 6 de Seraing, l'un des fondeurs était parfois payé de cette façon; d'après [5463] p.396. Tiré de [SIBX]

SECRETS DE FABRICATION Ajouts : Pour le H.F. Au 17ème s., on a fait venir en France des Suédois. “Malheureusement les Suédois étaient peu enclins à former des apprentis. DALLIEZ de la TOUR reprochait à ceux qui travaillaient à Cals (Ariège) 'l'aversion qu'ils avaient à instruire nos gens de leurs connaissances'. Lorsqu'ils procédaient à la charge des H.Fx, ils écartaient les Français et les empêchaient 'de discerner le bien ou le mal de cette fusion de matière ferrugineuse'.” [HRE] p.356. Tiré de [SIBX].

SEI TETSU : Au 19ème s., exp. japonaise. «Fer cru, (c'est) le fer séparé du minerai en une seule opération -fonte-. » [5520] p.533. Tiré de [SIBX]

SIPHON KILLEEN : Au H.F, pour séparer le laitier de la fonte, siphon préfabriqué destiné à remplacer le barrage de sable. “M. Michael KILLEEN, à Edgar THomson (voir cette exp. dans le Glossaire) a conçu le siphon KILLEEN. Il consiste en une addition à la rigole-mère... Il est fait de préférence en briques réfractaires mises en place dans un cadre en fer.” [5288] p.345.Tiré de [SIBX] 

SKIPP : Variante orthographique de skip. Au H.F., «le gueulard est entouré d'une plateforme sur laquelle on amène les matières dans des wagonnets montés par des monte-charge, soit par skipp (*).» [5482] p.256. (*) Quand il s'agit de skip, les matières sont déversées directement dans le gueulard, sans passer par la plateforme. Tiré de [SIBX].

SOLEIL EN FUSION : Exp. lyrique qui désigne la fonte du H.F. : on est en U.R.S.S., au début des années 1930, dans une usine nouvellement créée (Magnitogorsk par ex.) et l'enthousiasme est général. «Chaque jour, je vois du soleil en fusion, ce sont les H.Fx qui déversent des torrents incandescents.» [5521] n°29 p.656. Tiré de [SIBX]

SOUFFLET Ajout/1ère accept. : · Une comparaison étonnante«L'espace vide qui est entre Ciel et Terre est comparé à un soufflet employé dans les H.Fx pour fondre les métaux. Le soufflet ainsi que l'espace nous semblent vides, cependant ils fournissent l'un et l'autre du vent sans s'épuiser. » [5493] p.51. Tiré de [SIBX]. 

SOUFFLET HYDRAULIQUE À CAISSE PLONGEANTE : Au début du 19ème s., sorte de soufflet pour H.F. ”Les soufflets hydrauliques à caisse plongeante consistent en une caisse ouverte et renversée, qui se meut verticalement dans une fosse contenant de l’eau en s’abaissant jusqu’à ce que son fond parvienne à peu près au niveau du liquide renfermé intérieurement. En descendant elle refoule l’air contre la surface de l’eau et le force à s’échapper par une soupape.” [4468] 1ère partie p.160. Tiré de [SIBX]

SOUPAPE BAER : Au H.F., sorte de bleeder. “La soupape d’explosion BAER, installée sur les sorties de gaz, protège contre le risque d’incendie quand le fourneau chute, et évite que le minerai, le coke ou la castine soient projetés hors de fourneau et tombent sur le personnel; les soupapes sont conçues pour que ces matières retombent dans le H.F.” [5266] février 1914. P.36. Tiré de [SIBX]

SMELTAN : En Suède, nom de la fonte traitée dans un foyer de forge pour en fer de l'acier. “A la partie antérieure du foyer, il y une ouverture... on s'en sert pour y passer des ringards, lorsqu'il s'agit de lever du foyer la masse de fer fondu, que l'on appelle smeltan.” [5035] t.II p.460. Tiré de [SIBX]

SPUTATION : “Crachottement.” [5206]. Au H.F., il y a sputation au trou de coulée, quand, vers la fin de la coulée, le laitier sort par à-coups en même temps que du gaz. Étym. : “Lat. sputare, fréquentatif de spuere, cracher, radical sanscr. sthiv, cracher.” [3020] Tiré de [SIBX]

STRAIN-GAUGE : Exp. ang., jauge de contrainte, qui désigne un appareil servant à mesurer les contraintes. «Des strain-gauges ont été placés sur le blindage de Queen Bess (l'un des H.Fx d'Appleby Frodingham) pour la remise en route, de façon à suivre le travail du métal du blindage de la cuve.» [OCS] p.17.Tiré de [SIBX]

SUBLAMELLAIRE ou SUB-LAMELLEUX/EUSE : Qualificatif qui indique la présence de lamelles, et en particulier pour une fonte blanche de H.F. qualificatif de la cassure quand elle est rayonnée. Voir au Glossaire fonte sub-lamelleuse. "Les fontes produites par ce fourneau sont blanches sublamellaires, massives et sans cavernosités.» [1421] t.9. I-1863. p.88.

SYNDICAT DES HAUTS-FOURNEAUX DE LONGWY : Nom donné au Comptoir métallurgique de Longwy. Pour limiter la production, “on désigne à l'avance les établissements qui doivent chômer en donnant la préférence à ceux qui réclameront en échange l'indemnité la moins forte (*).” [MBS] p.9. (*) “Ce procédé a été employé récemment par le syndicat des hauts-fourneaux de Longwy.” [MBS] p.9. Note 2. Tiré de [SIBX]

SYNDICAT DES HAUTS-FOURNEAUX LUXEMBOURGEOIS : Groupement des producteurs de fonte du Luxembourg. «Le Syndicat des H.Fx luxembourgeois, pressé par les demandes et les livraisons, avait dû s'adresser an Comptoir métallurgique de Longwy (voir cette exp. au Glossaire). On prétend que, dans les conditions politiques actuelles, le syndicat luxembourgeois a cru devoir suspendre les pourparlers relatifs à ce marché.» [5439] 06/03/1887 p.605. Tiré de [SIBX]

SYSTÈME À CYLINDRE PLONGEUR FIXE : Au H.F., dispositif de chargement. “Dans quelques établissements du Cleveland et du Pays de Galles, l’appareil à cuve mobile (le cup and cone) est remplacé par le système ancien à cylindre plongeur fixe (trémie en tôle cylindrique ou légèrement tronconique).” [138] série 5. t.XX. 1861. p.146.Tiré de [SIBX].

