Four à arc électrique
Garnissage réfractaire et maintenance de fours à arc électrique pour la production d'acier à partir de ferrailles.
Le profil du four en un coup d'œil.
Cuve du four
Enveloppe cylindrique en acier avec garnissage intérieur réfractaire en briques MgO-C. Épaisseurs de paroi courantes de 300 à 500 mm dans la zone de travail. Le garnissage est optimisé par zones en fonction des différentes sollicitations.
Panneaux de paroi
Panneaux en cuivre refroidis à l'eau dans la partie supérieure de la cuve, au-dessus de la ligne de laitier. Ils protègent la structure en acier de la surchauffe et réduisent la consommation de réfractaire dans la partie haute du four.
Sole du four
Zone de sole monolithique en masse de magnésie pilonnée ou vibrée. La sole est la zone la plus sollicitée et est régulièrement reprise avec de la masse de rapiéçage.
Avant-creuset (EBT)
Canal de coulée latéral permettant une coulée d'acier sans laitier. Garni de briques MgO-C très résistantes à l'usure et de briques de forme spéciale adaptées à la géométrie de l'avant-creuset.
Voûte
Voûte de four refroidie à l'eau avec passages d'électrodes. Elle comporte des inserts réfractaires autour des ouvertures d'électrodes et dans la zone du delta.
Porte de laitier
Ouverture pour l'évacuation du laitier et la prise d'échantillons. Garnie de réfractaire et fortement sollicitée mécaniquement par la manipulation des outils de désescorification.
Résistance maximale au laitier pour l'aciérie électrique.
Le four à arc électrique (EAF) est l'installation centrale de l'aciérie électrique et permet de produire de l'acier à partir de ferrailles au moyen d'énergie électrique. Des températures atteignant 1 800 °C, des laitiers agressifs riches en FeO et les contraintes thermiques alternées extrêmes liées au cycle de chargement imposent les exigences les plus élevées au garnissage réfractaire. SBS Refractory Service GmbH dispose d'une expérience de plusieurs décennies dans le garnissage et la maintenance de fours à arc électrique dans toute l'Europe.
Le choix des bons matériaux réfractaires détermine la disponibilité du four et sa rentabilité. Nous mettons en œuvre des briques MgO-C éprouvées à teneur en carbone optimisée dans la zone des parois et utilisons des masses pilonnées de magnésie de haute qualité pour la sole. Chaque garnissage est adapté avec précision à la chimie du laitier, au circuit des électrodes et au mode d'exploitation propre à chaque EAF — pour des durées de vie maximales à un coût minimal par tonne d'acier.
Qu'il s'agisse d'un regarnissage complet ou d'une réparation partielle de la sole : nos équipes de montage expérimentées travaillent 24 heures sur 24 dans le respect des mesures de sécurité les plus strictes. De la démolition mécanique à la logistique des matériaux jusqu'à la montée en température contrôlée, SBS assume l'entière responsabilité du projet. Le relevé laser et les analyses thermographiques permettent une prévision précise de l'usure et une planification prévisionnelle de la maintenance.
Problèmes typiques — Four à arc électrique.
Ces sollicitations déterminent le choix des matériaux et la conception du revêtement réfractaire.
Corrosion extrême par le laitier
Les laitiers riches en FeO attaquent chimiquement le garnissage MgO-C. Dans la zone de la ligne de laitier et à l'avant-creuset en particulier, la perte de matière est importante et limite la campagne du four.
Contraintes thermiques alternées
Chaque cycle de chargement engendre d'énormes gradients de température dans le garnissage. L'alternance entre le chargement de ferrailles et la marche à l'arc provoque des contraintes de choc thermique qui entraînent écaillages et fissuration.
Rayonnement de l'arc et érosion
L'arc électrique génère localement des températures supérieures à 3 500 °C. Le rayonnement intense et l'écoulement turbulent du bain d'acier à proximité des électrodes provoquent une usure accélérée de la paroi opposée (point chaud).
Sollicitation mécanique par les ferrailles
Lors du chargement, des ferrailles lourdes tombent sur la sole et la paroi. Cette sollicitation mécanique par chocs peut endommager le garnissage réfractaire et exige des matériaux particulièrement résistants dans la zone d'impact.
Fenêtres d'arrêt réduites
Les exploitants d'EAF conduisent leurs fours en trois-huit. Réparations et regarnissages doivent être réalisés pendant des arrêts planifiés très courts afin de limiter les pertes de production.
Matériaux & revêtement
Chaque zone de votre four impose ses propres exigences en matière de tenue en température, de résistance chimique et de résistance mécanique. Nous sélectionnons la combinaison de matériaux optimale.
Cliquez sur un matériau pour en savoir plus
Briques MgO-C
Briques réfractairesGarnissage des parois dans la zone de laitier et les zones de forte usure
Masse de magnésie pilonnée
MonolithiqueSole du four et zone du creuset
Travaux typiques — Four à arc électrique.
Nos prestations pour ce type de four — du regarnissage complet à la maintenance courante.
De la visite sur site à la réception.
Notre processus structuré garantit qualité, respect des délais et sécurité sur chaque projet.
Diagnostic & visite sur site
Relevé laser du profil d'usure et analyse thermographique de la paroi du four.
Planification
Concertation du concept de garnissage avec la direction de l'aciérie et la logistique des matériaux.
Exécution
Démolition mécanique de l'ancien garnissage, pose de briques MgO-C et de masses pilonnées, montée en température contrôlée.
Sécurité
Protection contre le rayonnement de l'arc, contre les projections de laitier et les surfaces chaudes.
Diagnostic & visite sur site
Avant chaque intervention, une analyse détaillée de l'état du four à arc électrique est réalisée. Le relevé laser 3D nous permet de saisir le profil d'usure exact de l'ensemble du garnissage et d'identifier les zones critiques. Les prises de vue thermographiques de l'enveloppe extérieure complètent l'analyse et révèlent les points faibles de l'isolation. Les résultats sont traités numériquement et servent de base à la planification des réparations et à la commande des matériaux.
Planification
Sur la base des données du diagnostic, nous élaborons un concept de garnissage sur mesure. Le choix des matériaux est adapté zone par zone au profil d'usure et à la chimie du laitier. En étroite concertation avec la direction de l'aciérie, le calendrier est arrêté et la logistique des matériaux coordonnée. Concepts de sécurité, planification du personnel et mise à disposition des équipements sont réunis dans un plan de projet.
Exécution
La démolition mécanique du garnissage usé s'effectue avec des pelles spéciales et des brise-roches hydrauliques. Après nettoyage de la virole en acier, les couches isolantes sont mises en place, suivies du garnissage de travail en briques MgO-C dans la zone des parois et de l'avant-creuset. La sole du four est réalisée en masse de magnésie pilonnée puis compactée. Un programme de montée en température contrôlée conforme aux prescriptions du fabricant vient clôturer les travaux.
Sécurité
Les travaux sur EAF exigent des mesures de sécurité complètes. Tous les collaborateurs portent des EPI résistants à la chaleur avec protection du visage contre le rayonnement de l'arc. Barrages et parois de protection empêchent tout contact avec les surfaces chaudes et les projections de laitier. Avant toute entrée dans la cuve du four, des mesures de température et d'atmosphère sont effectuées. Plans de sauvetage et voies d'évacuation sont obligatoires.
Extraits de notre portefeuille de projets.
Plus de 500 projets de construction réfractaire réalisés avec succès dans la région DACH et au Benelux.
Four à arc électrique
Questions fréquentes
L'essentiel sur Four à arc électrique
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