ÉLECTROMÉTALLURGIE · JANVIER LA HOUILLE BLANCHE 3 à un avance dee phase doit être port le...
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JANVIER LA HOUILLE BLANCHE 3
à u n e avance de phase doi t ê t re por t é dans le sens inverse du m o u v e m e n t des aigui l les d ' u n e m o n t r e .
A'o/e. — L'express ion s y m b o l i q u e de l ' i m p é d a n c e d ' u n e
E i bob ine de réac t ion a y a n t u n e rés is tance R et u n
/ coefficient de se l f - induct ion L est alors R + f/'—îLû
/ et celle d ' u n condensa t eu r de capaci té C, / (w = 2 % x f r équence) . y — i Ca
o La conven t ion d o n t il s 'agi t c o n d u i t à la f igure ci-contre dans le cas d ' u n c o u r a n t 0 1 en re t a rd de phase sur une force é lec t romotr ice OE.
SPECIFICATIONS DES MACHINES
En ce qui conce rne la pu i s sance des m a c h i n e s à c o u r a n t con t inu et lorsqu ' i l n ' e n est spécifié a u t r e m e n t :
a. Les géné ra t eu r s é lectr iques sont caractérisés par la puissance é lec t r ique d i spon ib le à leurs bo rnes ;
b. Les m o t e u r s é lect r iques sont caractér isés p a r la puis sance m é c a n i q u e d i spon ib le su r leur a rb re .
c. Les puissances é lec t r ique et m é c a n i q u e son t expr imées en watts i n t e r n a t i o n a u x .
ÉLECTROMÉTALLURGIE
I E FOUR ÉLECTRIQUE Appliqué à la production directe de la fonte et à l 'obtention
de l 'acier doux en par tan t du minerai
Les f ragments de fer ro-s i l ic ium t rouvés dès 1898 dans les brasquages des fours à c a r b u r e de ca lc ium, qu i n e pouva ien t proveni r que de la silice de la c h a u x et des cendres de l 'anthracite, de la py r i t e q u e con tena i t celui-ci et d u fer des r ingards qui fonda ien t q u a n d on p iqua i t la c h a r g e p o u r dégager l 'électrode s u s p e n d u e et faire descendre le m é l a n g e , mon t r a i en t que l 'on pouvai t , m a l g r é la t e m p é r a t u r e de l 'arc, éviter la volat i l isat ion d u fer dans le four é lect r ique. A cette époque (1898), M. SÏASSANO essayait , sans succès, de rédu i re le minera i de fer . E n 1901 , M. H a r m e t p résen ta i t son pro je t de h a u t - h o u r n e a u é lec t r ique . Un p e u p lus t a rd , le gouver n e m e n t du Canada , dés i reux d 'u t i l i ser à la fois la pu issance des rivières de cette con t rée et les g i sements inépuisables de minera i de fer qu 'e l le possède faisait p rocéder , pa r u n e commission c o m p é t e n t e , à des essais de r é d u c t i o n , dans les fours connus à ce m o m e n t .
Ces essais e u r e n t c o m m e conséquence l ' ins ta l la t ion d 'un four d 'Héroulf à Saul t -Sainte-Marie , au Canada , et exci tèrent les recherches dans cette voie ; il ne fut, toutefois, pas pub l i é g iand ' chose sur l eurs résul ta is et ce n 'es t que par la communica t ion faite pa r MM. J . -A. LEFFLER et E. ODELBEEG au
Jern Kontoret (Association Suédoise des Maîtres de Forges ) , le 3 i ma i 1 9 1 1 , q u e l 'on a c o n n u les résul ta ts d ' u n essai p ro longé fait avec u n maté r i e l a p p r o p r i é en vue d 'a r r iver à la réduct ion di recte d u m i n e r a i de fer au four é lectr ique.
Nous nous p roposons , dans les pages qu i von t suivre , de présenter au lec teur de La Houille Blanche les diverses communica t ions faites su r l ' expér ience poursu iv ie à Trol lhi i t tan. Les d imens ions d u four employé , les condi t ions d ' instal lation de force, l ' a m é n a g e m e n t des m o y e n s de t r anspo r t du minerai et d u c o m b u s t i b l e , tou t concour t à faire des expériences poursu iv ies à Tro l lhà t l an u n e démons t r a t i on de ce
que l ' on p e u t ac tue l l emen t ob ten i r d u four é lectr ique et les r e n s e i g n e m e n t s que l 'on a sur elles ainsi que les déduc t ions qu ' on en p e u t t irer p e r m e t t r o n t d ' appréc ie r b ien p lus aisém e n t les efforts pour su iv i s p o u r faire de la s idé ru rg ie élect r ique u n e i ndus t r i e a u t o n o m e et de se fo rmer u n e op in ion sur les chances de son aveni r c o m m e telle.
Nous ferons de n o m b r e u x e m p r u n t s à <c Metallurgical and Chemical Engineering », à «Stahl und Ëisen», a Engineering », « The Iron cC- Coal Review » et « La Revue de Métallurgie », n o t r e excel lent confrère aussi in té ressan t p o u r l 'adm i n i s t r a t e u r d 'us ine que p o u r le technic ien , n o u s les p r i o n s ici d 'accepter nos r e m e r c i e m e n t s .