SYSTÈME MIXTE Nouvelle Acception : Dans la construction du H.F., c'est la combinaison d'une masse pyramidale et d'une tour conique. «Les quatre piliers de la base qui appartiennent à la pyramide s'unissent pour former un cône au sommet... Dans le système mixte, le revêtement de la cuve et des étalages repose sur des colonnes indépendantes du massif.» [2224] t.III p.545. Tiré de [SIBX].

TISSU EN FONTE : Moulage en fonte très délicat. «M. OUTERRIDGE a présenté à la réunion du Franklin Institute, des échantillons fort curieux de reproduction en fonte, de dentelles ou de tissus artificiels ou naturels, tels que feuilles, herbes, etc. » [5439] 31/07/1887 p.826.Tiré de [SIBX] 

TÔLE DE CHOC : Au H.F., élément du blindage de choc; voir cette exp. dans le Glossaire. “Vers l'entrée (le gueulard), on dispose des tôles de choc, destinées à éviter les dommages à la maçonnerie par les chocs des matières du mélange.” [5307] Tiré de [SIBX]

TOMBER EN MORCEAUX : Pour un solide massif, c’est être réduit à l’état de petits morceaux. “Les laitiers produits lors de la fabrication de fonte hématite pour le procédé BESSEMER contiennent une teneur inhabituelle en chaux (*). Le fait qu’ils tombent en morceaux quand ils sont exposés à l’air est la preuve de la surabondance de chaux.” [5164] p.450. (*) La fonte pour BESSEMER devait contenir le moins possible de soufre, d'où la forte teneur en chaux du laitier qui favorise l'absorption du soufre par le laitier; elle conduit aussi à la formation de silicate bicalcique 2CaO.SiO2 dont la structure cristalline augmente de 10 % en volume lors du refroidissement, d'où des contraintes qui font éclater les gros morceaux. Tiré de [SIBX]

TRACEUR Nouvelle Acception : ”Terme de mécanique. Engin qui trace les indications d'un appareil indicateur.” [3020]. Au H.F., cet instrument était très utilisé dans les indicateurs à déroulement continu, pour suivre l'évolution du débit et de la température du vent, de la température du gueulard, du niveau des sondes de niveau, etc. Tout ceci a disparu avec l'arrivée des ordinateurs dont les écrans donnent toutes ces indications. Tiré de [SIBX].

TRANSFORMER : Pour le H.F., c'est réduire (le minerai de fer). Attendu qu'il résulte des documents versés au procès que la société des forges s'est livrée à différentes reprises à l'achat de minerais étrangers... qu'elle a transformés dans ses H.Fx...» [NJP] p.1077.Tiré de [SIBX].

TRANSITION DU CHARBON DE BOIS AU COKE : “Au fourneau de La Guerche, la Cie BOIGNES est parvenue à remplacer 3/7èmes du charbon de bois que consommait ce H.F. par une égale quantité de coke, et cela sans altérer la qualité de la fonte.” [1932] t.1 p.xiii. Tiré de [SIBX].

TRANSPORTEUSE DE COKE : Vers 1850, femme chargée du transport de coke à la brouette. Aux H.Fx 5 et 6 de Seraing, il y avait 4 transporteuses de coke; d'après [5463] p.396. Tiré de [SIBX]

TRAVAILLER Nouvelle Acception/transformation : Pour le H.F., c'est réduire (le minerai de fer). «La société de mines est à bon droit considérée comme une société de commerce... lorsqu'à différentes reprises (elle) s'est livrée sur une grande échelle à l'achat de minerais étrangers pour les travailler dans ses H.Fx.» [NJP] p;1076. Tiré de [SIBX].

TRAVAILLER SA CHAUX (NE PAS) : Au H.F., exp. peu claire qui semble décrire un incident de marche, avec feux hauts et laitier trop calcaire. “Quand, étant données les conditions de marche, il semble qu’il y a trop de chaux dans le fourneau, et que le laitier est encore bon, on dit communément qu’il (le H.F.) ne travaille pas sa chaux, si la zone de fusion est trop haute, le gueulard trop chaud et le bas du H.F. plutôt froid.” [5266] juillet 1916. p.350. Tiré de [SIBX]

TRIDENT Nouvelle Acception : Au H.F., outil pour égaliser la charge au gueulard; voir à rabot la cit. [5035]. Tiré de [SIBX]

Étym. d’ens. : ”Wallon, treyen, fourche à trois dents; Berry, trient, fourche recourbée pour enlever le fumier; du lat. tridentem, de tri, trois, et dens, dent.” [3020] Tiré de [SIBX]

TRIEUR DE SCORIES : Vers 1850, emploi aux H.Fx 5 et 6 de Seraing ; d'après [5463] p.396. Tiré de [SIBX]

TROMPE Nouvelle Acception: Au H.F., terme employé pour décrire la goulotte d’un gueulard sans cloches. “La DEMAG (installe)... un nouveau mécanisme qui décharge directement dans l’intérieur même du H.F. Là un tuyau courbe formant une espèce de trompe, tourne lentement, déposant la charge sur toute la section.” [5320] p.62. Tiré de [SIBX]

TRUIE Nouvelle Acception : Au 19ème s., au H.F., sorte de rigole mère (all = Hauptrinne; ang = main trough). “La fonte sortant rapidement du chio (ici pour trou de coulée), coule dans une grande rigole perpendiculaire au fourneau qu'on nomme truie, sur les côtés droit et gauche de laquelle on trace des moules de gueuses dans le sable de l'usine.” [5421] p190 et 191. Tiré de [SIBX]

TUNNEL HEAD: Exp. anglaise, littéralement tête du tunnel.Cheminée au-dessus du gueulard de l’ancien H.F. marchant à gueulard ouvert. “Au-dessus de la passerelle de chargement, se dresse une maçonnerie légère continuant la cavité interne, appelée tunnel head, et dans laquelle des ouvertures fermées par des portes en fonte, sont faites pour l’introduction de la charge.” [5295] Vol. 13. Iron. Tiré de [SIBX].

