Un four à arc électrique (FEA) est un type de four spécialisé qui utilise un arc électrique pour chauffer des matériaux.
Ce procédé est principalement utilisé pour la fusion ou l'extraction de métaux ferreux et non ferreux.
Les températures requises pour ce processus sont extrêmement élevées, généralement comprises entre 3 000 °C et 3 500 °C.
Ces températures élevées sont obtenues grâce à l'arc électrique formé entre deux électrodes conductrices.
5 points clés expliqués
1. Principe de fonctionnement
Le principe fondamental d'un four électrique à arc implique la formation d'un arc électrique entre deux électrodes.
Ces électrodes sont généralement en graphite.
L'arc est créé lorsqu'un courant électrique traverse un espace d'air, produisant une chaleur intense en raison de la résistance de l'air au flux de courant.
La température dans la zone de l'arc peut dépasser 3 000 °C, ce qui permet de fondre des métaux.
2. Types de fours à arc électrique
Il existe deux principaux types de fours à arc électrique :
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Les fours à courant alternatif triphasé : Il s'agit du type le plus courant, qui utilise trois électrodes pour créer des arcs dans un système de courant alternatif triphasé.
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Fours à courant continu monophasé : Ces fours utilisent une seule électrode et un courant continu pour créer l'arc. Ils sont moins courants mais gagnent en popularité en raison de leur efficacité et de leur contrôle potentiels.
3. Applications et avantages
Les fours à arc électrique sont particulièrement avantageux pour la production d'acier allié de haute qualité.
Ils offrent une flexibilité technologique qui permet d'éliminer efficacement les impuretés telles que le soufre et le phosphore.
En outre, ils permettent de contrôler facilement la température du four et nécessitent moins d'espace que les autres fours sidérurgiques.
4. Contexte historique
Le concept du four à arc électrique a été démontré pour la première fois par Sir William Siemens en 1879.
Le premier four à arc électrique commercial a été installé aux États-Unis en 1906.
La taille des fours modernes varie aujourd'hui de quelques tonnes à 400 tonnes.
5. Fonctionnement
En fonctionnement, la cuve du four est remplie de métal et les électrodes sont enfoncées dans le métal.
Un arc électrique est alors produit entre les électrodes, ce qui chauffe et fait fondre le métal.
De l'oxygène peut également être ajouté au processus pour faciliter la fusion et l'affinage du métal.
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