Le principe d'un four de fusion à arc repose sur la génération d'un arc électrique pour chauffer et faire fondre des matériaux, principalement des minerais métalliques ou de la ferraille, dans le cadre de la production d'acier.
Ce processus implique l'utilisation de températures élevées, généralement comprises entre 3 000 et 7 000 degrés Celsius, générées par l'arc électrique.
5 points clés expliqués
1. Formation de l'arc électrique
Le four de fusion à arc fonctionne en créant un arc électrique entre deux électrodes.
Ce fonctionnement est similaire à celui d'une machine à souder à l'arc.
L'arc est créé lorsque les électrodes sont rapprochées et qu'une haute tension est appliquée, provoquant une décharge d'électricité qui saute l'espace entre les électrodes.
2. Génération de températures élevées
L'arc électrique génère des températures extrêmement élevées.
Le plasma, qui est un gaz hautement ionisé, se forme au cours de ce processus.
Ce plasma est capable d'atteindre des températures de 3 000 à 7 000 degrés Celsius, ce qui est suffisant pour faire fondre la plupart des métaux.
L'énergie élevée de l'arc est utilisée pour chauffer directement le matériau et le faire fondre.
3. Types de fours de fusion à arc
Il existe deux principaux types de fours électriques utilisés dans ce processus : les fours à courant alternatif (CA) et les fours à courant continu (CC).
Le choix entre courant alternatif et courant continu dépend des exigences spécifiques du processus de fusion, telles que le type de métal à fondre et l'efficacité du processus.
4. Structure du four
L'élément principal du four de fusion à arc est une enveloppe métallique revêtue d'un matériau réfractaire pour résister aux températures élevées et protéger la structure du four.
Le four comprend un éjecteur amovible pour le chargement de la charge, un trou d'évacuation avec une gouttière pour décharger le métal en fusion, et un berceau avec un entraînement électrique ou hydraulique pour faire basculer le four.
5. Fonctionnement
En fonctionnement, le four convertit une tension standard (220V ou 380V) en une tension faible mais un courant élevé.
Le court-circuit instantané des pôles positif et négatif déclenche l'arc électrique.
Une fois amorcé, cet arc s'auto-entretient, ce qui permet de maintenir une combustion stable sans avoir besoin d'une haute tension continue.
Ce principe permet une fusion efficace et contrôlable des métaux, ce qui rend les fours à arc essentiels dans l'industrie métallurgique pour la production d'acier et d'autres alliages.
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