Les vrais hommes de progrès sont ceux qui ont pour point de départ,
un profond respect du passé

Ernest RENAN
Sur la trace des Wallons de Suède
La méthode directe ou "catalane"

Aux environs du Xe siècle, un progrès important est réalisé. Le fourneau est surélevé et le creuset est divisé de haut en bas en deux parties inégales à l’aide d’une tôle. Le compartiment arrière est rempli de minerai préalablement lavé et concassé, le charbon de bois étant versé dans la partie avant, plus spacieuse. La tôle est ensuite retirée.

Le charbon de bois est couvert d’une couche de « fraisil » (cendre du charbon) humecté et fortement battu. Cette couverture quasi imperméable oblige ainsi l’oxyde de carbone formé par la combustion partielle du charbon, à traverser la colonne de minerai qu’elle réduit progressivement. Le fer descend lentement vers le fond du four tandis que la gangue terreuse se scorifie et forme un laitier que l'ouvrier perce dès qu’il commence à gêner le travail.

Quand tout le fer désoxydé est descendu au fond, on rassemble tous les grumeaux de fer épars à l’aide du « ringard » autour de la « loupe » principale et on expose le tout, pendant quelques instants, à un feu violent afin de le souder en une seule masse que l’on porte ensuite sous le « marteau » pour être libérée de la plus grande partie de sa scorie, puis est divisée en tranches ou « massoquettes » qu’on étire en barres : le " stendu fer ".

Dans ce procédé, la température de fusion du fer pur (1535°C) ne pouvait être atteinte. Cependant, étant donné les impuretés du minerai, sa réduction partielle pouvait se produire entre 600 à 900 °C. On peut évalué à 1/3 la partie de fer ainsi perdue. Ces scories seront toutefois récupérées lorsque les procédés se perfectionneront, afin de récupérer la totalité du fer qu’elles contenaient.

La méthode indirecte ou "wallonne"

Vers le milieu du XIIIe siècle, les forges vont se déplacer vers les cours d’eau où elles vont rejoindre les moulins à farine, à tan et à foulon, afin d'utiliser la force hydraulique.

Les souffleries seront, dès lors, actionnées par un jeu d’arbres à cames qui assurera un rythme soutenu à des « marteaux » de plus en plus puissants. Ce sera l’apparition des marteaux à bascule ou « martinets » .

Le four dit « catalan » sera rehaussé pour obtenir une réduction plus efficace du minerai.

C’est ainsi qu’apparaît un nouveau type de four : les « fours à pièces » (Stückoffen), première esquisse du haut fourneau. D’une hauteur d'environ cinq mètres, leur principe demeure le même, mais la température y est plus élevée, plus régulière.

C’est à cette époque que l’on vit un jour couler la fonte de fer, jusque-là ignorée, en tout cas à l’état liquide.

Produite à l'occasion de surchauffes malencontreuses dans le creuset, elle fut considérée, au départ comme « fer gâté » et on la jetait au « crassier ». Seuls les fers malléables intéressaient les forgerons d’antan.

Jusqu’à ce qu’on eut l’idée de couler ce métal en moule, comme on le faisait couramment avec le bronze.

Ailleurs, on essaya de recharger ce « fer gâté » avec le minerai pour opérer une régénération et l’on fut stupéfait d’observer un accroissement de la « loupe de fer » bien plus rapide qu’avec le procédé ordinaire.

C’est ainsi que naît la méthode indirecte qui fait subir au minerai deux opérations :

  • la première qui consiste à fondre le minerai de fer pour obtenir de la fonte de fer, produit incomplet chargé d’impuretés et très cassant

  • la seconde où la fonte refroidie et cassée en lingots est poussée au rouge dans « la forge » pour la « décarburer » partiellement, puis affinée dans « l’affinerie », où à l’aide d’un gros « marteau » mu par l'eau, on la « cingle » pour en chasser les scories (les «  sornes »), avec pour résultat de transformer la fonte en fer, ou en acier, selon le degré d’affinage obtenu.

Cette méthode sera appelée « méthode wallonne » parce qu’inventée en Principauté de Liège et révélée en Suède, en Allemagne et en Angleterre par des ouvriers wallons.

Il ne faut pas perdre de vue qu’en l’absence de connaissances scientifiques dont la découverte ne se fera que bien plus tard (le rôle du carbone dans le fer ne sera découvert qu’en 1771), tout progrès dans ces techniques était le fait du seul savoir-faire et du sens de l’observation de nos ancêtres.

« La fonte coule, se refroidit. Les gueuses sont confiées aux affineurs dont l’art est de jouer sur l’antagonisme des forces réductrices (charbon) et des forces oxydantes (souffleries), afin d’élimer complètement le carbone, si l’on souhaite obtenir du fer, ou en partie, si l’on désire produire de l’acier… » - Albert Lovegnée - « La sidérurgie et le wallons au 16e siècle » - Ed. Louis Musin (Bruxelles - 1977) - p.69

C’est tout naturellement que cette méthode wallonne dut s’adapter à des produits quelque peu différents par leur nature et c’est ainsi que l’on parla de « méthode wallonne de l’Eiffel » - « méthode wallonne de Suède » - « méthode wallonne de l’Angleterre, du Lancashire, de Galles du Sud » - « méthode wallonne de Styrie ».