TUYÈRE EN BRONZE PHOSPHOREUX : Au H.F., tuyère à vent utilisée à la fin du 19ème s. «Les tuyères de H.Fx fondues d'une seule pièce en bronze phosphoreux sont plus tenaces et plus durables que les tuyères ordinaires en fonte, en fer ou en bronze ordinaire... Le bronze phosphoreux est d'une fluidité remarquable, condition essentielle pour obtenir des moulages d'une grande délicatesse, d'une épaisseur réduite et uniforme et d'une homogénéité parfaite.» [5517] 01/01/1882 p.698. Pour les tuyères à vent, le bronze a été remplacé par le cuivre électrolytique, extrêmement pur, et qui résiste mieux dans le H.F. à cause de son excellente conductivité thermique qui assure un bon refroidissement du métal par l'eau qui circule dans la double paroi de la tuyère. Tiré de [SIBX].

TUYÈRE EN TERRE CUITE : Type de tuyère employée aux H.Fx au 19ème s. A la forge catalane, «les tuyères en terre cuite m'avaient laissé quelque espoir de succès ; ces espérances s'étaient accrues par les essais entrepris aux H.Fx de Hausen et d'Albruck (Allemagne), fourneaux marchant à l'air chaud et où de telles tuyères avaient fait un bon service pendant 14 mois.» [2237] p.306. Tiré de [SIBX]

TUYÈRE EN TERRE GLAISE : Tuyère à vent des anciens fourneaux. «On établissait, comme cela se pratique encore aujourd'hui en Tartarie et en Mongolie, des tuyères en terre glaise. Si la tuyère venait, ce qui arrive souvent, à s'user d'un côté ou de l'autre, on la bouchait entièrement avec la même matière, et l'on y pratiquait une nouvelle ouverture. » [5517] vol.2-3 1871 p.142. Bien que le contexte le suggère, il n'est pas établi que l'on ait employé cette façon de faire sur les anciens H.Fx. Tiré de [SIBX]..

TUYÈRE PLONGEANTE Nouvelle Acception. : Au H.F., tuyère inclinée vers la sole du creuset. Au 19ème s., à Toga, 20600, il y a 4 H.Fx; pour 3 d'entre eux, “il n'y a qu'une tuyère plongeante.” [1421] T;11 1865-1866. p.555. Tiré de [SIBX]

U.V.U. : Au H.F., sigle pour l’exp. ang. Useful Volume Utilization, utilisation du volume utile. Voir coefficient d’utilisation du volume. D’après [5197] p.77. Tiré de [SIBX].

VANNE D'ÉCHAPPEMENT Nouvelle A. : Au H.F., vanne qui permet de lâcher du vent entre la soufflante et les appareils à vent chaud; on l'appelle souvent snort valve, qui est son appellation ang. «Les manœuvres de vent entre soufflante et H.F. se font par une vanne d'échappement à l'atmosphère à commande hydraulique.» [OCS] p.20. Cette vanne est commandée par l'opérateur du H.F.; elle ne faut pas la confondre avec le dispositif qui permet de décharger du vent à la soufflante («souffler à la cave»)pour la protéger et éviter de la déteriorer. Tiré de [SIBX]

WAGON À COMPAS : Au 19ème s., au H.F., wagon pour le versement des matières dans le gueulard et dont le fonctionnement est inconnu. Voir aussi waggon-compas. “On appliquait... un système combiné de wagon à compas et de wagon circulaire. Le coke se chargeait à l'aide du wagon à compas.. Le minerai était réparti sur la section au gueulard par le wagon circulaire.” [1421] t.9 I-1963. p.109. Tiré de [SIBX] 

WAGGON-COMPAS : A Styring (Stiring-Wendel, 57350), «on charge les minerais par des waggons-compas ou à caisse en tôle sur élévateurs hydrauliques.» [2224] t.III p.621. Tiré de [SIBX] 

 

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

mise à jour du dossier : 01/03/2015

I du Glossaire

Parmi les références citées dans MÉMOIRES, sont retenues ici : -celles qui concernent des publications importantes, en particulier dans le domaine du H.F., -celles qui ont fourni beaucoup d'apport au Glossaire, - celles qui ne sont pas encore intégrées dans le Glossaire par Internet.

[88] GILLE Bertrand. La sidérurgie française au 19ème s. Librairie Droz. Genève. 1968. Important pour suivre l'évolution des sociétés sidérurgiques

[138] : Annales des Mines.Une "mine" inépuisable.

[182] : LEDEBUR A. Manuel théorique et pratique de la métallurgie du fer. Librairie polytechnique 1895. Ouvrage de référence pour les dernières décades du 19ème s.

[218] : Aciéries de Longwy. 1880-1930. Le Cinquantenaire. Dornach. 1930.

[298] : Le Trésor de la Langue française. Institut de la langue française. CNRS. Par internet. Dictionnaire de référence. Lecture un peu difficile à cause de la multitude de détails

[548] DURRER R. Réductions des minerais de fer. Dunod. 1957. Ouvrage de base.

[602] PELET Paul-Louis.Fer, charbon, acier dans le pays de Vaud. La lente victoire du H.F. Bibliothèque historique vaudoise. n°59. Lausanne. 1978.

[756] : Concise Oxford dictionary. 5ème édition. 1972.

[821] : BURTEAUX Maurice. Techniques de l'ingénieur. M 7400, M 7401, M7410, M 7411, M 7425.

[1094] BELHOSTE Jean-François, LECHERBONNIER Yannick et autres. La métallurgie normande, 12ème-17èmes s. La révolution du H.F. Cahiers de l'Inventaire n+14. 1991.

[1421] Bulletin de l'industrie minérale. Beaucoup d'informations.

[1444] ELUERD Roland. Les mots du fer et des Lumières. Honoré Champion. Paris. 1993. Incontournable pour le vocabulaire sidérurgique du 18ème s. Clair. Lecture aisée.

[2224] : PERCY J. Traité complet de métallurgie. 1861/1864. 4 tomes inévitables pour la sidérurgie de la mi-19ème s. H.Fx dans le 3ème tome.

[2643] BURTEAUX Maurice. Recherches sur Internet. En particulier [2643] WIKIPEDIA : A lire avec l'esprit critique, surtout si l'article français est une traduction; par ex. Haut fourneau venu de l'all Hochofen = beaucoup de termes inusités.

[3020] LITTRÉ, texte de l'édition originale de 1872 et du supplément de 1876; Dictionnaire de références avec historique et étymologie; à compléter par [298] pour les termes récents..

[3244] BURTEAUX Maurice. Monographie des H.Fx de Senelle. Commission des H.Fx. 16 et 27/11/1970. 

