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Concept
Four à arc électrique
Résumé
Un four à arc électrique (ou four à arc) est un type de four utilisé en métallurgie qui fut progressivement mis au point à partir de la fin du . Il utilise l'énergie thermique de l'arc électrique, établi entre une ou plusieurs électrodes de carbone et le métal, pour obtenir une température suffisante à sa fusion.
D'une capacité allant généralement d'environ à , il est principalement utilisé pour la production d'acier liquide (environ 35 % de la production mondiale) et aussi pour le recyclage des métaux (par exemple pour récupérer le zinc de poussières et déchets métallurgiques via le procédé Electric Arc Furnace Dust ou EAFD).
Des fours à arc miniatures descendants à des capacités de quelques dizaines de grammes sont utilisés dans d'autres secteurs (odontologie) et dans des laboratoires de recherche. Certains fours sont utilisés pour des réactions entre solides ou entre phases gazeuses.
Sir Humphry Davy a effectué une démonstration expérimentale en 1810.
Pinchon a tenté de construire un four électrothermique en 1853 ; en 1878-79, Sir William Siemens a déposé un brevet pour un type de four à arc.
Les premiers fours à arc électrique ont été mis au point par Paul Héroult, en France, près de Grenoble, qui dépose son premier brevet en 1887.
Non loin de là, à Venthon, Paul Héroult développe le four à arc pour étudier la métallurgie du vanadium et d'autres ferroalliages dès 1898. Dans la vallée de la Romanche, Keller démarre l'électrochimie à partir de 1902.
En 1893, Henri Moissan et Frédéric Chaplet mettent à leur tour au point un four à arc électrique permettant d'atteindre de hautes températures.
Le four électrique de Héroult va rapidement s'imposer comme outil incontournable de la fabrication de ferrochrome, en supplantant rapidement le cubilot. Son avantage décisif apparaît lorsque Héroult, en remplaçant le carbone du matériau réfractaire du creuset par de la chromite, parvient à obtenir un ferrochrome d'une teneur en carbone inférieure à 5 %.
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