fondre du fer ??

cerber a dit:

bonjour,
est il possible de fondre du fer avec un mélange propane / oxygène, ou un autre mélange ?
qui a déjà essayé sans utiliser du charbon ou fonderie au pétrole ?

ou alors qui a les plans d'un four à induction s'il vosu plait ?

je vous remercie d'avance.

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J'ai juste l'experience des bas fourneau pour recycler mes copeaux en acier "utilisable" en coutelerie.
Ayant fondu beaucoup de chose, cette idée ma longtemps trotté dans la tête. J'étais tombé à l'époque sur les "copula furnace" qui semblent pouvoir le faire, mais j'ai pas été plus loin (plan payant, peu de doc).
Autrement, il y a une piste autour de l'oxydo reduction de la rouille et autre aluminothermie. Mais le resultat est du fer pure, je sais pas si tu cherche de l'acier.

Si tu veux du pure gazeux, je pense que c'est possible mais jamais essayé. Mes bruleurs propane font blanchir et couler l'acier, mais d'ici a avoir un bain exploitable ...

Bon, j'ai re-fouillé dans mes vieux favoris et je suis re-tombé comme a l'époque sur le site (anglais désolé) http://www.backyardmetalcasting.com
C'est une vrai bible du comment faire fondre n'importe quoi, n'importe comment.

Page intéressante : http://www.backyardmetalcasting.com/ironcasting04.html
En gros, le mec, dis que ça n'est pas plus dure que l'alu .
Le seul truc, c'est que lors de ses premiers essais, le réfractaire de sa fonderie a complètement fondu. Il a du en refaire une avec de vrai matériaux réfract haut t° (et non plus bricolage de ciment haut t°, crottin de cheval et autre recette de grand mère pioché sur le web).
Il a du aussi "booster" sont bruleur (il tourne à l'huile lui, bonjour les odeurs de frite ), en ajoutant une injection d'air.
Un point supplémentaire que j'ai relever, c'est qu'il fond de la fonte plutôt que de l'acier et/ou ferraille.
Dernier point, il dit que les copula furnace = caca (ce qui est aussi mon avis, juste bonne a faire des réductions je pense)

Pour résumer :
- Vrai réfractaire haut t°
- Bruleur booster et non plus simplement atmosphérique
- Fonte plutôt que ferraille

Voila, si tu essaye tiens moi au courant et fais des photos.
Perso, j'ai un autre problème, c'est l'appro en creuset. Pour l'alu et le laiton ca va mais pour du 1300°, faut que j'en trouve un ceram ou graphite.
Tu as des adresses pour les creusets ?

fondre et couler du fer ben voyons

Le nom du four c'est cupola et c'est un four dédié à la fonte, pas d'acier ni autre la dedans.
Avec un bruleur à gaz même turbo il est impossible de maintenir dans un four "de plus d'1 litre de volume" les températures requises à la fonte d'un ridicule petit bloc d'acier.
Pour fondre de la fonte (1350°C à la coulée) il faut déjà passer au bruleur huile.

et histoire de bien comprendre la difficulté et les risques de ce que tu demandes:

Pour fondre du fer/acier il faut un four qui monte et tiens les +1500°C de manière constante pour transférer la chaleur au volume à fondre !
...

A cette température:
-sans lunette de protection adaptée (masque intégral vivement conseillé) c'est directe ophtalmologiste en urgence !
-sans une tenue complète de protection, chaussures et des pinces à creuset de 60 cm minimum c'est la brûlure en quelques secondes.
-sans un creuset argile/graphite de qualité (qui tiens ses 1600°C) c'est même pas la peine d'envisager quoi que ce soit.
-etc. et tout est du même niveau

si alu était le niveau un de difficulté, l'acier sera au niveau 100 !

bref et c'est un grand amateur de fonderie qui te le dit:
oublie la fonte du fer en amateur ! ça ne pardonne pas !
alu, bronze et même fonte à la rigueur,
une fois que tu as les outils et l'expérience ok mais l'acier laisse ça aux pro et va les voir ! il y a encore des fonderies en France... peut-être plus pour longtemps ceci dit

phil916 a dit:

