Méthode de production de four électrique en ferroalliage

Méthode de production des fours électriques à ferroalliages

La méthode du four électrique est la technologie prédominante pour la production de ferroalliages utilisés dans la coulée continue, représentant plus de 70 % de la production mondiale de ferroalliages. Les fours électriques pour la production de ferroalliages sont largement classés en deux types : les fours à arc submergé et les fours à arc électrique, ces derniers étant également appelés fours de raffinage.

Fours à arc submergé

Ces fours, communément appelés fours de réduction de minerai, sont principalement utilisés pour la production de ferroalliages en utilisant le carbone comme agent réducteur. Pendant le fonctionnement, les matières premières mélangées sont chargées dans le four. Les électrodes sont partiellement submergées (enfouies) dans la charge, et la chaleur est générée par l'arc électrique et la résistance de la charge elle-même au courant qui la traverse. Le métal en fusion et le laitier sont soutirés périodiquement par un trou de coulée, ce qui rend le processus essentiellement continu.

Les opérations des fours à arc submergé peuvent être classées en fonction du volume de laitier :

   Méthode à faible laitier (ou sans laitier) : Utilisée pour les alliages comme le ferrosilicium et le ferrochrome à haute teneur en silicium, où les matières premières de haute pureté contiennent un minimum d'oxydes d'impuretés. Aucun fondant n'est ajouté, ce qui entraîne très peu de laitier. Les matières premières typiques comprennent la silice, le coke et la ferraille d'acier. Le ferrochrome au carbone est utilisé comme matière première dans la production d'alliages silicium-chrome par cette méthode.

   Méthode au laitier : Appliquée dans la production d'alliages ferromanganèse au carbone, ferrochrome au carbone et silicomanganèse, où les minerais contiennent des impuretés et des oxydes importants. Un fondant est ajouté pour former un laitier pour l'élimination des impuretés. Le volume de laitier dans ce processus dépasse généralement le poids de l'alliage produit. Les matières premières comprennent donc le minerai, un agent réducteur carboné et un fondant.

Une caractéristique clé des fours à arc submergé est que l'utilisation d'un agent réducteur carboné entraîne des alliages à haute teneur en carbone (à l'exception notable des alliages à base de silicium).

Fours à arc électrique (fours de raffinage)

Pour la production de ferroalliages à faible teneur en carbone (utilisant principalement le silicium comme agent réducteur), des fours à arc électrique similaires aux fours à arc de fabrication d'acier sont employés. Les matières premières se composent généralement d'un minerai (souvent un concentré ou un oxyde purifié), d'un agent réducteur siliceux et parfois d'un fondant.

Le processus est intermittent (par lots). La charge est ajoutée par le haut ou par une porte. Le cycle de fusion comprend des étapes distinctes : allumage de l'arc, chargement, fusion, affinage et coulée. La chaleur est fournie par l'arc électrique et la réaction exothermique de l'oxydation du silicium. Le temps de coulée est déterminé par la teneur en silicium cible dans l'alliage final.

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