[4159] : BURTEAUX  Maurice. Cours de H.Fx à l'IPI (Institut de Promotion Industrielle) de l'usine de Dunkerque. 1980. Un exemplaire chez l'auteur.

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[4468] WALTER de SAINT-ANGE Métallurgie pratique du fer, ou description méthodique de la fabrication de la fonte et du fer.1835-1838. Ouvrage de base pour les H.Fx des années 1830.

[4499] : Metallurgist revue publiée par Springer. Utile pour le point de vue russe.

[4512] : BERTHIER Pierre. Traité des essais par voie sèche. Thormine. Paris. 1834.

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[4661] DUMAS J.-B. Traité de chimie appliquée aux arts. t.4 1833

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[4873] : GUETTIER A. La fonderie en France. 1Er vol. Bernard et cie. Paris. 1882. Ouvrage de référence pour la fonderie.

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[5035] : Descriptions des Arts et Métiers, faites et approuvées par Messieurs de l’Académie royale des Sciences de Paris. Nouvelle édition. Neufchâtel. 1774. Contient en particulier le mémorable  texte sur les H.Fx par COURTIVRON et BOUCHU.

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[5197] : BUGAYEV K. et autres. Iron and steel prodiction. 1971. Réimpression par Books for business. New-Yorek. 2001.  

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[5282] : JOHNSON J. E. Junior. The principles, operation and products of blast furnace. McGRAW-HILL. 1918.

[5288] : JOHNSON J. E. Junior. Blast furnace construction in America. McGRAW-HILL. 1917.

[5353]: BAUD Paul. Chimie industrielle. Masson. 1927.

[5355] : Scientific american. The Advocate of industry and the Journal of sientific, mechanical and other improuvements. New-York. Hebdomadaire. Ici, nouvelle série à partir de 1846.

[5381] : SCHINZ Ch. Documents concernant le H.F. pour la fabrication de la fonte de fer. Baudry. Paris. 1868. Intéressant pour ses idées inédites à l'époque.

[5383] : Transactions of the American Instituteof Mining Engineers. Vol II 05/1873-02/1874.

[5391] : The manufacturer and builder. A practical journal of industrial progress. Western et Co. New-York. Mensuel.1869-1894.

[5408] : Le Fer. Revue Métallurgique, Commerciale et Financière. Hebdomadaire paraissant le dimanche créé en 1876. 48 rue de Maubeuge. Paris..

[5420] : LANDRIN L( ?) ou M. H. Manuel complet du maître de forge ou traité théorique et pratique de l'art de travailler le fer. t1. Librairie Encyclopédique Roret. 1829 . 

[5421] : LANDRIN Henri et LANDRIN H.-C. Traité de la fonte et du fer. Théorie et pratique de la fabrication du fer. Dunod. 1864.

[5423] LANDRIN M. H. Nouveau manuel complet du maître de forge ou traité théorique et pratique de l'art de travailler le fer la fonte et l'acier. t.1 et t.2. Librairie Encyclopédique Roret. 1859.

[5431] : COSTE Léon et PERDONNET Auguste. Mémoires métallurgiques sur le traitement des minerais de fer, d'étain et de plomb en Angleterre. Paris. 1830.

[5439] : L'Echo des Mines et de la Métallurgie. Journal hebdomadaire, technique, financier paraissant le dimanche. 8ème année en 1883.... Dernière année connue 1937 (source Gallica).

[5446] ex [CSO]: Société historique et archéologique de l'Orne. Bulletin mensuel. Alençon.

[5450] ex [ZCE] : COQUILHAT Major d'artillerie. Cours élémentaire sur la fabrication des bouches à feu en fonte et en bronze et des projectiles d'après les procédés suivis à la fonderie de Liège. 1ère partie. Fonte des canons. Liège. 1855.

[5451] ex [ZNF ]: JORDAN S. Note sur la fabrication des fontes d'hématite dans le North Lancashire et le Cumberland. Guyot. Paris. 1862. 

[5457] ex BJP : Journal de pharmacie et des sciences accessoires. n°1 en Janvier 1815. Publication mensuelle regroupée en volumes annuels. Rédaction par des membres de la Société de Pharmacie de Paris. Chez Colas à Paris.

[5460] ex FLN : JOBARD J.B.A.M. Les nouvelles inventions aux Expositions universelles. t.I. Emile Flateau. Bruxelles. 1857.

[5463] ex GTT : VALERIUS B. Traité théorique et pratique de la fabrication de la fonte accompagné d'un exposé des améliorations dont cette industrie est susceptible, particulièrement en Belgique. Leipzig. 1851.

[5465] ex JMA : GERRIER M. Mémoire sur l'état de l'agriculture dans le Jura, les améliorations qu'elle a reçues et celles dont elle paroit susceptible. Lons-le-Saulnier. 1822.

[5466] ex MWT : WELLS H.G. The cone. Dans Unicorn. 1895. [2643] The Literature Network. 2014.

[5467] ex LKB : BINGER G. Essai sur la langue Bambara parlée dans le Kaarta et dans le Bélédougou. Maisonneuve à Paris. 1886.

[5472] ex CGD : RICHARD, abbé. Histoire de l'abbaye de la Grâce-Dieu au diocèse de Besançon. Ouvrage dédié à la communauté des Religieux trappistes de N.D. de la Grâce-Dieu et publié par ses soins. 1857

[5475] ex FEM : HOEFER Ferdinand. Eléments de chimie minérale, précédés d'un abrégé de l'histoire de la science et suivi d'un exposé des éléments de chimie organique. Debozy et Magdelaine. Paris. 1841.

[5476] ex FHI : LOUANDRE Charles. Histoire de l'Industrie française et des Gens de Métier. T.II. Bibliothèque nouvelle. Paris. 1872.

[5477] ex HAG : CROUVEZIER Gustave. L'aviation pendant la Guerre. Berger-Levrault. 1916.

[5480] ex ITB : ALLART Henri. Traité des brevets d'invention. Des inventions brevetables. 2ème édition. Rousseau à Paris. 1896.

[5482] ex NHS : PARAF Georges. Ingénieur ECP. Hygiène et sécurité du travail industriel. Dunod. 1905

[5483] ex INM : LEBRUN M. Nouveau manuel complet du charron et du carrossier. Nouvelle édition entièrement refondue par LEROY Louis-Antoine et MALEPEYRE F. t.I. Librairie RORET. 1851.

[5484] ex ISA : TAINE H. Notes sur l'Angleterre. Hachette. 1899.