Le nom du four c'est cupola

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Mort de rire, je vous dis pas le lapsus non révélateur ...

ou alors ya plus facile:................du THERMITE !!!

thermite....je vois que je suis pas le seul ...terroriste ici....

au boulot on "lamine " a +- 1080°c
+-1000 l de gaz a la seconde, oui oui seconde
prépare ton portefeuille si tu veux couller de grosse quantitée car a 1080 on est loin du liquide....



bonne chance...s

La recette, utilisée depuis des lustres, c'est, en résumé ultra rapide :
[*]cupola, c.a.d. un bidon avec du matériau réfractaire et un chemin de coulée en bas.
[*]deux entrées d'air forcé un peu au-dessus du fond
[*]remplissage : une alternance de coke (pas la catégorie prisée dans le show-biz !) et de ferraille.

Pas de gaz...

Comme dit phil916, et comme répété systématiquement sur les forums et bouquins traitant du sujet: 1500°C, ça ne se gère pas comme 750°C...
Le simple rayonnement du métal liquide chauffé à blanc est paraît-il extrêmement intense.

Dans les années 50, ils n'avaient peur de rien





Voir la pièce jointe MICupolaExcelent.pdf

J'ai écrit "années 50", mais l'article est de septembre 1941.
À l'époque, en pleine guerre, c'est sur que la notion de "dangerosité" devait être assez différente...

Cerber, aux dernières nouvelles, aucune guerre n'étant prévue entre flamands et wallons, sois prudent !

c'est le fourneau a la wilkinson ... plus tard appelé cubilot

puisque le fer est melangé au carbone ça fait de la fonte

si ça ne fait pas de la fonte ça ferait comme les bas fourneau du moyen age : ca ne ferait qu'une masse de fer spongieuse pleine de scorie , qu'il faut forger longuement pour en faire du fer

avec de l'oxygene et n'importe quel gaz la temperature est facilement assez haute pour fondre de l'acier ... sainte claire deville a fondu du platine avec un chalumeau a gaz d'eclairage et oxygene dans un four en chaux vive

la chaux vive a été beaucoup utilisé a cette epoque comme isolant a haute temperature : c'est facile et pas cher : on taile dans du calcaire pur : on alume le four et on fait chauffer jusqu'a ce que le calcaire soit transformé en chaux

seul petit inconvenient : il faut utiliser le four tous les jour et ne jamais lui laisser prendre l'humidité sinon il se transforme en poussiere

autre ancienne solution industrielle pour fondre l'acier au creuset : le four a creuset au coke : du coke tout autour du creuset et un vent d'enfer pour le faire bruler le plus vite possible : ça marche aussi au charbon de bois mais coke ou charbon de bois ça consomme une quantité de combustible enorme tellement le rendement est mauvais ... la temperature de la combustion est trop peu superieure a la fusion de l'acier : ce syteme a pourtant été utilisé dans l'industrie tant que l'on a pas trouvé mieux

la premiere methode industrielle ancienne qui a été efficace pour fondre l'acier : four martin siemens : la fumé sortant du four passe dans 2 tas de brique pour recuperer la chaleur perdue ... l'air et le gaz qui doivent alimenter le four se font chauffer en passant dans 2 autre tas de brique ... et on inverse regulierement le sens de passage : grace a cette recuperation de chaleur on peut fondre l'acier avec n'importe quel gaz et avec de l'air : ces four marchait surtout avec le gaz d'un gazogene siemens : ce principe marcherait encore mieux avec du propane ou du methane

avec ce gaz pauvre plein d'azote , le debit de gaz est presque le même que le debit d'air : il fallait donc 2 recuperateur de chaleur pour chauffer autant l'air que le gaz , avant de les faire entrer dans le four

avec du methane ou du propane le debit de gaz est faible , on pourait se contenter de prechauffer l'air et faire rentrer le gaz froid

MJL a dit:

J'ai juste l'experience des bas fourneau pour recycler mes copeaux en acier "utilisable" en coutelerie.
Ayant fondu beaucoup de chose, cette idée ma longtemps trotté dans la tête. J'étais tombé à l'époque sur les "copula furnace" qui semblent pouvoir le faire, mais j'ai pas été plus loin (plan payant, peu de doc).
Autrement, il y a une piste autour de l'oxydo reduction de la rouille et autre aluminothermie. Mais le resultat est du fer pure, je sais pas si tu cherche de l'acier.

