Annales des Mines (1892, série 9, volume 1)
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FABRICATION DE LA FONTE AUX ÉTATS-UNIS.
§ II. ANALYSE DE LA .PRATIQUE AMÉRICAINE..
Les résultats qui précèdent sont assurément fort remarquables. L'économie de combustible réalisée dans les dix dernières années en Amérique, dans la fabrication de
la fonte, se maintient d'une façon courante à un chiffre 'qui n'avait pour ainsi dire jamais été atteint en Europe par les hauts-fourneaux au coke. En particulier, si on compare la pratique américaine à la pratique anglaise, on verra qu'avec une capacité à peine supérieure et un profil à peu près semblable, les derniers fourneaux d'Edgar Thomson ont une production double ou triple de celle des meilleurs-hauts fourneaux du Cumberland et que la consommation de coke y est sensiblement inférieure. Si en les compare aux fourneaux du Cleveland, la différence est plus frappante encore. Quelle est la raison de cette Marche exceptionnelle? Sans doute, la richesse des minerais, leur nature physique et la composition chimique des gangues entrent pour une grande part dans ces résultats. Mais n'y a-t-il pas autre chose? Et la différence d'allure
n'a-telle pas sa part d'influence dans la différence des résultats? C'est une question importante à résoudre. Si l'on parvient, par l'analyse de la marche de ces fourneaux, à dégager le rôle et l'efficacité de chacun des élé-
ments qui la caractérisent, peut-être sera-t-il possible de se rendre compte dans quelle mesure il pourrait être avantageux d'appliquer à des. minerais différents la méthode américaine.
A. Établissement du bilan calorifique d'un haut-fourneau. Deux méthodes ont été proposées pour l'analyse de la marche d'un haut-fourneau. Sir Lowthian Bell, dans divers
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Mémoires condensés dans ses Principles of the 2nanufacture of '1'022 and Steel, et M. Gruner, dans ses Études sur
les liants-fourneaux, ont étudié les quantités de chaleur dégagées et absorbées dans les diverses réactions du hautfourneau. Pour la mesure des quantités totales de chaleur produites, les deux méthodes conduisent à un résultat .identique. Mais elles diffèrent quant à la répartition de ces quantités entre les diverses zones de l'appareil.' Or, au point de vue de l'utilisation du combustible et de l'économie de l'allure, c'est cette répartition qu'il importe de connaître. Comme l'a montré M. Grtiner, l'allure idéale au point de vue de l'utilisation du combustible pour une allure déterminée correspondrait au cas où tout le carbone serait brûlé aux tuyères à l'état d'oxyde, et où tout le minerai serait réduit par l'oxyde de Carbone dans la cuve. On sait que la réduction du sesquioxyde de fer par l'oxyde de carbone, suivant la réaction Fe203+ 3C 0
3C(P
2Fe,
se fait à peu près sans absorption de chaleur : la chaleur consommée par la réduction de l'oxyde de fer étant à peu près équivalente à la chaleur produite par la formation de l'acide carbonique. Au contraire, la réduction de l'oxyde de fer par le carbone, 'suivant l'une ou l'autre des réactions suivantes Fe203+ 3C
2Fe
3CO,
2Fe=03+ 3C ---_-_- 4Fe+3CO2,
se fait avec une absorption considérable de chaleur. Donc, si la proportion de carbone brûlée dans la cuve
aux dépens de l'oxygène de minerai augmente, il faudra, pour compenser la perte de chaleur qui en résulte, brûler plus de carbone aux tuyères ; toutes choses égales d'ailleurs,. la consommation totale de combustible varierai