Les fours à arc électrique (FAE) sont largement utilisés dans la sidérurgie moderne en raison de leur flexibilité et de leur productivité élevée. Cependant, leur fonctionnement génère d'importants volumes de poussières fines, abrasives et à haute température, contenant des oxydes métalliques, de la chaux et des particules de carbone. Un dépoussiérage efficace est donc essentiel, non seulement pour le respect des normes environnementales, mais aussi pour la sécurité des travailleurs, la protection des équipements et le bon fonctionnement de l'installation.
Cette étude de cas examine une application concrète de contrôle des poussières dans le système de four à arc électrique d'une aciérie, en mettant l'accent sur la sélection des sacs et cages filtrants , les performances d'installation et les résultats d'exploitation.

Contexte de l'affaire
Une aciérie de taille moyenne exploitant un four à arc électrique de 120 tonnes rencontrait des difficultés persistantes en matière de dépoussiérage. Le système de dépoussiérage existant subissait des défaillances fréquentes des manches, une chute de pression importante et une distribution irrégulière du flux d'air, entraînant une augmentation des coûts de maintenance et des arrêts de production imprévus.
L'usine nécessitait une solution de filtration robuste capable de gérer :

• Charge élevée en poussière
• températures de fonctionnement élevées
• Matières abrasives et à particules fines
• Fonctionnement continu et cyclique du four

Caractéristiques de la poussière et conditions de fonctionnement
Comprendre les propriétés des poussières était essentiel pour sélectionner les sacs et les cages filtrantes appropriés.

• Type de poussière : Poussières de fumées de four à arc électrique (oxyde de fer, oxyde de zinc, chaux, carbone)
• Taille des particules : Principalement inférieures à 5 microns
• Charge de poussière : Élevée et variable pendant les cycles de fusion
• Température du gaz : 120–180 °C (avec des pics de courte durée)
• Méthode de nettoyage : air comprimé par jet pulsé

Ces conditions extrêmes ont exclu l'utilisation de matériaux filtrants standard et de cages légères.

Solution de filtration : Sélection des sacs filtrants
Après évaluation technique, l'aciérie a sélectionné des sacs filtrants en feutre aiguilleté haute température conçus spécifiquement pour la collecte des poussières métallurgiques.
Type de sac filtrant utilisé :

• Matière : Feutre aiguilleté en aramide (Nomex®)
• Traitement optionnel : surface laminée avec une membrane en PTFE
• Poids : 500–550 g/m²
• Température de fonctionnement : en continu jusqu'à 200 °C
• Efficacité de filtration : >99,9 % pour les poussières fines des fours à arc électrique

Pourquoi ce sac filtrant a été choisi

• La fibre d'aramide offre une excellente résistance à la chaleur et aux contraintes mécaniques.
• La membrane en PTFE améliore la capture des particules fines et la filtration de surface
• La réduction de la pénétration de poussière prolonge la durée de vie du sac dans des conditions abrasives.
• Performances stables malgré de fréquentes variations de température

Dans les zones à risque d'humidité plus élevé, un feutre aramide enduit de PTFE a été utilisé pour empêcher l'adhérence de la poussière et le colmatage des sacs.

Solution de filtration : Sélection de la cage filtrante
Les cages de filtration jouent un rôle essentiel dans le maintien de la forme des sacs, l'efficacité du nettoyage et la durée de vie, notamment dans les systèmes EAF à jet pulsé.
Type de cage de filtre utilisé :

• Matériau : Fil d'acier au carbone
• Diamètre du fil : 3,8–4,0 mm (fils verticaux)
• Espacement des anneaux : ≤150 mm
• Traitement de surface : galvanisation à chaud + revêtement époxy
• Conception : Venturi intégré en partie supérieure pour une efficacité d'impulsion optimale

Pourquoi ce modèle de cage a été choisi

• Le fil robuste empêche toute déformation sous haute pression pulsée
• L'espacement réduit des anneaux assure un support et un nettoyage uniformes du sac.
• Le revêtement anticorrosion protège les cages des composants de poussière acides
• Des soudures lisses et une finition de surface de qualité réduisent l'abrasion du sac.