Cliquez pour agrandir...

remarque sur l'aluminothermie , ça marche bien mais c'est dommage pour recycler des dechet de fer : ça consomme de l'aluminium qui a plus de valeur que le fer ... c'est un peu transformer de l'or en plomb

pour la realisation de cubilot , un livre plein de renseignement pratique sur toute la fonderie

http://gallica.bnf.fr/Search?adva=1&adv=1&tri=title_sort&t_relation=%22Notice+d%27ensemble+%3A+http%3A%2F%2Fcatalogue.bnf.fr%2Fark%3A%2F12148%2Fcb31244184s%22&q=fourneau+wilkinson&lang=fr

mais c'est de 1826 ... le vocabulaire a un peu changé ... ca ne s'appelle pas ni cubilot ni cupola , mais fourneau a la wilkinson

En résistances électriques il y a les éléments chauffants à base de MoSi2, qui sont supposés monter à 1800° ...
Après faut voir que l'isolation du four suive ...

Sinon une torche oxy-acétylène (3000° de flamme) doit pouvoir chauffer rapidement un petit volume ...

Salut à tous!



Vraiment intéressant tous ça! Depuis le temps que j'essaye de trouver des renseignements sur le sujet et en plus avec des plans!

Mais quelqu'un aurait-il la bonté de le traduire en français, je lui saurais vraiment reconnaissant! Voir la pièce jointe MICupolaExcelent.pdf

il faut chercher dans tout le forum fonderie ... j'y ai deja vu passer des chose plus precise que ça sur les cubilot

j'ai un livre de 1920 sur la fonderie trés precis ... helas je ne sait plus ou il est aujourd'hui ... il est caché dans un tas de paperasse a ranger

ce que je me rappele le plus utile : l'interieur du cubilot est en pizé : c'est tout simplement du sable argileux tassé entre le tube exterieur en tole et un moule interieur en bois : pour demouler on peut tout simplement faire bruler le moule en bois : dans l'industrie il avaient bien sur un moule facilement demontable pour pouvoir refaire ce pizé facillement

pour une petite dimension comme ce pdf la souflerie peut etre tout simplement un aspirateur bidon , en branchant sur la sortie

il ne faut pas alimenter uniquement avec de la fonte et du charbon de bois : il faut aussi des element mineraux pour faire du laitier

en bas du cubilot la fonte en fusion s'accumule avec une couche de laitier en fusion au dessus : les gouttes de fonte lliquide doivent traverser la couche de laitier liquide ce qui est utile a son epuration

la façon dont le cubilot est conduit peut changer la nature de la fonte , même faire de la fonte avec des dechet de fer ou d'acier ... mais je ne me rappelle pas de tout

en tout cas il y a risque de faire de la fonte blanche bonne a rien au lieu de la fonte grise qu'on aime

les plus ancien cubilot avaient plusieur trou d'injection d'air a differente hauteur , pour accumuler plus de fonte en fusion a la fois : quand le niveau en fusion arrivait au premier trou , on le bouchait pour souffler au trou plus haut : ce systeme a disparu quand on a fait des cubilo plus gros , mais il me parait interessant pour faire petit

il y avait toujours une porte pour ouvrir le fond du cubilot a la fin de la coulé et faire tomber par terre la sole en pizé avec toute la cochonerie qui reste et qu'on ne veut pas retrouver dans la coulé suivante : la sole etait donc refaite a chaque coulé

Salut,

quelques infos supplémentaires que j'avais glanées à droite à gauche.

Dans le cas d'un cubillot classique (alternances coke et métal), un des ajouts systématiques est (en anglais) du "limestone".
Traduction : "calcaire", ce qui ne m'aide pas... le calcaire dans la bouilloire, c'est plutôt "scale", il me semble.
Est-ce que ce serait de la craie ???

