Les solutions d'injection de carbure de calcium pour fours à arc électrique optimisent le moussage du laitier, améliorent l'efficacité énergétique et stabilisent le fonctionnement des fours à arc électrique (EAF).
Nous savons que l'efficacité est la clé d'une production d'acier rentable. Une véritable efficacité ne s'obtient pas par des raccourcis, mais par une exécution rigoureuse et un contrôle constant à chaque étape de la production. Le succès repose sur la fourniture de l'énergie adéquate, au bon moment et au bon endroit.
Pourtant, dans de nombreuses opérations de fours à arc électrique (EAF), l'efficacité diminue en fin de chauffe. Le laitier s'amincit et sa hauteur diminue. Sans une couverture de mousse suffisante, l'exposition à l'arc électrique augmente et le transfert d'énergie au bain d'acier chute. Le temps entre deux coulées s'allonge. Le coût de l'énergie augmente. Les pertes de rendement augmentent. L'exposition à l'arc électrique augmente. Le réfractaire, coûteux, se dégrade.
Un contrôle efficace des scories est essentiel, surtout lorsque l'efficacité est primordiale, par exemple lors des dernières étapes du chauffage, lors de l'ajout de DRI/HBI, ou lorsqu'une micro-usine doit maximiser son rendement en tonnes par heure.
L'utilisation de solutions d'injection de carbure de calcium dans les fours à arc électrique (EAF) contribue à maintenir des conditions de laitier stables, assurant ainsi des performances d'arc constantes et un fonctionnement optimal du four.
Améliorer le moussage des scories
Les injections de carbure de calcium pour fours à arc électrique (EAF) sont spécialement conçues pour favoriser la formation de laitier mousseux lors des phases les plus critiques du cycle de chauffe, optimisant ainsi l'apport d'énergie, stabilisant l'arc et améliorant le rendement global du four. Chaque grain de carbure de calcium crée les conditions idéales pour le moussage du laitier en réagissant avec l'oxyde de fer (FeO) qu'il contient : épaississement du laitier, apport de particules de chaux pour entretenir les bulles et génération de CO₂ pour augmenter la hauteur de la mousse.
L'efficacité électrique est rétablie grâce à la formation d'une couche de mousse stable recouvrant les arcs, ce qui améliore le circuit électrique et réduit les pertes de chaleur. En améliorant la structure et la réactivité du laitier, l'injection de carbure de calcium contribue à retenir l'énergie de l'arc au sein du bain plutôt que de la laisser se dissiper, favorisant ainsi un transfert de chaleur plus efficace et un fonctionnement stable du four.
Stabiliser l'arc
Dans un four à arc électrique, les opérateurs contrôlent deux sources d'énergie principales : l'énergie électrique et l'énergie chimique. L'énergie électrique est fournie par les électrodes, générant l'arc qui fond et chauffe la ferraille. L'énergie chimique provient de l'injection d'oxygène et de carbone et des systèmes de combustion oxycombustible, qui produisent une chaleur supplémentaire grâce à des réactions contrôlées à l'intérieur du four. Lorsque ces apports d'énergie sont correctement équilibrés et adaptés aux conditions de fusion, le four fonctionne à son rendement maximal. En cas de déséquilibre, le contrôle des scories mousseuses est perdu et les pertes d'efficacité s'accumulent. La stabilité de l'arc diminue, le transfert de chaleur devient irrégulier et, en cas d'arcs exposés, les opérateurs sont confrontés à un dilemme : diminuer l'apport électrique et réduire la productivité, ou l'augmenter et réduire la durée de vie du réfractaire, voire endommager le four.
Par conséquent, l'un des outils les plus importants pour maintenir l'équilibre et maîtriser les scories mousseuses est l'injection précise et ciblée de carbure de calcium.
Protéger le four
L'injection de carbure de calcium s'avère efficace en fin de coulée, lorsque la teneur en carbone du bain est plus faible, tandis que les teneurs en oxygène et les températures sont plus élevées et que la composition chimique du laitier peut évoluer rapidement. Les opérateurs peuvent alors observer une augmentation de l'intensité de l'arc électrique, une hausse des températures des parois latérales et une diminution de la viscosité du laitier. Ces conditions réduisent non seulement le rendement énergétique, mais peuvent également contribuer à une usure accrue du réfractaire, à une usure rapide des trous de coulée, à des conditions de coulée irrégulières et à des temps d'arrêt plus longs.
L'injection ciblée d'à peine 500 g par tonne de carbure de calcium en fin de chauffe permet de reconstituer la hauteur de mousse, d'améliorer la couverture de l'arc et de rétablir l'efficacité du transfert d'énergie. Ce léger ajustement maîtrisé peut avoir un impact statistiquement significatif sur les performances globales du four.
Produire de l'acier plus propre et à moindre coût
Le maintien d'une hauteur de mousse adéquate au-dessus de l'orifice de coulée contribue également à réduire l'entraînement de laitier lors de la coulée, favorisant ainsi des procédés de fabrication d'acier plus propres et moins coûteux. Une réduction des vortex et des niveaux de FeO minimisent l'entraînement de laitier et diminuent le risque de dégradation de l'alliage, de réversion du phosphore et du soufre, et favorisent un meilleur contrôle de la métallurgie en poche, ce qui permet d'accroître la productivité.
En limitant l'entraînement de scories, les opérateurs maîtrisent mieux la métallurgie en poche en aval. Ces améliorations permettent d'obtenir des rendements plus constants, une consommation d'alliage optimisée, une réduction du nombre de coulées déclassées et de reprises, ainsi qu'une meilleure stabilité globale du procédé.
Systèmes de distribution
Pour une distribution précise et contrôlée et des performances optimales, associez les injections de carbure de calcium EAF à un système de dosage conçu sur mesure. Conçue pour une fiabilité et une sécurité maximales, cette solution bénéficie de l'expertise et du support technique d'OPTA. De la conception du système d'injection à l'optimisation technique sur site, OPTA collabore avec les équipes d'exploitation pour garantir un positionnement, un timing et un contrôle du débit irréprochables.
