Les fours de fusion (smelting furnaces) : types, conceptions et applications

Rôle et diversité des technologies

Les fours de fusion transforment les minerais et autres matières en fer et métaux non ferreux. Ils existent en plusieurs styles et conceptions distincts, chacun adapté à un procédé de fusion spécifique : cubilot, induction, électrique, foyer (hearth) et haut fourneau (blast furnace). Le four électrique utilise l'électricité pour fondre le minerai de fer, coke et autres ingrédients. Le haut fourneau utilise de l'air forcé, souvent enrichi en oxygène pur, pour surchauffer les matières, réduisant drastiquement le temps de production du fer.

Le four cubilot : le plus ancien

C'est le plus ancien type de four de fusion. Enveloppe cylindrique haute, revêtue d'argile, briques ou matériaux réfractaires. Chauffé par un grand feu, le minerai et les ingrédients y sont fondus. Le métal liquide est ensuite coulé ou écopé vers des moules. Le calcaire est généralement ajouté au mélange fondu pour faire remonter les impuretés en surface où elles sont écumées.

Le four à induction : technologie avancée

Conception avancée utilisant l'électricité sous forme de courant alternatif (CA) pour créer la chaleur. De gros bobinages en cuivre sont placés dans le four et chauffent par effet Joule. Pour éviter la surchauffe destructrice des bobines, de l'eau y circule en refroidissement. Ces fous sont idéaux pour fondre le fer et métaux non ferreux.

Fours électriques à résistances (carbon/graphite)

Différents de l'induction : des électrodes en carbone sont chauffées par électricité pour atteindre la température de fusion. Le carbone produit une température plus élevée que l'électricité seule ; des électrodes en graphite sont aussi utilisées. Courants dans les aciéries et fonderies comme fours principaux.

Four à foyer (hearth furnace)

Utilisé pour la fusion de petites quantités. Éléments chauffants électriques ou au gaz naturel pour chauffer le foyer et permettre la fusion.