A la séance de 1' a I ron & Steel Ins t i tu te » de m a i 1909, M. E. -J . LJUNGBERG , p rés iden t de la « Stora K o p p a r b e r g Bergslag 's A. B . » (Suède) , à laquel le a ppa r t i en t l ' us ine de Domnarfvef , fil u n e c o m m u n i c a t i o n sur l ' ap t i tude d u four é lectr ique de MM. Gronwal l , L indb lad et S ta lhanc , à la ré duc t ion di recte d u m i n e r a i de fer. P lus lard, M. Lars Yng-s t rôm, d i rec teur de la Société, pub l i a u n r a p p o r t comple t sur les expér iences faites et d é m o n t r a q u ' o n pouva i t baser u n e i n d u s t r i e su r l ' emplo i de ce four .
En Suède , où le four avai t pr is na issance , on r e c o n n u t p r o m p t e m e n t les mér i t e s d u procédé , d ' a u t a n t que les condi t ions na ture l les y sont très favorables à l ' é lcc t ros idérurgic . Riche m i n e r a i de fer a b o n d a n t , force mot r i ce h y d r a u l i q u e bon m a r c h é , p é n u r i e de houi l l e et, pa r sui te , de coke . Les hau t s - fou rneaux y sont a l imentés de c h a r b o n de bois d o n t le p r i x a u g m e n t e d ' année en année . La possibi l i té de r e m placer env i ron les deux tiers d u combus t ib l e p a r l ' énergie é lect r ique, en m ê m e t emps que la perspect ive d 'amél iorer encore la qua l i té d u fer de Suède déjà un ive r se l l emen t ap préciée, a d o n n é au succès de ce p rocédé u n e i m p o r t a n c e na t iona le et c'est ainsi q u ' o n l 'a cons idéré .
Il existe en Suède u n e Association vieille de p lus de cent c i n q u a n t e ans , appelée « J e r n Kontore t », qu i g r o u p e tous les ma î t r e s de forges d u pays et j o u e u n g r a n d rôle dans l ' indus t r ie s i dé ru rg ique suédoise , elle a p o u r obje t de d o n n e r une assis tance t e c h n i q u e cl f inancière à ses m e m b r e s et, d ' une façon généra le , de per fec t ionner et développer l ' industr ie s i d é r u r g i q u e d u pays .
Après avoir s o i g n e u s e m e n t analysé les résul ta is des expériences de Domnar fve l , le comi té du « J e r n Kontore t » décida de cont rac te r u n accord avec 1' a Elecfrometal l A.. B. », const i tuée pa r les i n v e n t e u r s d u four et de faire les frais d ' une ins ta l la t ion des t inée à é tudier à fond la va leur i n d u s trielle d u procédé . Le fait que c'était la p r e m i è r e fois que cette associat ion s 'engageai t dans u n e en t repr i se indus t r ie l le pour son p r o p r e compte , p rouve l ' impor t ance qu 'e l le attachai t au procédé . Le g o u v e r n e m e n t suédois offrii aussi de con t r ibue r à l ' en t repr ise en fourn issan t à son us ine de Trollhiit tan l ' énerg ie é leclr ique à un pr ix n o m i n a l .
L ' ins ta l la t ion a c o m m e n c é à fonc t ionner le u> novembre 1910, elle c o m p r e n d u n four de 2 f>oo chevaux cl possède uni ' organ i sa t ion p r o f o n d é m e n t é ludiée e n vue de recuei l l i r tous les r e n s e i g n e m e n t s scientifiques et indus t r ie l s désirables .
E n t r e t e m p s , l ' indus t r ie pr ivée ne restai t pas inact ive . A la fin des essais poursu iv i s pa r les i n v e n t e u r s , le four des Forges de D o m n a r f v e l fut repr is pa r la « Stora Koppar-bergs Bergs lag ' s A. B. », à qui il appar t ena i t , qu i con t inua à le f a i r e m a r c h e r p o u r ses p ropres essais. Elle cons t ru i t ac tue l l ement u n n o u v e a u four de !\ 000 chevaux , p r e m i e r d 'une série de /10000 chevaux . L 'us ine projetée aura u n e capacité a n n u e l l e de 120000 tonnes de fonte et coûtera près de 18 mi l l ions de francs.
Article published by SHF and available at http://www.shf-lhb.org or http://dx.doi.org/10.1051/lhb/1912002
4 LA HOUILLE BLANCHE № I
La C o m p a g n i e suédoise U d d e h o l m p o u r s u i t l ' instal la t ion de t rois fours de 3 ooo c h e v a u x d u m ê m e type .
