Four à arc électrique

Le four à arc électrique, également appelé four électrique à arc ou four électrique à résistance, est principalement utilisé pour la réduction et la fusion des minerais, ainsi que des agents réducteurs carbonés et des solvants. Il sert essentiellement à produire des ferroalliages tels que le ferrosilicium, le ferromanganèse, le ferrochrome, le ferrotungstène et les alliages de silicium-manganèse, et constitue une matière première industrielle importante dans l’industrie métallurgique, ainsi qu’une matière première chimique comme le carbure de calcium.

Les principaux équipements d’un four à arc électrique sont : le transformateur de four, le système de réseau court, le système d’électrodes, la cuve du four, le système de refroidissement par eau, le système d’alimentation en charge et le système de dépoussiérage.

Le processus de fusion dans un four à arc électrique se déroule comme suit :

On introduit tout d’abord le mélange à traiter dans le four à arc électrique, puis on fait entrer de l’air afin de chauffer ce mélange. Lorsque la température interne du mélange atteint un niveau suffisamment élevé, celui-ci se transforme en composés de tantale ; on procède alors à l’extraction par électrolyse, séparant ainsi les minéraux des composés de tantale, ce qui permet d’atteindre l’objectif de la fusion. Le mélange à traiter et les minéraux obtenus par électrolyse sont ensuite maintenus à haute température à l’intérieur du four pour poursuivre la fusion. Une fois que le flux gazeux et les réglages de température sont corrects, on atteint le seuil critique de réduction des substances radioactives, ce qui permet d’obtenir des minéraux à une concentration réduite. Après avoir arrêté le chauffage, on laisse refroidir le produit de fusion jusqu’à température ambiante, puis on le retire et on le stocke dans l’entrepôt destiné au traitement ultérieur.