Le four à arc est un outil stratégique dans le processus de fusion de l’acier issu de la filière du recyclage. Les industriels sidérurgistes s’adressent à SCCM ALP dans la recherche permanente d’une productivité accrue mais également de sécurité et durée de vie dans le temps pour les équipements qui le constituent (ex : haut de cuve, voûte et tous les éléments tubulaires refroidis à l’eau).
Haut de cuve
Une cuve de four électrique à arc est constituée de 2 parties principales :
- Un fond de cuve en acier garni de réfractaire
- Le haut de cuve équipé de panneaux tubulaires refroidis tubulaires
La paroi du haut de cuve est équipée d’une porte pour les opérations de décrassage et d’ouvertures pour le passage de lances à oxygène, de brûleurs oxyfuel ou encore de lances à charbon.
La conception d’un haut de cuve doit prendre en compte :
- Les contraintes géométriques d’implantation de ces équipements auxiliaires
- Les sollicitations multiples auxquelles sont exposés les éléments refroidis (charges thermiques élevées, chocs mécaniques avec les ferrailles, etc.)
- La sécurité d’emploi, les opérations de maintenance et de remplacement des panneaux refroidis à l’eau
Nos Réalisations
Industeel (1)
Produit :
Haut de cuve à panneaux
PROBLÈMATIQUE :
Faciliter les opérations de maintenance, augmenter la visibilité et la lisibilité du raccordement des circuits (flexibles et vannes), fiabiliser la liaison non refroidie haut de cuve / bas de cuve
LA SOLUTION :
Découpage adapté des panneaux, modélisation 3D complète du haut de cuve avec ses panneaux, tunnel et porte de décrassage, vannes et flexibles afin d’optimiser l’ergonomie et faciliter les opérations de maintenance. Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
Industeel (2)
Produit :
Haut de cuve à panneaux
PROBLÈMATIQUE :
Faciliter les opérations de maintenance, augmenter la visibilité et la lisibilité du raccordement des circuits (flexibles et vannes), fiabiliser la liaison non refroidie haut de cuve / bas de cuve
LA SOLUTION :
Découpage adapté des panneaux, modélisation 3D complète du haut de cuve avec ses panneaux, tunnel et porte de décrassage, vannes et flexibles afin d’optimiser l’ergonomie et faciliter les opérations de maintenance. Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
Industeel (3)
Produit :
Haut de cuve à panneaux
PROBLÈMATIQUE :
Faciliter les opérations de maintenance, augmenter la visibilité et la lisibilité du raccordement des circuits (flexibles et vannes), fiabiliser la liaison non refroidie haut de cuve / bas de cuve
LA SOLUTION :
Découpage adapté des panneaux, modélisation 3D complète du haut de cuve avec ses panneaux, tunnel et porte de décrassage, vannes et flexibles afin d’optimiser l’ergonomie et faciliter les opérations de maintenance. Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
Voûte refroidie
Une voûte refroidie du four à arc est constituée de deux sous-ensembles principaux :
- D’un écran tubulaire monobloc ou d’un ensemble de panneaux tubulaires refroidis
- D’une structure assurant les fonctions d’alimentation en eau et de support des panneaux et des accessoires refroidis
La voûte est également équipée d’ouverture pour recevoir :
- Un ensemble porte voûtain et voûtain en partie centrale pour le passage des électrodes
- Un coude tubulaire refroidi pour la captation des fumées
- Divers accessoires (goulotte refroidie de passage des additions, prise de pression, etc.)
La conception d’une voûte doit prendre en compte :
- Les contraintes géométriques d’implantation de ces équipements auxiliaires
- Les sollicitations multiples auxquelles sont exposés les éléments refroidis (charges thermiques élevées, chocs mécaniques avec les ferrailles, etc.)