E n Norvège où a b o n d e la force h y d r a u l i q u e et où l 'on peu t aussi faire d u c h a r b o n d e bois , il s'est f o r m é u n e Société p o u r acquér i r les b reve t s de l 'E lec t rometa l l A. B. ; elle élève à Tyssedal , près de H a r d a n g e r , u n e us ine de deux fours de 3 ooo chevaux et u n e au t r e C o m p a g n i e p o u r s u i t à Bilefos, près d 'Arenda l , la cons t ruc t ion d ' u n e u s ine des t inée à la p roduc t i on é lec t r ique de la fonte qu i u t i l i sera 3o ooo chevaux. Ainsi , en Scand inav ie seu lement , voici 85 ooo chevaux
e n v o i e d ' a m é n a g e m e n t p o u r p r o d u i r e 2.65 ooo tonnes de fonte é lec t r ique ; on p e u t p révoi r que cette in dus t r i e est dest inée à p r e n d r e u n e g r a n d e place dans les r ég ions où on t rouve p lu tô t la force mo t r i ce à bon m a r c h é que le cha r bon , c'est, le cas p o u r la Californie, le Canada, le Chil i , le Mexique .
Revenons à l ' ins ta l lat ion de T ro l lha l l an . Elle, avai t p o u r bu t p l u s spécial de déterm i n e r les cond i t ions su ivantes :
D i m e n s i o n s et h a u teur d u four su ivan t la n a t u r e d u m i n e r a i et les cond i t ions de m a r c h e . — Modèle d u four. — Disposi t ion cl, fixation des é lectrodes . — C o n s o m m a t i o n d 'éne rg ie pa r t o n n e de fonte de qua l i té cher c h é e . — P o i d s de char b o n n é c e s s a i r e p a r t o n n e de fonte . — Utilité de la c i rcu la t ion des gaz, proposée pa r M. I l a rme t , et son in fluence sur le p r ix de rev ien t . -— Possibi l i té d 'ob ten i r des fontes de diverses compos i t ions . — Relat ion en t re la r i chesse des cha rges et t e n e u r des m i n e r a i s et les résul tats au point de vue t e c h n i q u e et é c o n o m i q u e . — Composi t ion des gaz. — Capaci té cl r e n d e m e n t du four. -— Frais d 'exploi ta t ion .
L'USINE . —• Elle a été cons t ru i t e à Stal lbacka, à i k m . 700 de la s tat ion de Tro l lhà t t an , elle c o m p r e n d u n e instal lat ion de b royage , des m a g a s i n s à c h a r b o n , le hal l d u four et, les cons t ruc t ions c o n t e n a n t le labora to i re , les b u r e a u x et l 'atelier de r épa ra t i on . Le c h a r b o n de bois , qu i est le combus t ib le employé est a m e n é pa r u n e voie ferrée, il t ombe des wagons su r deux t r a n s p o r t e u r s qui l ' a c c u m u l e n t dans les m a g a s i n s où l 'on peu t cons t i tue r u n e provis ion p o u r six mois de m a r c h e . Des m a g a s i n s au four , le cha rbon est t r anspor té
pa r u n r u n w a y s u s p e n d u . Le m i n e r a i p r é a l a b l e m e n t concassé t o m b e dans u n e t r é m i e et, de là, d a n s u n t ransporteur qu i l ' a m è n e avec le c h a r b o n au g u e u l a r d d u four ; con-casseur et t r anspo r t eu r son t ac t ionnés par u n m o t e u r de /10 chevaux . Le Lableau de la h a u t e tension et les t ransformateurs sont dans u n local séparé .
L E F O U R , r ep résen té pa r la f igure c i - jo in te , se compose d ' u n e cuve de fusion ou creuset s u r m o n t é e d ' u n e par t ie à
^ peu près cy l ind r ique ou cuve dans laquel le la c h a r g e formée de mine ra i et de combus t ib le est échauffée par les gaz p rovenan t des réac t ions qui se p r o d u i s e n t d a n s le creuset et pa r les gaz insufflés pa r u n ventila teur et m a i n t e n u s en c i rcu la t ion .
La cuve , entourée d ' u n e enve loppe en tôle d 'acier de 10 mill imèt res à la par t ie supé r i eu re et de 1?. mill imèt res au bas , e?t s u s p e n d u e à l 'aide de goussets ou fer à U, ¡1 deux pou t res en treillis de 1 3oo mi l l imc-I r e s d e h a u t e u r et 10 m . 5 o de por tée , reposan t sur les m u r s d u ha l l .Le revêtement est f o rmé de br iques s i l iceuses . Le creuse! est élevé sur u n e fonda t ion en bé ton , il est e n t o u r é d ' u n e enveloppe de tôle de i 5 m I " renforcée à sa partie supé r i eu re p a r u n e b a n d e de fer ayant 200 x 18 mi l l imè t res . Sur le bé ton est un p r e m i e r r a n g de briq u e s sil iceuses marque H u g o n a s , de i5o m i l l i m è t r e s , pu i s 3oo mi l l imè t r e s de br iques de S t a b b a r p . Le revêt e m e n t d u creuse t est fait de m ê m e de i5o mi l l imè t r e s de br iques si l iceuses, p u i s 3 o o m m
de S t a b b a r p , ensui te , u n e couche de br iques df m a g n é s i e de Spii-
ter, la sole est recouver te de pisé de m a g n é s i e .
La voû te est formée de b r iques de 3oo mi l l imè t r e s . Une couche de sable forme j o i n t en t re la voû te et le creuset .
