Dans la fabrication de l’acier au four à arc électrique, la porte et la sole du four comptent parmi les zones les plus vulnérables, fréquemment exposées aux chocs thermiques, à l’érosion chimique et à l’usure mécanique. Avec l’augmentation du nombre de coulées, ces zones subissent souvent des dommages qui, s’ils ne sont pas réparés à temps, peuvent réduire la durée de vie du four, augmenter la consommation d’énergie et compromettre la sécurité de la production.
Cet article présente les méthodes courantes de réparation des réfractaires pour la porte et le fond du four afin d’aider les opérateurs à maintenir des opérations de four à arc électrique sûres et efficaces.
Méthodes de réparation pour une porte de four endommagée
Lorsque la porte du four est partiellement endommagée, la méthode de réparation appropriée doit être choisie en fonction de la gravité du dommage et des conditions d’exploitation. Les trois principales approches de réparation sont les suivantes :
1. Réparation à chaud à l’aide de matériaux réfractaires non façonnés
Après le taraudage, la réparation à chaud peut être réalisée à l’aide de matériaux réfractaires à prise rapide tels que le goudron dolomitique, le goudron magnésien ou le mélange de pisé. Ces matériaux sont appliqués directement sur la zone endommagée, le four étant encore chaud.
Au cours de l’étape de fusion suivante, le soufflage d’oxygène doit être retardé pour permettre aux matériaux de réparation de fritter et de se lier efficacement avant de reprendre la fusion normale.
2. Réparation par pulvérisation avec un mélange réfractaire non façonné
À l’aide d’un équipement de pulvérisation, le mélange à projeter est appliqué directement sur la zone endommagée de la porte. Cette méthode est efficace, minimise les temps d’arrêt et convient aux dommages de petite à moyenne ampleur. Elle contribue également à prolonger la durée de vie de la porte du four.
3. Réparation structurelle avec des réfractaires façonnés
Pour les dommages plus importants, l’utilisation de briques réfractaires façonnées est recommandée. Parmi les matériaux courants, on trouve les briques de goudron-dolomie, de goudron-magnésie-carbone et de magnésie-carbone. Ces briques offrent une forte résistance à l’érosion des scories et une grande stabilité thermique, garantissant ainsi l’intégrité à long terme de la porte du four.
Méthodes de réparation du fond d’un four à arc électrique
Le fond du four est sujet à l’érosion due à l’acier en fusion, aux scories et aux enfournements fréquents, ce qui peut provoquer des éclats, des fissures ou des effondrements. Une réparation appropriée contribue à maintenir la stabilité du four et réduit le risque de fuite d’acier. Les réparations sont généralement effectuées après le piquage et comprennent les étapes suivantes :
1. Élimination complète des scories
Avant toute réparation, tous les scories résiduelles du four doivent être éliminées, y compris les scories oxydantes issues de la phase d’affinage. Si les scories ne peuvent être entièrement extraites immédiatement, elles doivent être transférées dans une poche à scories dédiée afin de garantir une surface de travail propre.
2. Réglage des conditions de taraudage
Pour faciliter l’élimination des scories et l’exposition du fond du four :
- Minimisez le chargement de ferraille avant le chauffage de réparation et évitez d’ajouter de la dolomie ;
- Augmenter la température de coulée de 30 à 70 °C au-dessus de la normale pour améliorer la fluidité du laitier ;
- Assurez-vous que la connexion des électrodes est intacte ; étendez les électrodes si nécessaire pour le maintien ou le conditionnement des scories chaudes pendant les périodes d’attente.
3. Application du mélange de compactage
Utilisez un mélange de compactage pour le fond du four afin de combler les zones endommagées. Placez le matériau dans le four, répartissez-le uniformément sur la zone à réparer et tassez-le à l’aide d’outils.
4. Préchauffage et élimination des résidus d’acier
Après la réparation, suivez la procédure de démarrage utilisée pour la première chauffe dans un nouveau four afin de garantir un frittage correct. S’il reste de l’acier en fusion, vous pouvez l’absorber à l’aide d’une billette d’acier pour nettoyer soigneusement la surface.