[5485] ex JHI : LECLERC de PULLIGNY et autres. Traité d'hygiène. VII. Hygiène industrielle. Baillère. 1908.

[5486] ex LLE : SEIGNETTE A. L'école moderne. Livre du maître. t.III, 6ème et 7ème mois. t.IV 8, 9 et 10ème mois. Paul Dupont. Paris. 1898.

[5489]  ex HFM : LERMINA Jules. Le fils de MONTECRISTO. Librairie illustrée. Paris. 1903.

[5490] ex HHE : BREMOND Alphonse. Histoire de l'élection municipale de 1865. Documents officiels et autres. Montaubin à Toulouse. 1867

[5491] ex HON : Observations sur la nécessité de comprendre les fontes dans les mesures à prendre contre les fers étrangers. Écrit par un maître de forges de la Nièvre et du Cher (*). Paris. Janvier 1822. (*) Probablement Louis BOIGUES, le plus connu des frères BOIGUES qui possédaient à Fourchambault (58600) une forge à l'anglaise alimentée par des H.Fx au charbon de bois de la Nièvre et du Cher; d'après [88] en particulier p.47 et 48.

[5492] ex JAC : Actes du 91ème congrès national des sociétés savantes. Revues 1966. Section archéologie. Bibliothèque nationale. 1968. 1844.

[5493] ex JLT : LAO-TSEU. Le Tao-Te-King, ou le livre révéré de la raison supérieure et de la vertu. Traduit par G. PAUTHIER. Paris. Didot. 1838

[5494] ex FBH : MORAND L. Les Bauges (à Ecole, 73630) . Histoire et documents. Chambery Seigneurs éclésiastiques. t.II. 1890. Peuple et clergé. t.III. 1891.

[5496] ex KDA : BOUCOIRAN L. Dictionnaire analogique et étymologique des idiomes méridionaux qui sont parlés depuis Nice jusqu'à Bayonne, et depuis les Pyrénées jusqu'au centre de la France. Nîmes. Roumier. 1875.

[5497] ex MJE : Bulletin de la Société charentaise des études locales. Mensuel.

[5498] ex MKU : KUHN C. dr. Niederbronn-les-bains et ses environs. 3ème édition. Elbeuf. 1905.

[5499] ex MRT : ANNER-ANDRÉ M. Rapport sur la théorie du libre échange et les principes de l'association pour la défense du travail national. Rouard à Paris. Mars 1947

[5500] ex LHC : BOILEAU L.A. Histoire critique de l'invention en architecture : classification méthodique des œuvres de l'art monumental au point de vue du progrès et de son application à la conception de nouveaux types architectoniques dérivant de l'usage du fer.Dunod. 1886.

[5501] ex MEP : MULOIS abbé. Encyclopédie populaire. Série 1 1856-1857.

[5510] ex GCS : BURNIER Eugène. La Chartreuse de Saint-Hugon en Savoie. Chambéry. 1869

[5512] ex IFP : Les Français peints par eux-mêmes. Encyclopédie morale du 19ème s. Province. t.I. 1840/42.

[5513] ex LBP : KAEPPELIN Paul. Le Bassin parisien et les environs de Paris. Hatier. 1914.

[5514] ex LEI : Exposition internationale de 1931. Gouvernement général de l'Afrique occidentale française. Plusieurs volumes, dont Guinée, Sénégal, Soudan. Sté d'éditions géographiques maritimes et coloniales. 1931. 

[5515] ex MHA : PASCAL Adrien. Histoire de l'armée et de tous les régiments. t.5. Dutertre. Paris. 1860.

[5516] ex NNM : de BAUSSET-ROQUEFORT, marquis. Notice sur le marquis Achille de JOUFFROY d'ALBANS. Lyon. 06/04/1864.

[5517] ex PAA : CASSAGNES directeur. Annales industrielles. Publiées par FRÉDUREAU, H. de CHAVANNES et Cie. Claye. Paris. Premier volume. 1869.

[5518] ex HEJ : Le Japon à l'Exposition universelle de 1878. Publié sous la direction de la commission impériale japonaise. Paris. 1878.

[5519] : DAILLY Adolphe. Enquête agricole. 2ème série. 14ème circonscription. Ministère de l'agriculture, du commerce et des travaux publics. Imprimerie impériale. 1867

[5520] ex KPN : GEERTS A. J. C. Les produits de la nature japonaise et chinoise, comprenant la dénomination, l'histoire et les aplications aux arts, à l'industrie, à l'économie, à la médecine, etc. des substances qui dérivent des trois règnes de la nature et qui sont employées par les Japonais et les Chinois. Partie organique et géologique. 2ème partie. Levy et Sarabelle Yokohama. 1883.

[5521] ex JPF : Association des Anciens Combattants de 1914-1918. Les Poilus de France. 172 rue Laeken. Bruxelles. Publication mensuelle.

[5522] ex JFN : DANRIT Capitaine. Filleuls de NAPOLEON. Histoire d'une famille de soldats. 2ème période 1830-1870. Delagrave. 1900.

[5523] ex LSE : LETOURNEAU Charles Dr. La sociologie d'après l'ethnographie. 3ème édition. Reinwald. Paris. 1890.

[5524] ex MQC : DUVERGIER J.B. Collection complète des lois, décrets, ordonnances, avis du Conseil d'État. Guyot et Scribe. Paris. 1834 à 1845.

[5525] ex NTE : CLERAULT St. Ch. Traité des établissements dangereux, insalubres ou incommodes. Paris. 1845.

[5526] ex MOF : REGELSPERGER et autres. L'Océanie française. La Nouvelle Calédonie. Les Nouvelles Hebrides. Les Établissements français de l'Océanie. 1922

[5527] ex MLV : ROBIDA A. Le 20ème s. Roman d'une parisienne d'après demain. Dentu à Paris. 1883.

II nouvelles

[GFC] : RAMBAUD Alfred (ouvrage publié sous la direction de). La France coloniale. Histoire. Géographie. Commerce. Armand Colin. 6ème édition. 1893.

[GJV] : de GASPARIN A. Journal d'un voyage au Levant. t.III. Le Désert et la Syrie. Ducloux à Paris. 1848.

[GSP] : PERCHET E. Recherches sur Pesmes. Chez Roux à Gray. 1896.

[HCT] : FOLIN P. Le contrat de travail et la participation aux bénéfices. Guide pratique de législation et de jurisprudence. Dunod 1909.