Ça fond et flotte au-dessus du métal en fusion en retenant les impuretés (comme du flux)

Il y a aussi des additifs.
En anglais, j'ai déjà vu l'appellation "puddle alloy".
Ça contient au minimum du silicium sous une forme ou une autre, pour permettre un meilleur usinage. (Il y a une perte de silicium pendant la fonte).

Merci à tous les 2!

Si on peu retrouver des plans de petit cubilot un peu comme celui-ci mais en français et encore plus détaillés, ça serais vraiment chouette!
Comme ça, tous ceux qui s'intèressent pourront en profiter. Je vais voir de mon côté si je trouve quelque chose.
Bien entendu, on ne va pas répéter les danger et les protection qui vont avec ce genre d'instalation!

Bonjour,

petit cubilot mais attention >petit< ne veux pas dire jouet, ça reste un cubilot, cad prévu pour produire du métal en fusion

Je vais ré intervenir ici car je crois que mon message d'avertissement est désormais trop vite oublié

Vouloir fondre de la >fonte grise< (parce que le fer/acier ) comme première ou rare expériences de la fusion de métal,
revient à sauter en parachute depuis une falaise sans avoir jamais pris de cours ni s'être entrainé, c'est de la folie pure

Vous ne vous rendez manifestement pas compte de la chaleur rayonnée à une telle température mais je peux vous comprendre c'est incroyable sans l'avoir senti !
le dessin des années 50 n'est que ça, un dessin illustratif !
dans la vraie vie le fondeur de fonte, même amateur, en plus de son mignon tablier cuir il a des manches longues et des gants et la louche est à 60 cm minimum de sa main la plus proche... sinon il se brûle gravement...
et on a pas parler des yeux
... sauf à fondre quelques centaines de grammes évidement, la puissance de rayonnement est dépendante de la température et de la masse.

Alors commencer par vous équiper en EPI fonderie et construire un four sérieux (y'a déjà du boulot) pour fondre de l'alu à 700°C ...
avec l'expérience essayer dedans le bronze à 1050°C ....
vous verrez déjà les contraintes supplémentaires impressionnantes une fois franchi la barre des 1000°C...
et vous déciderez ALORS seulement si vous voulez "jouer" avec les 1350°C pour la fonte grise.

Pour vous faire une toute petite idée (il faut vraiment le sentir pour comprendre à quel point c'est puissant un "soleil")
ça c'est "juste" 750°C et un de mes premiers essais, le creuset en acier est bien rouge déjà

et là c'est 1150°C, la différence saute déjà au yeux,
je vous garantie qu'à l'ouverture du four je ne faisais pas le malin et ne pensais qu'à le refermer


il y a un chemin d'apprentissage obligatoire à faire pour s'essayer à la fusion du métal sans <trop> de danger,
prendre des raccourcis ou sa dangerosité à la légère peux vous couter très cher....
et pas qu'en argent
à+
Phil

le document en anglais du debut de ce post est trompeur : on y voit tout ce qu'il ne faut pas faire : manque de protection du fondeur ... cubilot et moule posé sur une table ! du coup si il y a du metal en fusion qui tombe ça eclabousse dans tous les sens a hauteur d'homme !

il y a deja pas mal de video qui sont passé sur le forum : on voit toujours les moule posé par terre ! si du metal tombe c'est moins dangereux

le plan du cubilot n'est pas important : pourvu que ça souffle dans du charbon de bois ça chauffe : ce qui est important c'est de mettre ce qu'il faut avec la fonte pour faire de la bonne fonte

je ne sait pas exactement pourquoi les cubilot on toujours un revetement interieur en pizé de sable qu'il faut refaire assez souvent , et pas en materiaux refractaire plus solide : il y a certainement une bonne raison : par exemple qui si c'etait du refractaire solide la matiere a moitié fondue a une certaine hauteur s'y collerait et ça ne descendrait plus : alors qu'avec le pizé de sable ça ne fait que faire descendre un peu de sable avec , qui ne se melangera pas a la fonte mais flotera dessus avec le laitier

les haut fourneau sont en brique refractaire solide mais on la partie haute en cone qui s'elargi en bas pour que ça descande bien : le bas et en cone qui se retrecit la ou la matiere est suffisament fondue pour ne plus se coincer

un cibilot est trop petit pour faire ce genre de cone

j'ai vu aussi des explication dans les vieux livre que quand le pizé s'use , ça prend une forme un peu elargie au bon endroit et le cubilot fonctionne de mieux en mieux

phil916 a dit:

petit cubilot mais attention >petit< ne veux pas dire jouet, ça reste un cubilot, cad prévu pour produire du métal en fusion

Cliquez pour agrandir...