- La sécurité d’emploi, les opérations de maintenance et de remplacement des panneaux refroidis
Nos Réalisations
ARCELORMITTAL
Produit :
Voûte refroidie
PROBLÈMATIQUE :
Augmentation de la durée de vie, Faciliter les opérations de maintenance et de remplacement des panneaux
LA SOLUTION :
Découpage des panneaux adapté aux différences de sollicitation thermique (zone hot spot), Découpage radial des panneaux (privilégié à un découpage angulaire) pour limiter le nombre d’accessoires (coudes et caps) et donc optimiser les caractéristiques hydrauliques, Raccordement en série du coude sur voûte avec les panneaux les moins sollicités, Optimisation des attaches des panneaux et des raccordements des circuits d’eau pour faciliter le remplacement des panneaux, Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
Industeel
Produit :
Voûte refroidie
PROBLÈMATIQUE :
Augmentation de la durée de vie et assurer l’étanchéité entre le coude sur voûte et la voûte.
LA SOLUTION :
Nouvelle conception : passage d’une disposition à tubes jointifs à une disposition avec jeu entre tubes pour faciliter l’accrochage des projections de laitier, Coude embarqué sur la voûte et non suspendu aux bras du portique, Mise en œuvre d’un rechargement anti-usure par soudage type Inconel 625 localisé sur des zones identifiées lors d’une expertise d’une ancienne voûte, Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
WINOA
Produit :
Voûte refroidie
PROBLÈMATIQUE :
Augmentation de la durée de vie, Assurer l’étanchéité entre le coude sur voûte et la voûte pour améliorer la captation de fumées et le rendement globale du dépoussiérage primaire (limitation des entrées d’air parasites), Faciliter les opérations de maintenance
LA SOLUTION :
Nouvelle conception : passage d’une disposition à tubes jointifs à une disposition avec jeu entre tubes pour faciliter l’accrochage des projections de laitier, Coude embarqué sur la voûte et non suspendu aux bras du portique, Modification et simplification de l’alimentation en eau, Modélisation 3D complète, Mesures sur site des paramètres hydrauliques (débit et perte de charge disponibles), Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
Coude de voûte refroidi
Le coude sur voûte est le premier élément refroidi de captation des fumées placé sur un four à arc électrique. Compte tenu des températures élevées et des quantités de poussières captées, le coude sur voûte est donc exposé à des sollicitations très importantes : érosion et charge thermique.
Celui-ci est composé :
- D’une enveloppe tubulaire
- D’un écran tubulaire à sa sortie pour les basculements du four côtés décrassage et coulée
La conception d’un coude sur voûte doit prendre en compte :
- Les contraintes géométriques d’implantation de ces équipements auxiliaires
- Les niveaux de sollicitations importants tant en termes d’érosion qu’en terme de charge thermique
- La répartition des charges thermiques entre l’intrados et l’extrados
- Les risques de dépôts
Nos Réalisations
Ascoval
Produit :
Coude sur voûte
PROBLÈMATIQUE :
Fiabilisation et augmentation de la durée de vie, Résoudre les problèmes de dépôts en sortie de coude
LA SOLUTION :
Prise en compte de la répartition de la charge thermique dans la définition des circuits d’eau, Modification du design du coude pour optimiser l’aéraulique et supprimer les zones de dépôt, Etude thermique et hydraulique complète avec prise en compte des conditions d’alimentation en eau.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
WINOA
Produit :
Coude sur voûte refroidi
PROBLÈMATIQUE :
Volonté de nouvelles installations avec moins d’accroche de poussière
LA SOLUTION :
Nouvelles installations avec une nouvelle géométrie
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
INDUSTEEL
Produit :
Coude sur voûte refroidie
PROBLÈMATIQUE :
Augmenter la fiabilité et la durée de vie de la pièce
LA SOLUTION :
Passage d’une disposition en tubes jointifs à une disposition en tubes écartés pour améliorer le laitier entre tubes.
LE MARCHÉ :
Sidérurgie
SCCM ALP intègre dans son process
- Des études thermiques et hydrauliques prenant en compte les paramètres relevés sur site
- L’étude ou l’adaptation des circuits hydrauliques qui alimentent en eau les appareils refroidis
- Une conception 3D avec l’établissement des plans complets des appareils
- Une fabrication de qualité avec des modes opératoires qualifiés et des modes d’assemblages spécifiques
- La vérification des paramètres hydrauliques après fabrication sur un banc d’essai SCCM ALP
- Une assistance à la mise en service avec vérification des paramètres de fonctionnement
- Un suivi des appareils installés