[HLC] : NAPOLEON Lucien, Prince de Canino. La Cirnéid. Poème épique en douze chants. Paris. 1819.

[HRE] : MATHOREZ J. Les étrangers en France sous l'Ancien Régime. Paris. 1921.

[IDT] : DUFRÉNOY A. Traité de minéralogie. 4 tomes. Carilion et Dalmont. Paris. 1844/1845.

.[JIP] : DE LUC J.-A. Introduction à la physique terrestre par les fluides extensibles, précédée de deux mémoires sur la nouvelle théorie chimique, considérée sous différents points de vue pour servir de suite et de développement aux « Recherches sur les modifications de l'atmosphère ». Nyon à Paris. 1803.

[JTI] : DESSART E. Traité de l'impôt foncier contenant l'exposé et le commentaire de la législation, du règlement de la jusisprudence et de la doctrine administrative sur la matière. Chez Praquin. 1902.

[LAT] : CAMBON Victor. L'Allemagne au travail. 13ème édition. Roger à Paris. 1917.

[LGC] : MEUNIER Stanislas. La géologie comparée. Alcan. 1895.

[LJR] : RÉSAL Jean. Constructions métalliques. Élasticité et résistance des matériaux. Fonte, fer, acier. Baudry. 1892.

[LXR] : VANDERVELDE Emile. L'exode rural et le retour aux champs. Alcan. 1903.

[MAQ] : RICHARD Guy. L'entreprise de DIETRICH de Niederbronn, de 1685 à 1939 dans Actes du 88ème congrès national des Sociétés savantes. Section d'histoire moderne contemporaine. Clermont-Ferrand. 1963.

[MBS] : BABED Henry. Les syndicats de producteurs et détenteurs de marchandise au double point de vue économique et pénal. 2ème partie de la thèse soutenue le 30/11/1892 à Paris.

[MCN] : Congrès national ordinaire -6ème congrès de la C.G.T.U.- Maison des syndicats. Paris. 8 au 14/11/1931.

[MGP] : VÉLAIN Charles. Description géologique de la presqu'île d'Aden, de l'île de la Remm, des îles Saint Paul et Amsterdam. Paris. 1878.

[MIC] : TRILLAT Auguste. L'industrie chimique en Allemagne. Organisation économique, scientifique et commerciale. Baillère. 1900.

[MNT]  : BOUCHARD Ch. et G.-H. ROGER. Nouveau traité de pathologie générale. t.II. Masson. 1919.

[MPS] : SCHILLER. Poésies. Traduction REGNIER A. Hachette. 1868.

[MTM] : JAGNAUX Raoul. Traité de minéralogie appliquée aux arts, à l'industrie, au commerce à l'agriculture. Doin à Paris. 1885..

[MYH] : Histoire populaire illustrée de la guerre de Prusse. Paraissant par livraison au fur et à mesure des récits officiels. 1870.

[NAF] : Annales forestières. Parution annuelle. 1er n° en 1841. Paris.

[NJP] : Journal du Palais. Recueil le plus ancien et le plus complet de la jurisprudence. 1878.

[OAC] : Cahier des charges communes du 27/12/1909, pour la fourniture, au service de l'artillerie, de la fonte en gueuses, des mouleries en fonte et du ferro-silicium. Mis à jour au 01/01/1917. Lavauzelle. 1917

[OCS] : BURTEAUX Maurice. Stage à l'usine d'Appleby Frodingham de l'United Steel à Scunthtorpe , Lincolnshire. Du 18/10/1962 au 13/11/1962.

[ODT] : LEHMANN Jean-Gotlob. Traités de physique, d'histoire naturelle, de minéralogie et de métallurgie. t.I. L'art des mines ou introduction aux connaissances nécessaires pour l'exploitation des mines métalliques. t.II. Traité de la formation des métaux et de leurs matrices ou minières. t.III. Essai d'une histoire naturelle des couches de la Terre. Traduit de l'allemand. Hérissart. Paris. 1759.

[OEF] : REYBAUD Louis. Le fer et la houille ; suivis du canon KRUPP et du familistère de Guise. Dernière série sur le registre des manufactures. Levy. Paris. 1874. Voir aussi [772]

[PBG] : La gazette du village. Journal républicain, politique et agricole, paraissant les dimanches.1ère année 1864. 

[SIBX] : BURTEAUX  Maurice. HAUT FOURNEAU ou H.F. http://haut.fourneau.monsite-orange.fr/ A partir du  20/11/2014.

LEXIQUE MULTI-LANGUES

mise à jour = 15/03/2015.

all = allemand; ang = anglais; ital = italien; espa = espagnol; port = portugais; sued =, suédois; 

ACCROCHAGE [incident au H.F.] : all = Versetzung; ang = hanging; 

ACCROCHER : all = hängen des Schmelze; ang = to hang; 

AGGLOMÉRÉ : all = Sinter; ang = sinter; espa = sinter; ital = agglomerato; 

APPAREIL À VENT CHAUD (dit cowper) : all = Winderhitzer; ang = hot stove; ital = forno cowper; espa = estufa; sued = varm apparat; 

AUTOPORTANT : all = freistehendem; ang = free standing; ital = autoportante;  

BALANCEMENT : all = Staucheb; ang = checking; ital = colpo di vento; 

BALANCER : all = schaukeln; ang = to check;

BANDE TRANSPORTEUSE :  all = Förderband; ang = conveyor belt: espa = cinta transportadora

BASCULE [pesée] : all = Waage; ang = scale;

BASCULE [coulée fonte] : Voir rigole basculante

BENNE : all = Gichtkübel; ang = bucket; 

BLOCAGE DE CREUSET : ang = hearth chilling;

BLINDAGE : all = [Hochofen]panzer; ang = shell; espa = coraza, blindaje;

BLINDAGE DE CHOC : voir couronne de choc. 

BOÎTE DE REFROIDISSEMENT : all = Kühlkasten ; ang = cooling box, plate; ital = cassetta di raffreddamento; espa = caja de refrigeration, petaca; 

BOUCHEUSE : all = Stichlochstopf ; ang = mud gun; espa = cañon; 

BROYEUR (à charbon) : all = Mahlwerke; 

BRÛLEUR (d'appareil à vent chaud) : all= Brenner; ang = burner; ital = bruciatore; 

BUSILLON : all = Düsen; ang = blow pipe;

CAMPAGNE : all = Ofenreise; ang = campaign; ital = campagna; 

CANON À MASSE : Voir machine à boucher (le trou de coulée).   

