E. DE BILLY — LÉTAT ACTUEL DE L'INDUSTRIE DU FER ET DE L'ACIER 



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des nic'lhocU's praliiinos de fal/riccilion direclii du 

 fer cl (lo l'acier, appropriées aux inélliocles inten- 

 sives de l'iiiduslric moderne : ils espéraient réaliser, 

 par ce moyen, une notable économie, pensant 

 qu'une seule opération devait être plus avanta- 

 geuse que le procédé mixte qui> consiste à fabri- 

 quer au haut fourneau la fonte, pour la dénaturer 

 ensuite et la débarrasser à grands frais des impu- 

 retés qu'on a, volontairement, alliées au fer. Mais 

 jusqu'ici leurs tentalives ont échoué, et il est peu 

 probable qu'elles aboutissent jamais ; car le haut 

 fourneau présente deux avantages capitaux : mieux 

 (juo tous les dispositifs actuellement imaginés, il 

 se prête à une production intensive, et, par suite, à 

 une fabrication économique; en second lieu, il est, 

 de tous les appareils de la métallurgie, celui dont 

 le rendement calorillque est le plus élevé, celui où 

 les pertes, par rayonnement, par convection et 

 par combustion incomplète, absorbent la moindre 

 proportion du pouvoir calorifique du combus- 

 lihle. 



.Nous laisserons donc de côté, dans cette étude, 

 \e>^ prncédés directs, comme des moyens de fabrica- 

 tion mal appropriés à la grande industrie, et nous 

 ne nous occuperons que des procédés ([ui ont 

 pour point de départ la fonte. 



La fonte est un produit complexe qui contient, 

 avec le fer, à l'état de combinaison ou de dissolu- 

 tion, outre le carbone, qui en est l'élément essen- 

 tiel, divers métalloïdes, qualifiés d'iwpuielés dans 

 la métallurgie de silicium, le phosphore, le soufre, 

 l'arsenic, l'antimoine), et souvent aussi des métaux, 

 dont les uns (calcium, magnésium, cuivre, titane) 

 doivent être considérés comme des impuretés, et 

 dont les autres (manganèse, aluminium, chrome, 

 vanadium, nickel, cobalt i y ont, au contraire, été 

 intentionnellement inlroduils, et doivent subsister 

 dans l'acier ou le fer. 



Le problème à résoudre par la métallurgie est 

 donc le suivant : éliminer de la fonte, aussi com- 

 plètement que possible, les impuretés, et diriger 

 les opérations de manière à obtenir une composi- 

 tion de métal déterminée à l'avance, en vue de 

 certaines propriétés physiques et mécaniques. 



L'élimination des impuretés s'opère principale- 

 ment par oxydation, et le traitement se ramène à 

 ceci : oxyder les impuretés, et les isoler du métal 

 en les faisant passer dans une scorie, silicate à 

 bases multiples qui se sépare du mêlai, par sa 

 moindre densité si l'opération comporte la fusion du 

 métal, ou par sa lluidité même si le métal doit être 

 obtenu à l'étal pâteux, mais non fondu. — Avant 

 (l'aborder l'étude des divers procédés d'aflinage de 

 la fonte, nous dirons quelques mots des réactions 

 d'oxydation qui en sont le principe. 



Trois circonstances inlUient sur l'ordre d'afli- 



nage : la température, le milieu, et les proportions 

 relatives des éléments. 



L'aflinilé du carbone pour l'oxygène augmente 

 avec la température beaucoup plus rapidement (jue 

 celle du manganèse, du silicium, et surtout du fer; 

 à température basse, le silicium et le manganèse 

 ont tendance à s'éliminer avant le carbone; à haute 

 température, au contraire, c'est par le départ du 

 carbone que commence l'attinage. Il en est de 

 même du phosphore, qui, à basse température, est 

 l)lus oxydable que le carbone, tandis qu'à haute 

 température le carbone réduit les phosphates. 



La constitution, plus ou moins acide ou basique, 

 de la scorie, est le second élément qui inilue sur 

 l'affinage : ainsi, une scorie acide favorise l'élimi- 

 nation des corps dont les oxydes sont des bases; 

 au contraire, le phosphore ne peut s'éliminer qu'en 

 présence d'une scorie basique, contenant de la 

 chaux, de la magnésie, des oxydes de fer ou de 

 manganèse; même en atmosphère oxydante, si la 

 scorie est acide, le départ du phosphore est impos- 

 sible, l'action réductrice du fer ou du carbone du 

 bain métallique ne peut être combattue que si 

 l'acide phosphorique, à mesure qu'il se forme, est 

 retenu en combinaison par des bases assez éner- 

 giques; par contre, en atmosphère réductrice, dans 

 le haut fourneau, il suffitd'un milieu suffisamment 

 basique pour occasionner une scorification par- 

 tielle du phosphore. Nous verrons, dans la suite, 

 l'application de ces principes à la déphosphora- 

 tion. 



Le silicium, dont l'oxyde est un acide moins 

 actif que l'acide phosphorique, nécessite une sco- 

 rie moins basique. 



Enfin, les proportions relatives des éléments 

 jouent un rôle capital dans l'ordre de l'affinage: 

 plus un élément est disséminé, moins sa combus- 

 tion est facile; et vers la fin de l'opération, lors- 

 qu'il ne reste plus que de faibles proportions des 

 corps étrangers, on ne peut en faire disparaître les 

 dernières traces qu'en brûlant beaucoup de fer. 



Par un phénomène inverse, l'oxydation, au début 

 de l'affinage, se porte principalement sur l'élément 

 prédominant: le fer. L'oxyde de fer, une fois pro- 

 duit, est ensuite partiellement réduit par les élé- 

 ments disséminés, avec une énergie qui croît avec 

 la température. 



Ainsi le fer sert de véhicule à l'oxygène; et il 

 n'est pas possible de brûler les impuretés sans 

 brûler aussi une certaine proportion de fer; de là 

 les pertes inévitables au traitement. 



La conséquence de ce qui précède est la sui- 

 vante : si l'on a à sa disposition des oxydes de fer 

 riches et purs, tels que des battitures, des scories 

 ou du minerai riche et pur, il peut y avoir intérêt 

 à en ajiiuler une certaine proportion à la charge : 



