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Nouveaux procédés d’aciérie - Procédé EOFArticle de référence | Réf : M7700 v4
Auteur(s) : Patricia AYED, Claude OUVRADOU, Jacques ASTIER
Date de publication : 10 mars 2005
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Métallurgie secondaireCet article fait partie de l’offre
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Remarque : Les débits de gaz sont exprimés en mètres cubes mesurés dans les conditions normales de température et de pression (0 ˚C et 1,013 · 105 Pa).
2.1 Four alimenté en courant alternatif
Le four électrique de fusion type Héroult ou four à arc libres est triphasé. Il est constitué essentiellement d’une cuve garnie de réfractaires, basculante pour la coulée et le décrassage, et destinée à recevoir la charge métallique qui est fondue au moyen de trois électrodes verticales en graphite (voir figure 17 repère A).
Les propriétés de l’arc électrique sont traitées dans la référence [29]. Retenons simplement que :
contrairement à ce qui se passe pour une résistance linéaire solide ou liquide, la tension d’arc Ea diminue quand le courant I augmente ; un arc pur aurait une caractéristique hyperbolique (figure 2, courbes I et II) et serait essentiellement instable ;
en fait, le système possède toujours une impédance linéaire (résistance et inductance propres de l’installation) dont la caractéristique est représentée par la droite III ; la caractéristique pratique aura donc l’allure de la courbe IV et le fonctionnement sera instable sur la partie gauche de la courbe et stable sur la partie droite ;
pour une tension donnée, le seul moyen efficace de faire varier la puissance de l’arc est donc d’agir sur sa longueur.
Du point de vue électrique, ce four peut être représenté par le schéma de la figure 3.
La tension secondaire à vide est fixée par la position du commutateur de prises placé au primaire du transformateur du four 4.2...
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ÉLABORATION ET RECYCLAGE DES MÉTAUX
(1) - The Electric Arc Furnace - . International Iron and Steel Institute 3rd report (1990).
(2) - AYLEN (J.) - Electric Arc Steelmaking - . IISI Report. Steel Times (mai 1991).
(3) - NODA (T.), coll - Development of DC Arc Furnace - . Daïdo Steel (1990).
(4) - MICHARD (J.A.) - Quel avenir pour les outils de la sidérurgie - . Cahiers Français de l’Électricité, no 9 (1991).
(5) - ASTIER (J.), Van den BROEK (J.) - Les Fours à Arc - . Cahiers Français de l’Électricité, no 4 (1991).
(6) - BOUSSARD (P.), SMIESZKOL (J.), DWORATZEK (C.) (Vallourec Saint-Saulve), PAUL (G.), PFISTER (P.) (BSE Kehl) - Pratique industrielle à Vallourec Saint-Saulve des bras conducteurs en aluminium - . ATS Journées Sidérurgiques 92, Paris (déc. 1992).
Les données générales rassemblées ici se subdivisent entre :
les frais d’investissement ;
les coûts des opérations en aciérie électrique.
Frais d’investissement
Le tableau donne, à titre de comparaison les frais d’investissement en euros par tonne annuelle d’acier brut correspondant :
à une usine intégrée ;
à une aciérie électrique fondée sur la refusion de ferrailles ;
à une aciérie électrique fondée sur l’utilisation de minerais préréduits à partir de gaz naturel.
Coûts des opérations en aciérie électrique
Ces coûts constituent, hors amortissement, frais financiers et frais généraux ou commerciaux, les frais des opérations en aciérie électrique, c’est-à-dire les cash costs ; comme on l’a vu dans l’article (paragraphe 7.7 et figure 36), les matières premières constituent la plus grande partie de ces coûts. Dans le détail, il est difficile d’indiquer des valeurs plus précises pour chacun des postes car les prix unitaires varient beaucoup d’un endroit à un autre ; on ne peut donner que des ordres de grandeur qui sont, hors matières premières, entre 35 et 55 € ou dollars des États-Unis par tonne d’acier liquide (voir [M 7 130]).
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