CARBONE : all = Kohlenstoff; ang = carbon; ital = carbonio; espa = carbono; 

CARBONISER : all = garen; ang = to char; ital = carbonizzare; espa = carbonizar; 

CARBURE DE FER : all = Eisencarbid; ang = iron carbide; ital = carburo di ferro; espa = carburo de hierro; 

CASTINE : all = Kalkstein; ang =  limestone; ital = pietra calcare; espa = castina, piedra caliza;  sued = kaksten; 

CHARBON DE BOIS : Koltzkohle; ang = charcoal; ital  = carbon di legna; espa = carbon vegetal; sued = trákol; 

CHARGE (du H.F.) : Voir lit de fusion.

CHARIOT PESEUR : all = Möllerwagen; ang = scale-car; 

CHAUDIÈRE : all = Dampfkessel; ang = boiler; 

CHEMISE : all = Kernschacht; ang = brick lining; 

CHIO(T) À  LAITIER : all = Schlackenform;  ang = slag notch, "monkey"; ital = foro loppa; esp = bigotera

CHUTE [EN MARCHE] : all = Stürzen; ang = drop (petite chute), slip ou slipping (grosse chute); port = arreamento de carga; 

CIRCULAIRE [à vent chaud] : all = Heisswind Ringleitung; ang = bustle main; ital = toro (vento caldo); esp = anillo de vientoport = anel de vente, morcilla;; 

CLOCHE  : all = Glocken; ang = bell; ital = campane; espa = campana; port = campánula; 

COKE : all = Koks; ang = coke;  ital = coke; espa = cok; port = coque; sued = koks; 

COLONNE : ang = column; espa = columna; 

CONDUITE À VENT CHAUD : all = Hiesswind Leitung; ang = hot blast main; ital = colletto vento caldo; 

CONTREPRESSION : ang = top pressure; ital = pressione gas bocca; 

COULÉE : all = Abstich; ang =  casting, tap(ing);ital = colata; esp = colada;  sued = tappning;

COUPOLE : all = Kuppel; ang = dome; ital = cupola; espa = cúpula; 

COURONNE DE CHOC : all = Schlagpanzer, Schlagmantel; ang = throat armour; espa = blindaje del tragante;; 

COWPER : voir appareil à vent chaud

COKERIE : all = Kokerei; ang = coke oven plant; ital  = cokeria; 

CREUSET : all =Gestell; ang = hearth; ital = crogiulo; aspa = crisol: sued =stället; 

CUVE [du H.F.] : all = Schacht; ang = stack, shaft; ital = tino; espa = cuba;

CUVE À LAITIER : all = Schlackenpfanne; ang = slag laddle; ital = siviera della scoria;

DAME (H.F. à poitrine ouverte) : all = Wallstein; 

DESCENTE DE VENT : all = Düsenstock; ang = tuyere stock

DIOXYDE DE CARBONE : all = Kohlensaüre, Kohlendioxyd; ang = carbon dioxide;

DOUBLE ENVELOPPE : all = Doppelmantel; ang= water jacket, channel cooling;

EMBRASURE : ang. = arch; sued = broest; 

ENRICHISSEMENT EN OXYGÈNE :  ang = oxygen enrichment; 

ÉPURATION DU GAZ : all = Gazreinigung Anlague; ang = gas cleaning plant; espa = depuratión de gas

ÉTALAGES : all = Kohlensack; ang = boshes; ital = sacca; espa = etalajes; 

FONDANT : all = Zuschlag; ang. = flux;

FONTE [du H.F.] : all  =Roheisen; ang = pig iron; ital = ghisa; espa = arrabio; port = gusa; sued =råjarn; 

FONTE DE FONDERIE : all = Gusseisen;  ang = cast iron; 

FONTE MOULÉE : all = Eisenguss; ang = cast iron

FOUR À COKE : all = Koksofen; ang = coke oven; 

GARNI : all = Ansatz; ang = scab, scaffold; ital = guarnizione; esp = incrustacion; 

GARNISSAGE RÉFRACTAIRE ; all=; Feurfeststellung; ang = refractory lining; ital = rivestimento;

GENDARME [H.F. moderne] : ang = tap hole casing; 

GOULOTTE TOURNANTE (Wurth) : ang = rotating chute; ital = scivola ruotante;

GRANULATION DU LAITIER : all = Schlackenkörning: ang = slag granulation; espa = granulacion escoria

GUEULARD : all = Gicht; ang = top, throat; ital = bocca (di carico); espa = boca, tragante;

GUEULARD À CLOCHES : all = Glockenverschluss; ang. bell top;

GUEULARD À GÉOMÉTRIE VARIABLE : all = beweglicher Schlagpanzer; ang = movable armour; ital = bocche a geometrica variabile; espa = tragante de diámetro variable; 

GUEULARD SANS CLOCHES : all = glockenloser Gichtverschluss; ang = bell-less top; espa = tragante sin campanas;

GUEUSARD : all = Giessschnauze; ang = spout; 

GUEUSE : all = Masselgiess; ang = pig iron; ital = ferro di ghiza; port = frro du gusa; sued = tackjärn; 

HALLE DE COULÉE : all = Giesshalle; ang = cast(ing) house; espa = nave de colada; 

HAUT FOURNEAU AU CHARBON DE BOIS :  all = Holtzkohle Hochofen; ang = charcoal blast furnace;

HOMME MORT : all = Totermann; ang = dead man, stagnant coke zone;

HOUILLE : all = Steinkohle; ang = pit coal;

HUMIDITÉ DU COKE : all = Koksfuchte; ang = coke moisture;

INJECTER (dans les tuyères) : all = eingeblasen; ang = to inject;

INJECTION (dans les tuyères) : all : Einblasung;  ang = injection; 

INSTALLATION DE HAUT FOURNEAU : all =Hochofenanlage; ang = blast furnace plant; 

JOINT DE DILATATION : all = Dehnungsfuge; ang = expansion joint; 

JOINT DE SABLE : espa = junta de arena; 

LAITIER : all = Schlacke; ang = slag; ital = loppa; espa = escoria; port = escória;sued = slagg; 

LIT DE FUSION : all = Möller; ang = burden; ital = carica; espa = carga; port = carga; 

MAÇONNERIE : all = Mauerwerk; ang = brickwork;

MACHINE À BOUCHER (le trou de coulée) : all = Stichlochstopf ; ang = mud gun; espa = cañon.