Sur la trace des Wallons de Suède

Dans « Voyages métallurgiques » - Jars - Lyon 1774 (pp146 & 147) : à propos de Louis de Geer, possesseur des mines de fer de Lofstad  et Akerby, les plus importantes de Suède : « Il fit venir à cette fin d’habiles ouvriers des Pays-Bas ; de là vient l’origine des familles Valonnes en Suède et la façon Vallonne. Il en reste encore plusieurs dans la province de Roslagie et surtout à Lofstad, qui ont même conservé entre elles, leur langage vallon … ».

Dans « Art des Forges et Fourneaux à Fer » - Marquis de Courtviron & M. Bouchu - 1762 (4e section p. 81) : « …ainsi suivant la méthode wallonne, on peut avoir en une semaine 50 à 60 poids de marine de fer battu, tandis que la méthode allemande n’en peut procurer que 16 ou 20… ».

On fait quoi et où ?

La confusion règne parfois entre toutes ces appellations. C’est ainsi qu’on peut appeler « forge » toute installation ou se pratique une activité métallurgique quelconque.

En réalité, toutes les transformations du minerai n’ont pas nécessairement lieu au même endroit et il n’est pas rare que telle forge d’affinerie traite les « gueuses » venant d’un autre établissement.

A cet égard, il existe entre le hameau de Ferot et les hauteurs de Xhoris, un sentier toujours appelé « voye des gueuses ». C’était celui qu’empruntaient, au XVIe siècle, les chariots, tirés par boeufs et chevaux, qui transportaient les gueuses produites au fourneau de Ferot vers l’affinerie de Raborive, près Aywaille, et cela sur une distante d’environ 10 kilomètres.

L’ensemble des ateliers traitant le minerai de fer peut être schématisé comme suit :cliquer sur l'étoile pour visualiser le circuit

Il faut ne faut pas perdre de vue tout le travail qui précéde l’arrivée des composants au haut-fourneau :

Dans ma région, de nombreux noms de villages, hameaux ou lieux-dits ont emprunté leur nom à ces minières: Ferrières - Ferot - La Rouge-Minière…

D’autres rappellent les activités métallurgiques qui s’y déroulèrent dans le passé : La Forge - Les Forges - Forge à l’Aplé - Vieux-Fourneau - Marteau…

Les fourneaux de Ferot, Nivarlet et Neucy :

Le haut fourneau, ou fonderie

comprend :

  • le fourneau proprement dit 
  • les souffleries qui fournissent l'oxygène

Le produit fini est sous la forme de longues barres de fonte de section triangulaire : gueuses

La forge d'affinerie, ou affinerie

comprend :

  • le four d'affinerie pour chauffer et décarburer la gueuse.
  • le « marteau » utilisé pour cingler la loupe

Le produit fini est le fer brut sous forme de lingots, massots, qui partent vers les "grosses forges" ou aciéries.

La grosse forge ou aciérie
  • fours
  • trompes
  • gros marteaux mus par l'eau

Les produits de la grosse forge c'est le "fer marchand" : tôles, massots, lopins, qui partent vers les taillanderies, les armureries, fenderies, tréfileries, etc.

La taillanderie

  • la forge (four)
  • la trompe à eau pour aviver la forge
  • le martinet de taillanderie, le plus souvent double : une batterie
  • les bacs pour la trempe

Le fourneau

Croquis d'un fourneau ("Arts des Forges et Fourneaux à Fer" : Marquis de Courtviron)
Croquis n° 2

Carte montrant l'implantation des forges en Terre de Durbuy au XVIe siècle

Dans nos régions, d’une hauteur moyenne de 5 mètres et de forme presque cubique. Ses murailles, ordinairement très épaisses, sont percées de canaux pour l’évaporation de l’humidité. La masse du fourneau est construite en maçonnerie, mais les parois intérieures doivent être en pierres réfractaires.

Lorsque le four est préparé et bien séché par un feu de charbon, on le charge par le gueulard d’un mélange composé de minerai, de charbon et quelques fois d’un fondant terreux qui est argileux ou calcaire selon la nature du minerai. Si le minerai est très argileux, et c’est le cas le plus ordinaire, on y ajoute de la pierre calcaire que l’on nomme « castine ». La nature de cette chaux carbonatée influe beaucoup sur la qualité de la fonte que l’on doit obtenir et il est important d’apprécier la quantité d’argile ou de silice qu’elle contient.

A. Brongniart -« Traité Elémentaire de Minéralogie » - Paris 1807, T.II, pp.385 & 386

Georgius AGRICOLA

En 1556, un an après la mort de Georg Bauer, médecin, chercheur, grand voyageur, paraît sous la signature de Georgius Agricola, à Bâle, le manuscrit qu’il avait remis en 1553 à son éditeur: De Re Metallica. On y trouve réunies, avec nombre d’illustrations, toutes les observations qu’a pu faire l’auteur sur l’élaboration et la transformation des métaux, y compris les mécanismes auxiliaires. Réimprimé maintes fois pendant deux siècles, ce fut le seul traité de métallurgie qui circula. Toutefois, la part réservée au fer est limitée comme dans l’ouvrage de Lazarus Ercker. Ce dernier complète Agricola au sujet des méthodes d’essai et signale l’usage de l’aimant pour retirer des minerais grillés les portions utiles.

 

    Page d'accueil