Dans notre région, plusieurs paramètres permettent le développement de ce processus technique :
- La région est riche en minerai de fer (on y travaille le fer depuis l’époque gallo-romaine)
- La région possède de nombreux cours d’eau (le Don, la Chère, le Semnom)
- Sur notre territoire il y a de nombreuses forêts, et avant l’arrivée des forges à bois seigneuriales, les forêts ne sont exploitées que pour le bois de chauffage. L’arrivée de cette nouvelle technique va permettre aux seigneurs propriétaires fonciers de rentabiliser au maximum leurs domaines forestiers.
Dans les forges de technique Wallonne appelé aussi technique indirecte, le travail du fer se fait en plusieurs opérations :
- Le minerai est transformé en fonte.
- La fonte est ensuite transformée en fer.
- Les fers plats sont transformés en baguettes de fer.
Puis on prépare les produits commercialisables.
L’énergie hydraulique
Nous sommes en 1600 et la seule énergie que l’on sait stocker et utiliser est l’énergie hydraulique. Aussi le site des Forges de la Hunaudière va être construit par rapport à ce schéma.
En amont de la digue, l’alimentation en énergie : la rivière, la Chère, et le ruisseau amenant l’eau des étangs de Chahin, le Néguéry. La digue va stocker cette eau sur une surface de 14,5 ha.
En aval les ateliers
L’eau est une contrainte forte pour le fonctionnement du site de forge. Il ne peut fonctionner qu’entre 4 mois et 7 mois suivant les années. Une autre contrainte, est la quantité d’eau stockée qui, s’il ne pleut pas pendant 15 jours, ne permet pas un fonctionnement optimum de la forge.
Le système hydraulique se décompose en :
La réserve d’énergie (l’étang)
Les empalements qui vont régler le passage d’eau sous la chaussée
Les nocs de chaussée, passage d’eau sous la chaussée de l’étang
Les huges, elles permettent la distribution de l’eau vers les nocs volants. Ce sont des boîtes de distribution avec, d’un côté le noc de chaussée et de l’autre côté les nocs volants.
Les nocs volants permettent l’alimentation en eau des roues.
Les roues qui vont entrainer les différents outils. Ce sont des roues à augets, roues qui fonctionnent grâce au poids de l’eau dans les augets. Ces roues sont plus puissantes que les roues à palettes et ont une dimensions plus réduites.
Le haut fourneau :
Les chargeurs remplissent le haut fourneau par le gueulard en couches successives. Ils mettent d’abord une couche de charbon de bois, puis une couche de pierres calcaires (la calcine), puis le minerai de fer. Le maître fondeur met le feu au charbon de bois et la combustion commence.
Au bout de 9 heures, grâce à l’air insufflé dans le haut fourneau par les 2 soufflets, à cage de bois[1], mus par la force hydraulique, la température atteint 1600°C. A ce moment la totalité du haut fourneau est en fusion et le minerai de fer, sous l’action du charbon de bois et de la chaleur, est devenue de la fonte liquide (fonte est constituée de fer et de carbone (entre 2,7% et 6%). Ce métal en fusion va s’écouler au bas du haut fourneau. On réalise soit des gueuses de fonte que l’on transforme en fer dans l’atelier d’affinage soit des objets qui sont coulés dans un atelier à proximité de la halle au fourneau, la moulerie.
Commence alors le nettoyage et le remplissage du haut fourneau, cette opération va durer 3 heures et on repart pour un nouveau cycle de 9 heures. Le haut fourneau fonctionne 24h sur 24h.
[1] Au départ les soufflets sont en cuir, mais les rats mangent le cuir, ce qui entraine la nécessité de réparer de façon régulière ces soufflets. Guillaume Seigne, maître souffletier, originaire du Bourg de Saint Humenief en Suisse, invente les soufflets à cage de bois courant XVIIème.
L’affinerie et la Forge :
La gueuse de fonte est retravaillée dans la cheminée d’affinage pour transformer la fonte en fer. C’est-à-dire que l’on va décarburer la fonte (diminuer le taux de carbone), puis retirer les impuretés et la marteler pour encore diminuer le taux de carbone, puis ensuite pour lui donner une forme. Le martelage s’effectue avec un marteau hydraulique, soit une masse de 200 kg remontée grâce à la force hydraulique que l’on laisse retomber par son propre poids. On formera ainsi des barres de fer, des socs de charrue et des étrêpes, sorte de faux pour couper la lande.
La fenderie :
Les barres de fer provenant de l’atelier d’affinage et de forge sont chauffées à blanc dans un four à réverbère. Elles passent d’abord entre deux cylindres appelés aplatissoirs qui permettent de diminuer leur épaisseur. Ensuite, lors d’une deuxième étape, ces aplatis passent entre deux cylindres à taillants qui vont les fendre à chaud pour constituer des baguettes qui seront vendues.
Cet atelier de fenderie est, lors de la création de la forge, situé sur le site de Chahin, à 2,4 km de la Hunaudière. Ce site possède 2 étangs, l’étang de la grande fenderie et l’étang de la petite fenderie. Cet atelier est transféré sur le site de la Hunaudière, lors de la rénovation faite par le Prince de Condé vers 1785.