La conception renforcée de la cage a considérablement réduit l'usure prématurée du sac aux points de contact.

Tableau des données de configuration du système

Paramètre	Spécification
Application	Contrôle des poussières dans les fours à arc électrique
Procédé de fabrication de l'acier	FAE – fusion de ferraille
Type de poussière	Oxyde de fer, ZnO, chaux, carbone
Équipement de filtration	filtre à manches à jet pulsé
Matériau du sac filtrant	Feutre aiguilleté en aramide (Nomex®)
Traitement de surface des sacs	Membrane en PTFE / revêtement en PTFE
Poids du sac	500–550 g/m²
Température de fonctionnement continue	≤200°C
Matériau de la cage filtrante	acier au carbone
Traitement de surface de la cage	Galvanisé + revêtement époxy
Diamètre du fil de la cage	3,8–4,0 mm
Espacement des anneaux	≤150 mm
Méthode de nettoyage	air comprimé à jet pulsé
efficacité de filtration	>99,9%

Résultats de performance après la mise en œuvre
Suite à l'installation des sacs et cages filtrantes améliorés, l'aciérie a réalisé des améliorations significatives :
Chute de pression stable
La pression différentielle à travers le filtre à manches est restée stable, même pendant les phases de fusion maximales.
Durée de vie prolongée du sac filtrant
La durée de vie moyenne des sacs filtrants a augmenté de plus de 30 %, réduisant ainsi la fréquence de remplacement.
Capture de poussière améliorée
Les émissions visibles au niveau de la cheminée ont été éliminées, garantissant ainsi la conformité aux réglementations environnementales locales.
Coûts d'entretien réduits
La réduction des défaillances des sacs et des déformations des cages a entraîné une diminution des arrêts de production et une baisse des coûts de main-d'œuvre.

Pourquoi l'adéquation des sacs filtrants et des cages est importante dans les systèmes EAF
Ce cas met en lumière un enseignement essentiel : les sacs et les cages filtrantes doivent être conçus comme un système cohérent . Un média filtrant haute performance, à lui seul, ne peut donner de résultats si les cages se déforment, se corrodent ou endommagent les sacs.
Pour le contrôle des poussières dans les fours à arc électrique, une filtration efficace dépend de :

• Sacs filtrants haute température et résistants à l'abrasion
• Cages filtrantes rigides et bien revêtues, à surfaces lisses
• Géométrie de cage appropriée pour favoriser un nettoyage par impulsions efficace

Expertise de FilterWorkshop en filtration pour les usines sidérurgiques
Chez FilterWorkshop , nous fournissons des sacs et des cages filtrantes conçus pour les applications métallurgiques , notamment les fours à arc électrique. Nos solutions sont conçues pour résister à :

• températures élevées et cycles thermiques
• Poussière de métal fine et abrasive
• Nettoyage par jet d'air pulsé à long terme

Grâce à un contrôle qualité rigoureux et à une conception axée sur les applications, FilterWorkshop aide les aciéries à obtenir une dépoussiérage fiable, conforme et rentable.

Conclusion
Ce cas d'utilisation d'un four à arc électrique pour le contrôle des poussières démontre que le choix du matériau et de la structure des sacs filtrants est essentiel à la réussite de la filtration en aciérie. Grâce à l'utilisation de sacs filtrants en feutre aiguilleté d'aramide traités au PTFE et de cages robustes et résistantes à la corrosion, l'usine a obtenu des émissions plus propres, une durée de vie accrue et des coûts d'exploitation réduits.
Pour les producteurs d'acier à la recherche de solutions fiables de contrôle des poussières, les sacs et cages filtrantes FilterWorkshop constituent une base éprouvée pour les systèmes de filtration EAF haute performance.