Bas-fourneaux et fours à réverbère

Avant l'arrivée de l'électricité, le Briançonnais a connu une activité de fonderie importante en raison de la présence d'une force hydraulique abondante, celle des torrents (carte ci-dessous). Cette activité mobilisait des bas-fourneaux dont nous avons retrouvé les traces dans les archives.

Carte des sites métallurgiques dans les Hautes Alpes

FONTE DE LA SIDERITE DU CHARDONNET DANS UN BAS-FOURNEAU

En 1997, en partenariat avec une association de métallurgistes du Havre, l'association NISHIKAZE, nous avons fondu le minerai de sidérite du col du Chardonnet (2600m), dans un bas-fourneau sur la place du Serre d'Aigle à Chantemerle (commune de St Chaffrey).
 
1- le minerai de sidérite (carbonate de fer) du vallon du Chardonnet (photo 1) Notez qu'il est attiré par un aimant.
 
2- le bas-fourneau de 1997 (photo 2) Après 2 jours de combustion, le four a été démonté (photo 3) et dans la " loupe " obtenue  nous avons trouvé des globules de fer mais aussi des globules de cuivre (photo 4) et d'argent.

Les briançonnais ont donc exploité ce minerai pour en tirer du cuivre. D'ailleurs, la concession accordée au début du XIXème siècle portait sur le cuivre.

1- minerai de sidérite

2- le bas-fourneau

3- démontage

4- globule de cuivre

FONTE DE LA GALENE ARGENTIFERE DU FOURNEL DANS UN BAS-FOURNEAU

La galène argentifère de la mine du Fournel de l'Argentière-la-Bessée est du sulfure de plomb renfermant une faible proportion d'argent. Entre 2006 et 2009, sur l'espace fours de Villard St Pancrace, nous avons fondu ce minerai de galène argentifère (photo 5) dans un bas fourneau (photo 6). 

5- Galène argentifère

...du Fournel

6- bas-fourneau

...de l'espace fours

7- coulée

...de plomb d'oeuvre

8- plomb d'oeuvre

Des transformations chimiques complexes

Cette fusion n'est pas une simple chauffe. Elle met en œuvre des transformations chimiques différentes :
* l'oxydo-réduction qui consiste à transformer le sulfure de plomb en oxyde de plomb par "grillage" puis à "réduire" cet oxyde de plomb en lui enlevant son oxygène ce qui libère le plomb.
* la désulfuration par le fer : le fer est très avide de soufre qu'il prélève sur la galène, ce qui libère le plomb.


Technique
Le bas-fourneau est mis en chauffe avec du charbon de bois et non du charbon de terre qui contient trop d'impuretés. Aux environs de 1000°, de la galène réduite en sable est déposée dans un récipient en fer. La transformation chimique est immédiate et du "plomb d'œuvre" coule (photo 7) (photo 8) . Il contient un peu d'argent.


FONTE D'UNE CLOCHE DANS UN FOUR A REVERBERE

En 2010, l'association a construit un " four à réverbère " permettant de fondre aussi bien les minerais que les métaux, et en particulier le bronze utilisé pour la fabrication des cloches. Il faut savoir en effet qu'au 19ème siècle, dans le petit hameau de Plampinet, sur la commune de Névache, habitaient des fondeurs de cloches réputés : les VALLIER.
 

Construction du four

Les fours à réverbère se distinguent des bas-fourneaux par le fait que le " foyer ", le " laboratoire " et la cheminée sont alignés horizontalement et non verticalement (schéma 9).

* la voûte
La voûte en briques réfractaires (photo 10) a la capacité de renvoyer la chaleur qu'elle reçoit, vers le métal à fondre

* l'enveloppe (photo 11)
Elle permet de consolider la voûte et de limiter les pertes caloriques. Deux ouvertures permettent l'accès au " foyer " et au " laboratoire ".
 
à gauche le foyer, au centre l'ouverture du "laboratoire"
 

9- Four à réverbère

10- fin de coffrage

11- fin de construction

12- les moules

La chauffe

On peut chauffer indifféremment au bois ou au charbon (de bois ou de terre). Pour atteindre une température supérieure au point de fusion du bronze, c'est-à-dire environ 1080°, il faut chauffer intensément pendant 4 heures.

La fabrication des moules de la cloche

Trois moules (photo 12) sont nécessaires : le " noyau ", la " fausse cloche " et la " chape ". C'est dans l'espace occupé par la fausse cloche (enlevée) que le métal en fusion coule (dispositif-de-coulee-avec-cadre.jpg). Les fondeurs professionnels coulent dans des moules en argile. Nous avons coulé dans des moules en plâtre car le gypse est la roche dominante du Briançonnais.

La coulée 

La cloche obtenue  sonnai la note " si ".

13- la coulée 

14-la cloche 

15- trompe à eau 

(espace fours)

TROMPE A EAU 

Avant l'arrivée de l'électricité, la ventilation des bas-fourneaux était assurée par des trompes à eau dont le principe de fonctionnement est le suivant : l'eau qui s'écoule dans un tuyau vertical entraîne de l'air (effet " Venturi "). Ce dernier est libéré au pied de la chute lorsque l'eau vient frapper une grille.

Sur l'espace fours de Villard St Pancrace, nous avons construit une trompe à eau (schéma 15) identique dans son fonctionnement à celles du 18ème siècle, mais avec des matériaux modernes.