J'avais fait la même mise en garde, car elle est reprise dans tous les documents sérieux pour amateur sur le sujet .

Même dans les bouquins de Chastain (désolé, c'est du pur américain dans le texte...), qui démocratise le sujet, on insiste sur une période d'apprentissage préalable INDISPENSABLE avec l'alu.
Apprentissage et MAÎTRISE.
Il sait vraiment de quoi il parle, tout comme Phil916 (visiblement).

---

Une série de remarques qui viennent de la même source:

• un cubillot de 25cm de diamètre intérieur, ça n'a l'air de rien, et il existe une vraie tentation de faire bien plus gros.
  Sauf que ça fond plus de 3T de fonte par heure.
  Ce qui exige d'avoir les moules prêts d'avance (évidemment!) ce qui correspond à un minimum de 2 T de sable vert!!!
• Les coulées successives arrivent toutes les 10 minutes, et exigent de procéder à toute une série d'actions très précises, et extrêmement rapides, avant même de couler dans les moules.
  Et à peine fait, il faut préparer la coulée suivante...
  Zéro erreurs tolérées !
• Il faut même avoir un chalumeau oxy ou un découpeur plasma prêt à l'emploi pour découper une barre de fer (ouverture de la coulée) qui se serait figée dans la fonte si on ne va pas assez vite ! Ou dans le flux solidifié si on a mal géré le remplissage !
• Et la liste est longue...

On voit bien que ce n'est vraiment pas le bon moyen de faire son apprentissage...

Moi, j'ai ma louche Carrefour pour m'essayer à la fonte d'alu (comme j'habite en appartement, je dois organiser un "squatt" dans ma famille pour mes essais, et c'est bien la seule raison pour laquelle je ne l'ai pas encore fait).

Ça ne m'empêche pas d'être curieux. Et de distribuer les infos que j'ai.
Ceci dit, Phil, laisse nous un peu rêver... là il n'y a que l'imagination qui chauffe !

rêver ça peut être aussi très dangereux
... mais pas là effectivement

Les publications de Steven sur le cupola dépasse, à mon humble avis le cadre de la fonderie amateur (lire très occasionnelle)
Il rend l'information disponible et la construction accessible mais le cupola restera une machine terriblement compliquée pour qui veux "juste" fondre du métal.
Je me suis attaqué à l'alu/bronze en élec parce que c'est faisable relativement facilement pour moins de 200 euros et surtout qu'une fois le four réalisé il n'y a pas ou très peu de technicité;
il chauffe à la température choisie, je coule et c'est tout !
Le cupola c'est une multitude de connaissances à avoir sur les matériaux, les paramètres à contrôler et donc de choses qui peuvent aller de travers avant même d'avoir couler quoi que ce soit...
sachant que ça c'est juste la partie fondeur, avant il y a le moulage et avant ça il y a la pièce modèle à faire etc. etc.

non vraiment amha pour l'amateur l'élec c'est le mieux...
et possible même en appart ... avec balcon (ça fume si c'est des pièces d'alu de première coulée)

faites de beaux rêves, lisez beaucoup !!! pensez loi de Murphy pour la sécurité et bien sûr
vive la fusion
à+
Phil

diametre interieur 25cm ! c'est deja de l'industrie lourde ! ça va engloutir une quantité astronomique de charbon