Il y a qua t re électrodes, formées de q u a t r e p r i smes de c h a r b o n à base carrée ; elles m e s u r e n t 660 x 660 mi l l imèt res et son t incl inées de 65° sur l 'hor izonta le ; elles pénè t ren t dans la voû te à t ravers des colliers à doub l e pa ro i refroidis pa r u n e c i rcula t ion d 'eau . Une feuille épaisse d ' amian te e m p ê c h e la déperd i t ion de c o u r a n t en t r e le collier et l'élect rode. Le gaz m i s en c i rcu la t ion est pr i s au g u e u l a r d . Il arr ive au ven t i l a teur re fou lan t après avoir t raversé u n épura-teur et r e t o u r n e au four pa r q u a t r e ouve r tu re s d é b o u c h a n t
UNE VUE DU HAUT-FOURNEAU ELECTRIQUE DE TROLLHATTAN
JANVIEH LA HOUILLE BLANCHE 5
dans le creuset au-dessus d u ba in en fus ion. Il refroidi t par t ie l lement la voûte et t r a n s p o r t e u n peu de la cha leur prise au ba in à la c h a r g e c o n t e n u e dans la cuve . Afin d 'éviter l 'obl igat ion de mu l t i p l i e r les orifices dans la voû te , on avait tou t d 'abord , au four de Domnar fve t , envoyé le gaz par les orifices où passent les électrodes, on a d û cesser de le faire parce que l 'oxygène qu ' i l con t i en t p r o v o q u a i t la c o m b u s t i o n rapide des électrodes. Les m a n c h e s ou colliers dans lesquels c i rculent de l 'eau en c o n s o m m e n t en semb le 6a5 l i t res par m i n u t e . Le four est m u n i de deux t rous de. coulée, u n p o u r la fonte el un p o u r le lai t ier , on n ' a g é n é r a l e m e n t pas employé ce dern ie r , on a coulé le lai t ier , peu a b o n d a n t , en m ê m e temps que la fonte .
TINSTALLATION ÉLECTRIQUE. — Le c o u r a n t ar r ive sous forme de t r iphasé à ю о о о volts et 2 5 pér iodes . 11 passe dans deux t ransformateurs Scott de i 100 k i lovol t s -ampères p o u v a n t fournir i З7Г) k i lovol t s -ampères p e n d a n t u n e h e u r e . Ces t ransformateurs d o n n e n t d u c o u r a n t b iphasé d o n t la tension peut être réglée en t re 5о et 90 volts . P a r la mise en tension du secondaire, on peu t faire var ier celle tension de 100 à 180 volts. Les t r ans fo rma teu r s .sont refroidis à /|0° par u n
couran t d 'eau : chacun d 'eux c o n s o m m e 35 litres pa r m i n u t e .
Le couran t abaissé est a m e n é au four pa r six lames de 8 x 200 mi l l imèt res pa r électrodes ; ces l ames sont reliées par '18 câbles de i85 mi l l imè t r e s carrés a u x prises de cou-ranl de l 'électrode. Un au t re t r an s fo rma teu r de 170 ki lovol ts-ampères donne du c o u r a n t t r iphasé p o u r les apparei ls d 'éclairage et les m o t e u r s . D e u x c o m p t e u r s de t emps , deux ampèremèt res , deux waf tmèt res et les vo l tmè t res nécessaires complè tent l ' ins ta l la t ion.
C o u r DE L'INSTALLATION .— Le devis était de 3o5700 francs. 11 l'ut dépassé parce q u e les cons t ruc t ions ne p u r e n t êtres faites en bois. Les dépenses s 'é tabl issent c o m m e suif :
Installations extérieures, voies ferrées, conduites d ' e a u . . . . 58 338 5o Constructions : Bâtiment du four 7O ДоД »
Magasins à charbon 3i 287 5o Bâtiments du concasseur, labo
ratoires, bureaux 128 з56 70 Montage du four : Four 68 0З2 a5
Appareillage clcctricfuc . . . . 71 479 35 Conducteurs, câbles ig 87/1 20 Moteurs, ventilateur, pompe,
réservoir d'eau 176 097 » Concasseur 5 241 70 Transformateurs 17 8o5 90 Moteurs pour le concasseur, la manutention 26 7/17 76 Installation du laboratoire, divers 53 /170 60
TOTAL /1/18 162 i5
PERSONNEL. — L 'us ine est d i r igée pa r M. A. Leffler, ingénieur ; le four, pa r M. E. Mys t rôm, i n g é n i e u r . Les ouvr iers , au n o m b r e de 28, sont répar t i s c o m m e suit :
Cha rgemen t d u four 3 h o m m e s Transpor t d u c h a r b o n au four 2 —
Concassage et t r a n s p o r t d u m i n e r a i au f o u r . . 2 — Conduite d u four 5 — Aux électrodes 3 — Pesée et e n l è v e m e n t de la fonte et des la i t ie rs . 3 — Réparat ions, fo rgeron et son aide 2 —
Mécanicien 1 — Electricien 1 — Manutent ion généra le 5 — Port ier * • • • 1 —
TOTAL 28 h o m m e s
INSTRUMENTS DE MESURE . — E n dehors des appare i l s de
mesures é lectr iques , on a disposé des apparei ls p o u r mesu rer la press ion des gaz, p o u r doser les gaz, faire des prises d'essais. Un p y r o m è l r e op t ique de S iemens et I la lske p e r m e t de m e s u r e r la t e m p é r a t u r e de la fonte et des lai t iers . Un calor imètre de Slrache serf à m e s u r e r d i r e c t e m e n t le pouvoir calorif ique des gaz.
