Origine et histoire des Forges
Les anciennes forges de Grand-Valay se situent à Valay (Haute-Saône), à l'ouest du bourg, au lieudit le Chatelard, en bordure du ruisseau de la Rèsie. Le haut fourneau a été établi en vertu de lettres patentes accordées à Joseph-François Pétremand de Valay le 22 novembre 1689 ; les forges sont attestées depuis cette date. Aux XVIIIe siècle, elles furent réputées pour la qualité de leurs fontes, écoulées notamment vers Moncley, Scey-en-Varais, Pesmes et Montrambert. À partir de 1778, la famille Rossigneux, maîtres de forges à Pesmes, exploite le haut fourneau qui produit alors environ 500 tonnes de fonte par an. En 1798, l'usine connaît un arrêt saisonnier de six mois en raison d'un manque d'eau nécessaire aux soufflets. Les Pétremand de Valay restent propriétaires jusqu'au milieu du XIXe siècle, le haut fourneau étant fréquemment affermé, notamment à Adrien Rochet (1791), à Nicolas Millerand et Pierre-Antoine Perron (1800), à Jean-Claude Maire et Jean-Joseph Duchon (1809) puis à Adrien Duchon (1821). La valeur des produits atteint 280 000 F en 1847. Affermée au moins depuis 1834 aux frères Ménans, l'usine est acquise vers 1854 par Gustave Robinet ; les Ménans réalisent par ailleurs, en 1855, la construction de hauts fourneaux dans le même village. L'établissement métallurgique ferme en 1875 ; il est réglementé comme usine en chômage par arrêté préfectoral du 2 mars 1886, et la matrice cadastrale signale des travaux de démolition partielle et de transformation achevés en 1888 sur le haut fourneau, le hangar et le logement. Une machine à vapeur est installée pour la scierie en 1899 ou 1901 ; la scierie appartient en 1924 à Joseph Magaud, puis à sa veuve en 1930. Elle produit des pièces pour le bâtiment et des traverses de chemin de fer pour une capacité annuelle de 1 500 tonnes, cesse son activité en 1970 et vend son matériel. L'ensemble des bâtiments est inscrit au titre des monuments historiques en 1997 puis classé en 1999.
Sur le plan technique, en 1783 deux roues hydrauliques actionnent les soufflets du haut fourneau et un patouillet ; peu avant 1825, une machine à vapeur de 6 chevaux est installée pour actionner la machine soufflante, remplaçant les soufflets encore mentionnés en 1812. La chaudière, initialement chauffée au bois, est modifiée en 1834 par l'installation de deux générateurs et d'une nouvelle machine ; en 1844 Joseph Ménans demande l'autorisation de placer ces chaudières au sommet du haut fourneau afin qu'elles soient chauffées par les gaz du gueulard et d'en installer une troisième. En 1859, on relève la présence d'une machine à vapeur de type Woolf de 10 chevaux et d'une chaudière à un bouilleur. Pour la scierie, un moteur à gaz pauvre de 60 chevaux est utilisé à partir des années 1930. Il subsiste dans la halle de coulée le massif en brique d'une chaudière utilisée par la scierie.
Le site conserve une configuration architecturale lisible : le bâtiment du haut fourneau, construit contre un talus avec son mur sud semi-enterré, est couvert d'un toit à croupes, la halle de coulée se situe en contrebas près du ruisseau, et la halle à charbon, elle aussi construite à flanc de talus, présente un toit à longs pans avec demi-croupe et un mur nord épaulé de contreforts. Les logements ouvriers, en moellon de calcaire et couverts en tuile plate, comprennent une maison ouest à un étage carré avec deux logements encadrant une grange et une maison nord en rez-de-chaussée abritant trois logements. Le logement patronal, vraisemblablement édifié au milieu du XVIIIe siècle, est construit en moellon de calcaire enduit, en rez-de-chaussée, et couvert d'une haute toiture à croupes en tuile mécanique.