MACHINE À COULER (les gueuses) : all = (Roheisen) Giessmaschine; ang = pig machine, casting machine; espa = coladora mecånica; 

MARÂTRE : all = Tragkranz; ang = mantel; espa = anillo de soporte, madrastra;

MASSE DE BOUCHAGE : all = Stichlochmasse; ang = tao hole mud, tap hole clay;

METTRE À FEU : all = anblasen; ang = to blow in; 

MINERAI DE FER : all = Eisenerz; ang = iron ore; ital = minerale di ferro; espa =mineral de hierro; minério de ferro; sued = malm;

MISE AU MILLE : all = Menge; ang = rate, ratio; ital = consumo; 

MONOXYDE DE CARBONE : all = Kohlenoxyd; ang = carbon oxide; ital = ossido di carbonio; espa = oxido de carbonio; 

MONTE-CHARGE À SKIPS : all = Kippkübel Schrägaufzug; ang = skip hoist); esp = rampa de carga; 

MONTE-CHARGE INCLINÉ : all = Schrägaufzug; ang = inclined hoist; espa = plano inclinado;  

NEZ DE TUYÈRE : all = Formspitze; ang = tuyere  nose;

NIVEAU DE CHARGEMENT : ang = stock line; ital = livello di carica(mento); espa = linea de carga; 

OEILLETON   (du porte-vent)  : all = Sehloch; ang = peeping hole; esp = mirilla; 

PERCÉE [DE CREUSET] : all = Durchringen;  ang = break through;

PERSIENNE : all = Koksfenster; ang = slit; 

PERTE DE CHARGE : all = Druckabfall; ang = pressure drop; 

PERFORATRICE : all = Bohrmaschine; ang = drilling machine; espa =  perforadora, taladrora;

PERTE THERMIQUE : all = Wärmeverlust; ang = heat losse; 

PLANCHER DE COULÉE : ang = casting floor; irtall = campo di colata;  espa = plancha de colada;

PLANCHER DES TUYÈRES : all = Arbeitbühne; 

PLANCHER DU GUEULARD : all = Gichtbühne; ang = top platform: espa = plataforma del tragante:

POCHE À FONTE [droite] : all = Roheisenpfanne; ang = iron laddle; siviera della ghisa; 

POCHE TORPILLE : all = Torpedopfanne; ang = torpedo laddle; carro siluro;

POITRINE : all = Brust; 

POT À POUSSIÈRES : all = Staubsack; ang = dust catcher;

PRISE DE GAZ : all = Gichtgasleitung; ang = gas offtake; esp = pantalon; 

PROFIL  : all = Profil;  ang = profile; ital = profilo; 

RÉFECTION : all = Zustellung; ang = relining, rewamping; 

RÉFRACTAIRE : all Feurfest; ang = refractory; ital = refrattario; espa = refractario;

REFROIDISSEMENT all = Kühlung; ang = cooling; ital = raffreddamento;  espa = refrigerácion; 

RIGOLE : all = Rinne; ang = trough, runner; ital = canale; espa = canal, ruta; 

RIGOLE BASCULANTE : all = Kipprinne; ang = tilting spout; espa = balancin basculante

RIGOLE-MÈRE/PRINCIPALE : all = Hauptrinne; ang = main trough, main rrunner; espa = canal principal

RUCHAGE : all = Gütterwerk; ang = checker; espa = colmena; 

RUISSELLEMENT : all = Aussenberieselung; ang = spray cooling; ital = velo d'acqua; 

RUSTINE : all =Rückstein; ang = back wall;  

SIPHON : all = Fuchs; ang = skimmer; 

SKIP : all = Kippkübel; ang = skip, skipcar; esp = carro viajero;  port = carretilla (de carga); 

SNORT VALVE : Voir vanne d'échappement.

SOLE : all = Herdsohle; ang = hearth bottom; ital = suolo; 

SOUFFLANTE : all = Gebläse; ang = blower, blowing machine; ital = soffiante; sued = blämaskin; 

SOUFFLANTE À VAPEUR : all = Dampfgebläse: ang = steam blower; 

SOUFFLET : All = Blasebalg; ang = bellows; sued = bálg; 

SOUFRE : all = Schwefel; ang = sulfur; ital = zolfo; espa = azufre;

SOUS CREUSET : all = Untergestell; ang = underhearth;  ital = sottofondo crogiolo; 

SURFACE DE CHAUFFE : all = Heizfläche; ang = checker heating surface;  espa = superficie calentamiento; 

TRÉMIE [gueulard WURTH] : all = Bunker; ang = hopper; espa = tolva almacendora

TROU DE COULÉE : all = Abstichloch; ang = tap hole, iron notch; ital = foro di colata;  espa = piquera; sued = utslag; 

TUYÈRE : all = Form; ang = tuyere; ital = tubiera; espa = tobera;port = ventaneira;  sued = forma; 

TYMPE [H.F. à poitrine ouverte] : all = Tümpelstein, Tümpeleisen; ang = tymp; ital = timpano; espa = timpo; 

TYMPE [H.F. moderne ] : all= Form Kühlring; ang = tuyere cooler; espa = caja de tobera, 

UTILE (hauteur, volume) : all = nutz; ang = useful, effective ; espa = útil; 

VANNE : all = Schienben; ang  := valve;  espa = valvula;

VANNE D'ÉCHAPPEMENT = all Abblaseschienben; ang = snort valve; 

VENT CHAUD : all = Heisswind; ang = hot wind, hot blast; ital = vento caldo; espa = viente caliente;

VENT FROID : all = Kaltwind; ang = cold wind, cold blast; ital = vento freddo; espa = viente frio; sued = kalt luft; 

VENTRE : all = Kohlensack; ang = belly; ital = ventre; espa = vientre;

WATERJACKET : Voir double enveloppe.

VOLANT : all = Schwingungrad; ang = fly wheel; 

ZONE COHÉSIVE : all = kohäsive Zone; cohesive zone; 

ZONE DE COMBUSTION : ang = combustion zone ; port =  zona de combustáo;

ZONE DE FUSION : all = Schmelzzone; ang = melting zone; port = zona de fusáo;  

ZONE D'ÉGOUTTAGE : ang = dripping zone; port = zona de gotejamento; 

ZONE EN GRAINS : all = stückige Zone; ang = granular zone, lump zone; 

ZONE TOURBILLONNAIRE : all = Wirbelzone;  ang = raceway;