ça me donne plutot envie d'essayer 5cm de diametre interieur , pour faire des experience pas chere , et faire plus gros ensuite

atention le cubilot avec les tuyere a un seul niveau fait beaucoup d'oxyde de carbone : c'est un vrai gazogene ! de quoi intoxiquer tout le monde si il n'y a pas une bonne evacuation

il y a eu des cubilot avec des tuyere d'air a 2 hauteur differente : les tuyere les plus haute faisant bruler le CO pour faire du CO2 : ça reduit la consomation de charbon puisque la combustion est complete , mais ça diminue la qualité de la fonte

il y a eu des cubilo avec avant creuset : on ne bouche pas le trou de coulé en bas du cubilot : la fonte coule dans l'avant creuset au fur et a mesure de sa production : ça permet d'accumuler une grosse quantité de fonte liquide , avec un cubilot pas trop gros

moissan a dit:

diametre interieur 25cm ! c'est deja de l'industrie lourde ! ça va engloutir une quantité astronomique de charbon

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5 cm, c'est petit, est-ce que l'on peut transposer les règles connues à ce point vers le bas ?

La suite est un résumé de ce que j'ai glané dans les sources déjà citées (ce qui est la limite exacte de ma "science" sur le sujet, je le rappelle ! )

Une règle essentielle pour ce type de cubillot est d'utiliser des blocs de charbon calibrés.
Ils doivent être "criblés", à 1/12ème du diamètre intérieur.
Pour 25 cm, la plage acceptable est de 1.25cm à 3.5cm (dans le texte original, cupola 10', coke de 1/2' à 1-1/2' ).

Pour 5 cm de diamètre, on est dans les millimètres... mais il y a probablement divergence par rapport à cette règle bien avant.

Maintenant, ma science perso ( ) :
La combustion, l’absorption d'oxygène et le rayonnement de chaleur, tout ça se fait en surface des blocs de charbon.
Donc ça a un sens d'avoir une taille de blocs de charbon optimale.
Elle a du être déterminée expérimentalement, tout comme le ratio charbon/métal/oxygène optimal qui donne les bonnes zones de température dans les différents étages du cubillot et la bonne vitesse de coulée.
Clairement, il ne suffit pas de chauffer à fond pour que ça, marche bien, mais plutôt d'appliquer ces règles qui ont fait leurs preuves.

Je ne sais pas si un tout petit cubillot de 5cm marcherait pareil, il faut peut-être tout réévaluer.
Tes expérimentations sont les bienvenues (mais n'en parle pas à Phil916 ! )

les livre recent ne parle que du cooke comme combustible

je trouve que le charbon de bois est beaucoup mieux adapté aux petites dimension

la petite dimension change la proportion charbon / metal : plus c'est petit plus la proportion de charbon doit augmenter

j'ai un livre sur les haut fourneau en belgique en 1850 avec un chapitre sur les calebasserie : c'etait des petite fonderie avec des tout petit cubilot qui etaient appelé calebasse ! je n'ai plus les chiffre en téte mais c'etait vraiment très petit : je n'ai donc aucun doute qu'un très petit cubilot soit possible

par contre il n'est pas sur que je soit capable de tout comprendre et faire marcher rapidement ce qui a été mis au point longuement a une epoque ou il y avait des petit haut fourneau a charbon de bois partout , et que les savoir faire de l'epoque n'ont pas été mis dans les livres

pour l'instant je m'occupe de bruleur a bois dechiqueté pour le chauffage , avec un syteme qui ressemble un peu a un haut fourneau miniature : si j'y met des boite de conserve elle se font fondre et completement detruire ... la cendre fond et fait du machefer , pas de la cendre fine

c'est impressionant de voir la puissance de feu que fait un simple aspirateur bidon utilisé en souflerie , avec un transfo variable parce qu'a 220v c'est largement trop

Le problème du charbon de bois, c'est que ca brule très vite. Moi j'utilise le sèche cheveux comme soufflerie, 2 litres d'alu fondus en 15min.
Mais c'est pas vraiment un cubilot, j'ai un creuset en feraille. Le four est constitué d'une poubelle dans la quelle j'ai noyé un pot de fleur dans du mélange +/- refractaire, mais ca tient le coup jusqu'ici. Par contre le creuset se fait détruire rapidement, on dirait qu'il pèle ...
J'ai jamais essayé de faire fondre de la fonte, disons que j'ai une perte de chaleur importante par le haut du four ...

Je le recouvre juste avec un couvercle en tole, je laisse un fente pour la sortie des flammes ...