Comment fonctionne un four à arc électrique?

Four à arc électrique

Le four à arc offre un moyen simple et efficace de faire fondre différentes qualités de ferraille, puis d'affiner le métal selon les spécifications souhaitées. Il est également utile dans la fabrication de toutes sortes d'aciers, y compris les aciers à outils et les aciers alliés. Cela fournit une méthode d'utilisation de la ferraille à faible coût, qui est disponible en abondance.Le principal avantage de la fusion EAF est que le raffinage est possible et que vous pouvez également produire des aciers à faible teneur en carbone. Un four à arc électrique est principalement utilisé pour fabriquer de l'acier et se compose de dispositifs tels que le récipient revêtu de réfractaire et les électrodes. Les électrodes sont normalement de section ronde et se présentent sous forme de segments avec des raccords filetés, de sorte qu'à mesure que les électrodes s'usent, de nouveaux segments peuvent être ajoutés. L'arc se forme entre le matériau chargé et l'électrode. La charge ainsi formée est chauffée à la fois par le courant traversant la charge et par l'énergie radiante dégagée par l'arc. Les électrodes du système de positionnement automatique sont élevées et abaissées. Pour le positionnement, des treuils électriques ou des vérins hydrauliques sont utilisés. Le système de régulation maintient un courant et une puissance d'entrée approximativement constants pendant la fusion de la charge, même si la ferraille peut se déplacer sous les électrodes pendant qu'elle fond. Les bras de mât tenant les électrodes sont utilisés pour acheminer le courant vers les porte-électrodes. Le transformateur est installé dans une voûte pour le protéger de la chaleur du four.

Le récipient revêtu de réfractaire ayant un toit amovible est séparé du système électrique. Le fond du four est garni de briques réfractaires et de matériau réfractaire granulaire. Il y a une plate-forme basculante sur laquelle le four est construit afin que l'acier liquide puisse être versé dans un autre récipient pour le transport dans le processus de fabrication de l'acier. Pour empêcher l'acier liquide des contaminants tels que l'azote et le laitier, les fours modernes ont un trou de coulée inférieur sur le bec. Dans certaines des dernières usines, le préchauffage de la ferraille est appliqué avec une méthode différente pour réduire la consommation électrique et augmenter la productivité.

Opération

La ferraille est livrée à un bac à ferraille, situé à côté de l'atelier de fusion. Le four est rempli de ferraille. Après avoir mis la ferraille à l'intérieur du four, le toit recouvre à nouveau le haut du four où la fonte continue. Les électrodes sont abaissées sur la ferraille, un arc est amorcé et les électrodes sont ensuite poussées dans la couche de lambeau en haut du four. La tension sélectionnée pour ce niveau de fonctionnement est généralement faible. Les basses tensions protègent le toit et les murs de la chaleur excessive et des dommages causés par les arcs.

Après avoir atteint la base du four et les électrodes peuvent être légèrement soulevées, augmentant ainsi la longueur des arcs et augmentant la puissance de la masse fondue. Cela aide à la formation d'une piscine fondue encore plus rapidement. Les fours modernes sont conçus avec quelques fonctionnalités supplémentaires. Dans cet oxygène est poussé dans la ferraille. parfois, la chaleur chimique est fournie par des brûleurs oxy-combustibles muraux. Les deux processus accélèrent la fusion de la ferraille. La formation de scories est une partie importante de la fabrication de l'acier qui flotte à la surface de l'acier fondu. Le laitier agit non seulement comme couverture thermique, mais réduit également l'érosion du revêtement réfractaire. Pour un four avec des réfractaires basiques, le laitier mousse, ce qui permet une plus grande efficacité thermique, une meilleure stabilité de l'arc et une meilleure efficacité électrique. Une fois que la sangle a complètement fondu, un autre seau de ferraille est souvent chargé dans le four et fondu. Une fois que la deuxième charge est complètement fondue, des opérations de raffinage ont lieu pour vérifier et corriger la chimie de l'acier et surchauffer la masse fondue au-dessus de sa température de congélation en vue du prélèvement. Une fois que la température et la chimie sont

correct, l'acier est coulé dans une poche préchauffée en inclinant le four.

Les fours à courant alternatif ont trois électrodes en graphite mobiles. Le chauffage et la fusion du métal sont activés par l'énergie radiante de l'arc brûlant entre les électrodes et le métal, et la température dans la zone de l'arc atteint 4000 ° C. La combustion uniforme de l'arc est régulée au moyen du déplacement d'électrodes conductrices de courant transversalement à la surface de la masse fondue. Il est possible de réguler l'énergie radiante en étirant et en contractant l'arc avec deux

électrodes mobiles.

Principes de contrôle

Le contrôle du mouvement de l'électrode est, à son tour, basé sur le maintien d'un niveau constant de l'impédance externe de l'arc électrique brûlant. Au cours de la décennie précédente, ils ont subi un changement radical en raison de l'essor de la nouvelle génération de techniques informatiques dans l'industrie, telles que les contrôleurs et les entraînements électriques à commande numérique. La tension du transformateur de puissance de la fournaise peut varier par étapes via le dispositif de changement de prise. Mais, en règle générale, le changement des prises du transformateur n'est pas appliqué dans les petits fours pendant le processus technologique. Le problème de la défaillance de l'électrode lors de l'allumage de l'arc dans les entraînements électriques à jour est facilement résolu en ajustant les points de consigne de limitation de courant dans le mouvement de l'électrode contrôlé par des vérins hydrauliques, et l'alarme de surcharge est transmise au contrôleur principal pour assurer la réponse appropriée du système . Avec l'aide d'un équipement d'automatisation moderne, il devient possible d'intégrer le système de contrôle dans un réseau de haut niveau pour l'organisation de systèmes d'enregistrement de différents types,

les systèmes de contrôle ou de gestion de documents.L'utilisation des EAF permet de fabriquer de l'acier à partir d'une matière première à 100% de ferraille, communément appelée `` alimentation ferreuse froide '' pour souligner le fait que pour un EAF, la ferraille est une alimentation réglementée

Matériel. Le principal avantage de ceci est la forte réduction de l'énergie spécifique (énergie par unité de poids) nécessaire pour produire l'acier.

Les FEA peuvent être démarrés et arrêtés rapidement, ce qui permet à l'aciérie de varier la production en fonction de la demande. Bien que les fours à arc pour la fabrication de l'acier utilisent généralement de la ferraille comme matière première principale, si du métal chaud provenant d'un haut fourneau ou du fer à réduction directe est disponible de manière économique, ces derniers peuvent également être utilisés comme alimentation de four.

Applications

Le four électrique à arc a les applications suivantes:

· Le four à arc électrique produit de nombreuses qualités d'acier.

· Barres d'armature en béton pour profilés, barres et barres standard de qualité marchande

appartements.

· Grades spéciaux de qualité de barre utilisés pour l'industrie automobile et pétrolière.

· Un four à arc typique de fabrication d'acier est la source d'acier pour une mini-usine, qui peut

faire des barres ou des produits en bande.