CALCUL DU FOUR . — Tous les m a t é r i a u x d e v e n a n t conduc teurs aux très hau tes t empéra tu res , il faut d o n n e r aux parois des épaisseurs suffisantes p o u r éviter que la t empéra ture n e dev ienne excessive cl d é t e r m i n e des pertes de couran t . Il faut que les cha rges p ro tègen t le r evê t emen t con t re les dé té r io ra t ions qui p e u v e n t se p r o d u i r e pa r le r a y o n n e m e n t el le passage d u cou ran t afin d 'éviter la nécessité d 'un re f ro id issement pa r l 'eau qui c o n s o m m e de l ' énerg ie . La c h a r g e ne doit pas exercer de press ion su r les électrodes qui se r o m p r a i e n t . La tension ne doit pas être t rop basse, car il faudra i t d o n n e r de t rop g randes sections aux électrodes et aux conduc t eu r s . C o m m e le cha rbon m é l a n g é nu mine ra i ne b rû le que peu ou pas, il se fait peu de travail de réduction dans la cuve ; toute la réaction se p rodu i t dans le creuset qui doi t être vaste alin de cons t i tuer une sorte de m é langeu r des t iné à assurer la p roduc t ion d ' une fonte à peu près régu l i è re .
Le rég lage du c o u r a n t est ici to t a l emen t différent de celui des fours à acier. Dans ceux-ci , la var ia t ion est o b t e n u e en élevant ou en abaissant les électrodes. Dans le four de r é duc t ion , o n n e fait q u ' a v a n c e r les électrodes au fur et à m e sure de leur combus t ion , et on règle le débi t en faisant var ier la tension d u c o u r a n t . On y arr ive en modi f ian t les connec t ions d u c i rcui t à h a u t e tension aux t rans fo rmateurs ; des phases différentes peuven t ainsi travail ler s imu l t a n é m e n t sous des tensions différentes, on a pa r exemple une p h a s e à 80 volts et u n e au t re à 70 vol ts . Ce procédé e m ployé p o u r la p r e m i è r e fois à Tro l lhà t l an , a d o n n é de bons résul ta ts .
Le four a été établi p o u r d o n n e r 7 5oo t o n n e s de fonte par an en 11 mois de m a r c h e . La p roduc t ion q u o t i d i e n n e doit ê t re de ?,3 tonnes . On csl par t i des données suivantes (une moi t i é de mine ra i r emp l i s s an t les vides laissés pa r Je cha rbon de bois , il faut t en i r c o m p t e du v o l u m e de l ' au t re moitié) :
1 m è t r e cube de c h a r b o n de bois pèse r5o ki logr . 3 k i logr . de fonte ex igen t : cha rbon de bo i s . 1 —-r tonne de fonte exige : m i n e r a i r 7a5 — 1 t o n n e de cha rbon de bois r édu i t : m i n e r a i 5 17.5 —-1 mè t re cube de m i n e r a i pèse a 5oo 1 m 3 d u four reçoi t en a/i heu re s : cha rge i"':i5r>
. (Mine ra i en p lus 7 m 3 o a3 t o n n e s de fonte ex .gcn t j A q h o [ s ^
Volume nécessaire d u four : 5g : 1,55 = 38 mè t r e s cubes .
Le d i a m è t r e de la cuve au p o i n t d ' in te r sec t ion avec la voûte d u creuset est de 1 200 mi l l imè t r e s . Cette d i m e n s i o n , dé t e rminée d ' après les essais de Domnar fve t , a été choisie en raison de l ' é ca r t cmen t des électrodes que l 'on ne pouva i t a u g m e n t e r davan t age sous pe ine d ' a u g m e n t e r la t ens ion et de favoriser ainsi la per te d e c o u r a n t dans les p rodu i t s r é -fractaires f o r m a n t le g a r n i s s a g e . , Ce d i a m è t r e e m p ê c h a n t d 'é largi r les étalages, on a d û d o n n e r p lus de h a u t e u r a la cuve, d a n s le b u t de r écupé re r le p lus de la cha leu r e m portée p a r les gaz.
La h a u t e u r d u four au-dessus d u sol d e -l 'usine est de i 3 œ 7 o , sa h a u t e u r au-dessus de la sole du creuset est de i 2 œ 7 o .
6 LA HOUILLE BLANCHE
FONCTIONNEMENT DU FOUR AU CHARBON DE BOIS. — On a
employé p o u r la mi se en m a r c h e u n p e u de coke et l 'on n e s'est p lus servi ensu i te que de c h a r b o n de bois . Les charges é ta ient de 6,5 hectol i t res de c h a r b o n d e bois . La m o y e n n e des analyses quo t id i ennes de celui-ci fut :
H u m i d i t é i 4 ,58 p o u r 100 Matières v o l a t i l e s . . 10,26 — Cendres 3,o6 — Carbone 72,10 —
La cas t ine con tena i t :
Fer 0,17 — Manganèse 0,27 — Si l ic ium Soufre . .
