Comment fonctionne une fournaise électrique ARC?

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Les fours à arc électrique (ou fours à arc) sont des fours à haute température qui utilisent des courants électriques à haute tension comme élément chauffant principal. Inventés en France en 1907, ces fours jouent un rôle crucial dans les opérations de recyclage du fer et de l'acier. Ils sont décrits dans des "mini-usines" qui recyclent les déchets de fer pour les réutiliser. Les fours à arc sont également utilisés dans la production d'acier. La conception de ces fours les rend assez simples pour être construits à la maison par des amateurs.

credit: SARINYAPINNGAM / iStock / GettyImagesHow fonctionne une fournaise électrique ARC?

Quatre types de four

Il existe actuellement quatre types principaux de fours utilisés dans les fonderies: les fours à cubilot, les fours à induction, les fours à creuset et les fours à arc. Chacune de ces méthodes utilise différentes méthodes pour réaliser la même tâche générale: faire fondre du métal ou de la ferraille avec une quantité de chaleur incroyable afin de la façonner et de l’utiliser pour tous les travaux, de la construction à l’électronique, en passant par les articles ménagers courants. Les utilisations spécifiques de chaque type de four dépendent de la manière dont il fonctionne ainsi que de sa source de chaleur principale. Les fours à cubilot, par exemple, sont chauffés par la combustion de coke, de charbon et de combustible calcaire, ce qui le rend principalement adapté au traitement du minerai de fer, tandis que les fours à induction et à creuset chauffés avec des serpentins de cuivre et des plaques chauffantes chargés électriquement fournissent la chaleur qui les rend parfaits pour travailler avec des métaux comme le laiton, l'aluminium, le cuivre et l'or. Les fours à arc électrique agissent comme une sorte de terrain d'entente. En utilisant à la fois de l'électricité et, éventuellement, du combustible solide comme source de chaleur, ils peuvent traiter à la fois la ferraille et le minerai de fer pour fabriquer de l'acier.

Composants Arc

Un four à arc électrique est essentiellement une bouilloire géante thermorésistante alimentée par trois pointes en graphite. Le four a un couvercle amovible refroidi par eau qui retient les pointes en graphite et est connecté à de grandes lignes électriques qui agissent comme des électrodes. Lorsque le couvercle est soulevé, le four peut être chargé avec n’importe quelle combinaison de ferraille, de minerai de fer, de fondant et de combustible solide. Une fois fermés et solidement fixés, les électrodes peuvent être abaissées dans la ferraille pour commencer le processus de fusion.

Faire du métal

Les fours à arc font fondre les déchets et le minerai grâce à l'utilisation de leurs électrodes en graphite. Lorsque le four est alimenté en courant, l'électricité saute entre les deux électrodes sous tension et dans l'électrode neutre mise à la terre. Les arcs électriques à haute tension créés par ces pointes en graphite dégagent de grandes quantités de chaleur directe et radiante qui fondent le contenu du four. Si des combustibles solides ont également été introduits dans le four, la chaleur des électrodes est transférée au combustible et l'allume, ce qui augmente la chaleur globale. Lorsque le métal en fusion est prêt à l'emploi, il peut être drainé par un port spécial du four pour la coulée et le forgeage. L'ensemble du processus peut prendre aussi peu qu'une heure.

Inconvénients du four à arc

Bien que les fours à arc soient utiles et puissent traiter de grandes quantités de ferraille en un temps relativement court, leurs caractéristiques leur confèrent quelques inconvénients qu'il convient de prendre en compte avant de les utiliser. Plus que toute autre chose, les fours à arc utilisent une quantité incroyablement élevée d’électricité - au point que l’utilisation des fours à arc industriels est connue pour faire clignoter l’énergie dans la région et que les durées d’utilisation sont généralement déterminées par les périodes pendant lesquelles l’électricité n’est pas largement utilisée. Comme les autres types de fours, ils sont également bruyants et nécessitent une aciérie ou une autre usine de traitement des métaux située à proximité pour utiliser efficacement les produits fabriqués à l'intérieur.

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