Qu'est-ce qu'un four à arc?

Un four à arc, également connu sous le nom d'un four à arc électrique (EAF), est une installation utilisant un arc électrique pour chauffer les matériaux, généralement les métaux, au point de fusion.Un four à arc typique fait fondre le matériau ou la charge comme on l'appelle, en passant un courant électrique à travers la charge via un ensemble d'électrodes.Une combinaison de la chaleur générée par le passage actuel et l'arc à la surface de charge fond le matériau.Les EAF se trouvent dans les laboratoires de recherche et de prothèse dentaire, les fonderies en fonte et les usines de production d'acier et peuvent avoir des capacités internes allant de quelques livres à 400 tonnes ou plus.Les fours à arc présentent plusieurs avantages distincts par rapport aux autres types de fournais.

Un four à arc électrique se compose généralement d'une coquille avec des parois latérales et d'un bol de bol en bas.Une section de toit rétractable, à travers laquelle les électrodes en graphite sont abaissées, couvre la fournaise.La section du bol de la coquille est doublée d'une couche de matériau réfractaire connu sous le nom de foyer.Le robinet ou le bec utilisé pour égoutter le métal fondu est monté sur le côté de la coquille ou au bas du bol.Les électrodes sont généralement rondes en coupe transversale et constituées de sections filetées qui permettent d'ajouter de nouvelles sections à mesure que l'électrode brûle.

Soit des sources d'alimentation en courant alternatif (AC) ou en courant direct (CC) peuvent être utilisées dans un four à arc.La fournaise à arc de l'usine d'acier moyenne fonctionne sur une alimentation de 400 à 900 volts à 44 000 ampères ou plus fournies à partir de transformateurs avec des notes d'environ 60 000 000 volts (60 MVa).Un four à arc de ce type peut produire environ 80 tonnes d'acier fondu par heure.Les fours à arc varient en taille de petites unités utilisées dans les laboratoires de recherche détenant environ une livre de charge à des installations massives des usines en acier capables de faire fondre des centaines de tonnes de matériaux.La plus grande de ces fours a des capacités supérieures à 300 tonnes et utilise des alimentations de 300 MVA ou plus.

Le processus de fusion de l'arc est assez simple.Une fois que le bol ou le foyer du four a été rempli de matières premières, les électrodes sont abaissées jusqu'à ce qu'elles contactent la charge.Le courant électrique est ensuite appliqué, généralement à des tensions inférieures pour démarrer le processus.Le flux de courant à travers la charge en conjonction avec l'énergie rayonnante de l'arc augmente la chaleur en charge à un point où elle fond.Une fois que la charge a complètement fondu, sa température et sa composition chimique sont vérifiées via des sondes ou des lances à distance;Si tout est correct, le métal fondu peut être tapé ou versé.

Les matières premières utilisées dans les fours sont souvent complétées par l'ajout de fer à porc, de chaux brûlée et de dolomite.Ces additifs favorisent l'équilibre chimique correct dans l'acier fondu et forment des scories de surface qui flotte les impuretés et isole la charge.Les installations de la fournaise à arc offrent beaucoup plus de flexibilité que les autres types de fournaises;Ils peuvent utiliser une offre exclusive de matériau de ferraille et leur production peut être variée pour répondre à la demande.Les fours à arc peuvent également être rapidement arrêtés et redémarrés, ce qui n'est pas le cas avec les hauts fourneaux.Ils sont également moins chers à installer et à utiliser moins d'énergie pour fonctionner par tonne de produit fini.