0 . 7 9 0,001
ELECTRODES . — On a employé des électrodes des P lan ia W e r k e de Bat ibor et des électrodes I l ugonas (Suède), afin d e c o m p a r e r celles-ci aux p récéden tes ; les électrodes suédoises on t p a r u aussi b o n n e s que les électrodes a l l emandes .
Analyses moyennes
Cendres
S total
T e n e u r des cendres
S O 3
P 2 0 3
SiO 2
K 2 0 + N a 2 0 CaO MgO . F E 2 Q 3
M n 3 0 4
A 1 2 0 3
P . . . .
Electrodes Ptania
2,80 %
0.79
o,/i4 0,627
3 7 ,8o 1,21 6,08 2,62
28,04 0,52
21,22 0,274
Electrodes Ilugonas
3,96 ? 1,06
0,97 0,37
4 a » b,45
10,20 2,16
21,70 o,38
19,80 0,16
Les électrodes d ' H u g o n a s c o n t i e n n e n t u n peu plus de soufre que celles des P l a n i a W e r k e , m a i s en a d m e t t a n t q u e le soufre passe tou t en t ie r dans la fonte , on n ' a u r a i t q u ' u n e t eneur de o,oo5 à 0,006.
Les électrodes du four é ta ient formées c h a c u n e de 4 élect rodes de 33o x 33o mi l l imè t re s su r 2 mè t r e s de l o n g u e u r .
Les faces en contac t des p r i smes é ta ient barboui l lées d 'un m é l a n g e de g o u d r o n et de g r a p h i t e dest inés à assurer la compac i t é de l ' ensemble et e m p ê c h e r la c i rcu la t ion d e l'air. La par t i e faisant saillie ho r s d u four était p ro t égée pa r une enve loppe de ca r ton d ' a m i a n t e et de tôle. Les 25o mi l l imèt res f o r m a n t la tête é ta ient dressés à la r abo teuse p o u r assurer u n b o n contac t avec les pr ises de c o u r a n t . On avait cherché à amél io re r encore ce con tac t en i n t e r p o s a n t des b a n d e s de cu ivre m i n c e en t re l 'é lectrode et le por te -é lec t rode . Les différentes électrodes on t d u r é de 3 g i à 1 n 5 h e u r e s , soit u n e m o y e n n e de 755 h e u r e s . Elles pesa ient , n e u v e s , 1 3oo k i l o g r a m m e s , et le m o i g n o n re t i ré pesai t de 767 à 1 000 kil o g r a m m e s , la per te est d o n c de 4i à 62 p o u r 100. La perte m o y e n n e d 'é lectrodes fut de 5 , i4 k i l o g r a m m e s pa r tonne de fonte p rodu i t e ; la c o n s o m m a t i o n totale d 'é lectrodes fut de 10,o3 k i l o g r a m m e s p a r t o n n e de fonte . Cette m o y e n n e r é s u m e les observa t ions faites su r 441 coulées ayan t donné 2 o58 959 k i l o g r a m m e s de fonte .
MINERAIS DE FER . — Il a été trai té 26 m i n e r a i s de fer différents : p r i n c i p a l e m e n t des magnéf i l es ; la r ichesse en a var ié de 5o à 67 p o u r 100. La t eneur en soufre a at teint excep t ionne l l emen t o ,o5, celle en p h o s p h o r e n 'es t montée q u ' u n e seule fois à 0,022 et est p o u r tous les au t res cas restée infér ieure à 0,011.
On a essaye, dans la c a m p a g n e de six mo i s , 29 charges différentes, répar t ies en q u a t r e pér iodes .
Dans la p r e m i è r e , on a t ra i té des m i n e r a i s n o n gri l lés de Cuol lavara , magné t i t e s r iches à 67,1 p o u r 100 de fer, conten a n t 3,47 p o u r 100 de silice et o,53 p o u r 100 de c h a u x .
Dans la deux i ème , o n a t ra i té des m a g n é t i t e s gri l lées de Cuol lavara , t i t ran t : fer 66,31 p o u r 100, silice 4 p o u r 100, m a g n é s i e 2,5 p o u r 100, c h a u x 0,78 p o u r 100.
Dans la t ro i s ième, on a t ra i té su r t ou t des m i n e r a i s de Klacka-Lerberg , c o n t e n a n t de 5o à 58 p o u r 100 de fer : ce sont g é n é r a l e m e n t des m a g n é t i t e s , q u e l q u e s - u n s renferm a i e n t des quan t i t é s élevées de silice, d ' au t res de fortes p ropor t i ons de c h a u x et de m a g n é s i e .
Dans la q u a t r i è m e pér iode , on a t ra i té des m é l a n g e s de m i n e r a i s : p r i n c i p a l e m e n t des concen t rés de Pe r sbe ry , cont e n a n t 60,85 p o u r 100 de fer.
TABLEAU RESUME DES RESULTATS
Charbon de bois par tonne de fonte Laitiers par tonne de fonte Charge moyenne kilos
Dépense d'énergie électrique l Totale en kilowatts heures j Pour tonne de fonte .
