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Nouveaux procédés d’aciérie - Procédé EOF| Réf : M7700 v4
Auteur(s) : Patricia AYED, Claude OUVRADOU, Jacques ASTIER
Date de publication : 10 mars 2005
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8.1 Problème des perturbations
Le caractère essentiellement instable de l’arc électrique fait du four à arc un élément perturbateur du réseau d’alimentation, en ce sens qu’il appelle des courants déséquilibrés sur les trois phases, avec une onde dont la forme est très différente d’une sinusoïde, d’où la production d’harmoniques, et des variations brusques d’intensité.
Ce dernier phénomène provoque des variations rapides de la tension, conduisant à une composition spectrale de fréquences située dans la bande 0,5 à 25 Hz. Ces variations de tension se font particulièrement sentir sur le flux lumineux des lampes à incandescence en créant un papillotement de la lumière ou flicker qui peut devenir intolérable pour les autres usagers [33].
Le phénomène est d’autant plus marqué que la puissance de court-circuit du four est élevée par rapport à la puissance de court-circuit du réseau au point de couplage.
Le raccordement du four demande donc une étude dans chaque cas particulier et oblige pratiquement à alimenter directement les fours d’aciérie à partir d’un réseau à très haute tension (220 ou 400 kV) en général par l’intermédiaire d’un transformateur abaisseur qui leur est réservé.
En première approximation, on recommande un rapport de la puissance de court-circuit du réseau à la puissance nominale du four de 50 à 80.
Lorsque cette puissance de court-circuit est insuffisante, il faut compenser au moins partiellement les pointes de courant (essentiellement réactif).
La compensation par machines synchrones qui a été longtemps le moyen de base pour l’équilibrage des puissances réactives des réseaux a pratiquement cédé la place aux compensateurs statiques dont la régulation est plus rapide et les frais d’entretien moindres.
Le type de compensateur statique le plus répandu se compose de réactances régulées par thyristors et de capacités fixes aménagées en filtres de façon à tenir compte des harmoniques réguliers et irréguliers produits par le four et le compensateur...
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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....
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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