Qu'est-ce qu'un four de fusion, comment fonctionne-t-il ?

Les fours de fusion sont des systèmes de chauffage qui jouent un rôle important dans l'industrie. Utilisés pour fondre des matériaux solides tels que les métaux, le verre, les céramiques et d'autres matériaux solides similaires, ces fours permettent de fondre des matériaux à des températures et des pressions élevées. Les fours de fusion sont généralement des systèmes de grande taille et très efficaces, utilisés dans de nombreuses industries. Mais comment fonctionnent les fours de fusion ? Dans cet article de blog, nous allons explorer les principes de fonctionnement, les types et les applications industrielles des fours de fusion.

Qu'est-ce qu'un four de fusion ?

En général équipement auxiliaire Les fours de fusion sont utilisés pour chauffer des matériaux solides jusqu'à ce qu'ils fondent. Souvent, l'équipement de traitement thermique est nécessaire pour modifier la surface ou les propriétés intrinsèques des matériaux en augmentant progressivement la chaleur. Dans le cas des métaux, cela permet généralement d'augmenter la malléabilité tout en réduisant la durabilité et la résistance. Pour faire fondre les matériaux à la température souhaitée, il faut un four industriel capable de produire et de maintenir les températures requises, ni trop élevées ni trop basses.

En revanche, les fours de fusion produisent des températures extrêmement élevées qui dépassent le point de fusion des métaux et provoquent un effondrement de leur structure physique et leur fusion. Ce changement de phase dépend de la température et de la pression. Seuls quelques éléments, tels que le mercure (Hg) et des éléments esthétiques reconnus comme les alliages à base de gallium (Ga-), peuvent exister à l'état liquide à des températures ambiantes.

Comment fonctionne un four de fusion ?

Les matériaux solides sont surchauffés dans des fours de fusion ou des fours à fusion jusqu'à ce qu'ils fondent. Les machines de traitement thermique sont souvent utilisées pour modifier la température des matériaux en augmentant progressivement leurs propriétés de surface ou internes. Dans le cas des métaux, cela permet souvent de réduire la dureté et la résistance, tout en augmentant la ductilité. Cela nécessite l'utilisation d'un four industriel capable de produire des températures inférieures au point de fusion du matériau.

En revanche, un four de fusion produit des températures surchauffées supérieures au point de fusion du métal, ce qui entraîne la rupture de la structure physique du métal et donc sa fusion. La température et la pression sont les deux seuls facteurs qui peuvent influencer cette transition de phase.

Les seuls métaux qui peuvent exister sous forme liquide à température ambiante sont des eutectiques reconnus tels que les alliages à base de mercure (Hg) et de gallium (Ga).

Pour produire un mélange liquide homogène, le four de fusion doit être capable de produire les températures requises pendant une longue période. Il existe différentes architectures de fours de fusion capables de réaliser ce processus. Dans cet article de blog, Erapress présente quelques-uns des types de fours de fusion les plus courants actuellement disponibles sur le marché.

3 types de fours de fusion de base

Four à induction

Ces fours de fusion, comme leur nom l'indique, utilisent la technologie de l'induction en combinaison avec des courants électriques alternatifs pour appliquer la chaleur nécessaire à la fusion de l'élément ou de l'alliage. Comparé à d'autres types de fours de fusion, le four à induction pour la fusion des métaux rend le processus économe en énergie. La fonte ou le laiton sont fondus par de nombreux producteurs internationaux de métaux à l'aide d'un four à induction au lieu d'une coupelle. La fusion de nombreux métaux différents tels que l'acier, le fer, l'aluminium et le cuivre est également une utilisation majeure des fours à induction.

Four à foyer ouvert

Les entreprises fondent de petites quantités de métaux non ferreux à l'aide d'un four. La chaleur est générée par la pulvérisation d'huile lourde ou l'utilisation de gaz naturel, ce qui facilite la fusion des métaux. La méthode du foyer ouvert est utilisée pour augmenter la température interne des fours métallurgiques, et la chaleur résiduelle ou la chaleur supplémentaire évacuée par le four est utilisée. Le four à sole sert de four à oxygène ou de four à arc électrique dans les applications de production.

Four à cube

L'un des plus grands fours de fusion pour la mise en forme est le four cube, qui a une structure longue et cylindrique. La structure interne du cube est recouverte d'argile, de briques ou de blocs pour la protéger des niveaux de radiation les plus dangereux, de la corrosion et même de l'oxydation à l'intérieur du four. Les métallurgistes accumulent des couches de ferro-alliages, de coke et de calcaire dans le four pour faire fondre le métal. En raison de la réaction entre la roche sédimentaire utilisée comme roche sédimentaire dans le four et le métal, les contaminants présents dans la chaudière se déplacent vers la surface du métal en fusion.