Fer produit par kilowatt-an tonnes
Consommation d'électrodes j p ° ^ g 6
4 1 5 , 7 205,0
t . 3 1 9 2 . 6 5 1 , 0 2 9
229,6 3,82
1 1 , 2 4 5:83
376,3 224,0
.694 312,601
. 1 4 9 4,08
10,84 5,24
445 ,7 780.0
1 . 0 1 7 650,480
2.62З 3,34 9 , i 9 4 , 5 г
426,2 4 5 8 , o
1.7ЗЗ 877 ,706
2.64З 3,3i 7 ,45 3,87
M o y e n n e 4 1 8 З27
I . З44
2 .З91 3,36
10,28 5,27
i " P é r i o d e
1 6 N o v e m b r e i g i o a u
I ! F é v r i e r i g i 2
* 2" P é r i o d e
1 2 F é v r i e r 1 9 1 1 a u
1 2 F é v r i e r i g i 1
3 ' P é r i o d e
i g F é v r i e r 1 9 1 1 a u
1 9 M a r s 1 9 1 1
4 ° P é r i o d e
1 9 M a r s 1 9 1 1 a u
1 9 A v r i l 1 9 [ 1
E n s e m b l e
1 6 . N o v e m b r e 1 9 1 c a u
1 9 N o v e m b r e 1 9 1 1
1 Charges
Charbon des électrodes Charbon de bois Fer contenu dans le minerai. Rendement
Produits finis
Minerai Castine
F o n t e . . . Laitiers ,
1.760,884 98,431
•»079 4 7 9 . 9 7 1
6 5 , 5 7
6 2 , 1 0 1 . 1 5 4 , 5 4 3
236.5-75
223,626 8.931
100 54 ,754 65,06 62 ,56
145,495 52,645
5 o i , o 2 0 83,656
3 g 4
1 1 0 , 5 4 5 49 ,5o 42,42
248,020 I Q 3 . 5 I O
5 7 3 , 3 9 0 5 2 , 5 5 9
100 i 4 i , 5 5 6
57,92 53 ,o6
332, 128 1 5 1 , 9 6 5
3.038,920 243 ,377
1,673 775,820
1 .880,186 634,695
p e n d a n t l a m a r c h . :
JANVIEB L A T10UII . I .F H I . A N C I I E 7
Aux premie r s essais faits à D o m n a r f v e l su r le four de GïSnwall , il avait fallu 3 181 k i lowat t s -heure pa r t o n n e de fouie, alors qu ' à Tro l lha t t an , il a suffi cle 2 891 k i lowal ts -beure . TÎ11 d ' au t res t e rmes , ou « o b t e n u 3,66 tonnes de fonte par k i lowat t -an , con t re 2,70 tonnes ob t enues à Domnar fve l .
La c o n s o m m a t i o n d 'é lect rodes est descendue de S kilog r a m m e s par tonne à F> kg . 27, pa r con t re la c o n s o m m a t i o n de combus t ib le a a u g m e n t é , passan t de 354 k g . 1 à l\s8 ki log r a m m e s par t o n n e de fonte. Ces résu l ta i s sont dus à l ' augmen ta t ion des d i m e n s i o n s du four.
lm HE DU I.A VOÛTE DU OKEI'SET . — La voûte du four s'est
très bien compor tée et n ' a nécessi té <|ue deux répara t ions de quelque impor t ance . Lllc est por tée à hau te t empéra tu re au voisinage des électrodes, mais la c i rcu la t ion de l 'air la refroidit suff i samment p o u r qu 'e l le ne soif pas détér iorée . La voûte se serait p r o b a b l e m e n t mieux compor t ée si l 'on eût toujours pu m a r c h e r avec deux phases . L o r s q u ' u n e seule phase est en service, le chauffage de la voûte est i r régul icr et c'est alors que se produi:>enl les dég rada t ions .
La press ion des gaz dans le creuset est de 200 mi l l imè t re s d 'eau et de i85 à 190 mi l l imè t re s au gueu l a rd .
TENSION ET INTENSITÉ DU COURANT. — La tens ion des deux
phases a var ié en t re 09 et, 107 volts ; l ' in tensi té a var ié en t re 9 700 et 16 Soo ampère s ; la puissance mise su r le four a varié de 739 à 2 o63 ki lowat ts .
LNTBETIEN DU FOUR. — 11 a sufli de r8 heures sur 5 mois
pour r épa re r les dégâts su rvenus ail creuset . Ses d i m e n s i o n s ont pa ru satisfaisantes. Une épura t ion des gaz de c i rcula t ion serait, très avan tageuse .
Il vaudra i t mieux employer s i \ électrodes que qua t r e et utiliser d u cou ran t t r iphasé .
Nous ver rons d a n s u n p rocha in article quelles économies on peut espérer réal iser sur les dépenses relevées au Cours de celte l o n g u e série d'essais.
( 1 suivre.) F . CUAKI.ES,
liujfnh'nv Kti'.drumrhillilnjlsh'.
