Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les fours électriques à résistances sont d’un emploi universel dans l’industrie. Il est donc difficile de donner une vision exhaustive de leurs utilisations industrielles. Les exemples fournis ici sont donc forcément limités : les installations choisies restent classiques et représentatives des équipements utilisés pour conduire les processus courants des différents secteurs industriels. Pour conclure, des données économiques sont présentées concernant la répartition des fours électriques par tranche de puissance et forme d’énergie, mais aussi par secteurs d’activité.
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Claude OBERLIN : Ingénieur Sénior SEE
INTRODUCTION
avec la collaboration de Alain GIRAULT, Richard JAUME et Marianne LE BOULCH, d’EDF Division Recherche et Développement
Le choix dans l’industrie d’une installation de chauffage pour élaborer ou traiter des produits passe toujours par un bilan technico-économique complet permettant de comparer les différents procédés techniques applicables. Le fait de se contenter trop souvent de comparer uniquement les coûts énergétiques du processus de chauffage peut condamner a priori l’utilisation de l’énergie électrique. Or, les nombreux procédés électrothermiques adoptés par les industriels continuent à se développer néanmoins grâce aux facteurs suivants : très bon rendement énergétique, augmentation de la productivité, amélioration des conditions de travail, qualité élevée et constance des produits fabriqués, moindre pollution de l’environnement, prix de revient compétitif...
Dans les dossiers Fours électriques à résistances- Présentation générale et Fours électriques à résistances- Technologies de mise en œuvre, on a montré que la gamme des fours était très étendue, leurs fonctions habituelles pouvant aller du réchauffage des métaux avant formage aux traitements de surface. Les formes d’énergie utilisées dans les fours sont très diverses (fuel, combustibles solides, gaz, combustibles spéciaux, électricité, ...) et en concurrence pour la plupart des applications. La puissance des équipements thermiques dans l’industrie influence le choix des énergies de façon très marquée. L’électricité reste en situation de quasi-monopole pour les commandes de puissance supérieures à 100 kW, lesquelles occupent 24 % du marché total en 2005 (au lieu de 15 % en 2004). Pour les autres matériels, elle maintient sa part de marché entre 10 et 20 %. Elle talonne le gaz naturel sauf sur le segment des marchés de plus de 200 kW.
Les fours électriques à résistances sont d’un emploi universel dans l’industrie. Il est donc difficile de donner une vision exhaustive de leurs utilisations industrielles. Les exemples fournis dans ce dossier sont donc forcément limités : les installations choisies restent classiques et représentatives des équipements utilisés pour conduire les processus courants des différents secteurs industriels.
Le lecteur trouvera en les données économiques concernant la répartition des fours électriques par tranche de puissance et forme d’énergie, mais aussi par secteurs d’activité.
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Industrie agroalimentaire
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3. Industrie du verre
La fusion électrique du verre est essentiellement assurée par des fours à passage direct de courant dans le bain de verre fondu ; le chauffage indirect par résistances est toutefois utilisé dans quelques cas particuliers :
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la fusion de verre au plomb dans des fours à creuset clos lorsque les pièces sont produites en faible quantité. Les résistances utilisées sont en bisiliciure de molybdène (suspendues à la voûte en réfractaire et disposées autour du creuset, le long des parois verticales de la chambre) ou en carbure de silicium ;
un four à creuset d’une capacité de 550 kg de cristal de plomb équipé de 15 résistances en bisiliciure de molybdène de 5 kW unitaire permet de fondre la charge totale en heures creuses ; la consommation spécifique pour la fusion et l’affinage est comprise entre 0,7 et 1 kWh/kg de cristal.
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le chauffage des chenaux de tirée et de coulée, de l’alimentation du verre et des avant-fours. Les résistances utilisées sont en bisiliciure de molybdène ou en carbure de silicium ; le principal intérêt du chauffage par résistances réside dans son rendement élevé, ainsi que dans les meilleures conditions de travail, en particulier lorsque les produits verriers sont élaborés manuellement. La figure 16 illustre schématiquement le chauffage d’un avant-four de coulée verrier par des résistances en carbure de silicium.
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les traitements thermiques du verre qui ont pour but de modifier simultanément les propriétés mécaniques (verre trempé par soufflage d’air froid sur les deux faces d’un produit verrier porté préalablement à 650 ˚C), optiques, thermiques, ... ;
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la recuisson du verre creux qui consiste à faire disparaître les contraintes mécaniques résiduelles du verre après mise en forme pour se prémunir d’une trop grande fragilité et d’une casse après refroidissement (chauffage uniforme du verre à 500-600 ˚C, puis refroidissement lent et uniforme jusqu’à 400 ˚C environ) ; les principaux domaines d’application concernent les fabrications de bouteilles, de gobelets, de flacons, ... Les arches...
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Industrie du verre
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ORFEUIL (M.) - Électrothermie industrielle - . Éditions Dunod.
-
(2) - Les fours industriels à résistances électriques - . Collection Electra, Dopée 85 Diffusion.
-
(3) - Guide de l’ingénierie des réseaux internes d’usine - . Collection Electra, Dopée 85 Diffusion.
-
(4) - Les applications industrielles récentes et innovantes dans le domaine des fours électriques - . Journée d’étude de la Société Française des Thermiciens, 6 octobre 1999.
-
(5) - Applications industrielles des fours électriques - . Revue de l’Électricité et de l’Électronique, no 10, Novembre 2000, p. 75 à 101.
-
(6) - Progrès et essor des fours à résistances - . Note EDF HE 15/W2656,...
ANNEXES
1 Constructeurs de fours français
HAUT DE PAGE
2 Fournisseurs d’éléments chauffants
ACIM JOUANIN S.A. [email protected]
CERHEC [email protected]
KANTHAL http://www.kanthal.com
RESCAL http://www.rescal.com
VULCANIC http://www.vulcanic.com
HAUT DE PAGE3 Centres Techniques Industriels
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