ANALYSES DES FONTES
c Si Mn S P
» o,3'j o , 77 o,oo5 0,017
3,oy o,o5 0,14 0,007 0,021
3,44 0,07 0 ,019 O,022 3,76 0,16 o,36 0,012 o,oi5
3,26 0,20 0,2g 0,01 5 0 ,016
3,oo 0,19 0,10 0,017 0,022
3,20 1,02 OJ43 0,017 0,017
3,20 0,12 0,22 0,024 0 01 3
A N A L Y S E S D E S L A I T I E R S
SiO* AfCP FeO MnO CaO MgO Ca S /520'''
37.90 5,20 2,24 0,68 0,54 35 ,78 18,49 0,081 0,011 43,44 3,46 2,5 1 4,23 4,46 26 ,15 M>99 0 ,014 a 44 ,36 1,40 2,60 2,49 3,32 24,01 19,05 0,043 traces 44,02 3,4(5 2,20 4 , 7 ° 3,55 26 ,11 24.97 0,034 » 42 ,18 4,78 5,12 1,32 i ,35 26,20 16,98 o,o36 37 ,8s 7.84 o,3(î 0,99 0,08 27 .34 2 3,55 0,221 »
Degré n'addite (')
t, 31
' , 6 7 1,60 i , 7 3
' . 7 9 i,36
(,') L'alumine est comptée comme acide.
FONIE KT E U T I E H . — Oli a d o n n é l 'analyse des fontes-de
/l'oti coulées. La compos i t ion •en est assez régul iè re . La teneur en carbone varie en t re :>,J\ p o u r i o n et /i,5 pour roo et se tient en m o y e n n e e n t r e 3,5 et k p o u r 100. La teneur en phosphore va de o . o t n à 0,02/4, Celle en soufre de 0,002 à o , o i 5 .
P o u r le* coulées de la 3" pér iode , la teneur eu soufre a t te int de 0,070 à 0,028 p o u r 100 ; la t eneur en m a n g a n è s e va de 0,07 à o / | 6 pour 100 su ivan t le mine ra i employé . Le silic ium a été dosé de o,o(i à o , o3o pour 100, mais cer taines coulées en ont- r en fe rmé j u s q u ' à 1 et 1,7/1 p o u r Joo .
Lu février, la t e m p é r a t u r e de la fonte a varié ent re 1 2,70° et. 1 38o B ; pendant , le mois d 'avr i l , elle est restée inférieure à 1 3oo". La température , des- laitiers a varié, de 1 290 0 à 1 /170", l 'estant, d ' u n e facon généra le , à 100° au-dessus de celle de la fonte .
On peu t modif ier la compos i t ion de la fonie en réglai)I la charge de ca rbone , on p e u t la cor r iger en in t rodu i san t du charbon de bois dans le creuset pa r des ouver tu res ménagées dans la voûte à cet effet.
COMPOSITION . — VITESSE ET f o u v o n t U A U O K I F l O t E DES O U .
— Les prises d'•essai s du gaz o n t été faites eu hu i t points
différents de 1 a cuve , on a fi l i t env i ron r 85o analyses . La composit ion 11 'est pas la m e n t e au mi l i eu de la charge que vers les parois du four .
CO2 t) CO II Cil'1 hi Pouvoir calorifique
5,0 0,8 77>:'- 7.5 a, 8 6,1 2()5o 12 ,6 » 7 C 9 i 3 , o J . 7 0,8 2880 l6,)> )) 68,0 1 1 , 0 i , 8 3,2 29OO
20,2 » 62,8 7-8 C 9 /j.,3 2280
HYDRAULIQUE
CIMENTAGE DES CONDUITES FORCÉES
La protect ion des condui tes métal l iques est une qtiësliotl que les ingén ieu r s hydraulicieiks on t é tudiée depuis longtemps, car la durée de, ces condui tes , lorsqu'el les lié sont pas rongées pa r l 'éleelrolyse, dépend beaucoup de leur résistance à la corros ion. Aussi, a-f-il été cons idéré souven t c o n n u e une b o n n e p ra t ique de plonger ' les condui tes dans Un balli ('.hauti de coaltar, d 'hu i l e de lin c rue , ou de tou t attire mallèri! analogue. L 'année dern iè re , un r evê t emen t in té r ieur éh d o l e n t por t l and a été employé pa r le Servici! Métropoli tain tk's KirtlX de Boston, et pa r celui des Eaux de New-York, polir des coli-duites méta l l iques de g rand d i amè t r e . L 'emploi d 'un revêtemen t infér ieur en c i m e n t compor t e , en effet, un double avantage . Il ne forme pas seu lemen t u n e sorte de p e ' n l u r e p e r m a n e n t e p o u r l 'acier, ma i s encore il con t r ibue à a u g m e n ter le débi t en d i m i n u a n t la rés is tance à l ' écou lement .
Au débu t , on a fort c r i t iqué ce dispositif. On a objec té n o t a m m e n t qu'i l serait impossible d 'ob ten i r par tou t u n e adhérence complè te du métal et du mortici ') qu ' i l se formera i t de minces vides pa r où l 'eau péné t re ra i t a la l o n g u e , et v iendra i t r onge r le mé ta l . Or, dans une c o m m u n i c a t i o n présentée à la New-tingland Water-Works Association, M . F U N N , i n g é n i e u r au Service des Baux de New-York, a in d iqué q u e , en effet, on n ' ob t i en t pas p a r t o u t u n e adhérence" parfai te , ainsi q u ' o n p e u t s 'en assurer en f r appan t les conduites avec u n m a r t e a u , ma i s que , en réali té, le vide Interca-
