Brevet FR2492619A1 — publié le 19820423

Procédé de fusion de la charge d'un four à arc électrique et dispositif Pour réaliser ce procédé. le présente invention concerne le domaine de l'électrométallurgie, et plus particulièrement, les procédés de fusion de la charge contenue dans les fours à arc électrique et les dispositifs mettant en oeuvre lesdits procédés. L'invention est susceptible d'applications dans la métallurgie ferreuse et non ferreuse, dans l'industrie chimique et dans la production des réfractaires. Il existe un procédé de fusion ("Electrométal- lurgie de l'acier et des ferro-alliages" par F.P. Edneral, Editions "Métallurgie", Moscou, 1977, pages 103-157 et 378-454) pour four-de réduction ou four d'aciérie à arc électrique, alimenté en courant alternatif de fréquence industrielle (f = 50 Hz), consistant à enfourner la charge, à la fondre, à mener des réactions d'oxydation et de réduction et à couler le bain fondu obtenu. Il existe également un four à arc électrique qui met en oeuvre ledit procédé ("Installations industrielles de réchauffage à arc électrique et leurs paramètres" par L. E.Nikolski et al., Editions "Energie", Moscou, 1971, pages 16-26 et 94-109) et comporte un transformateur relié à travers un circuit d'amenée de courant aux électrodes installées dans la cuve du four à arc électrique, des mécanismes de déplacement des électrodes et des systèmes de dosage automatique des matières 'constituant la charge et de réglage de la puissance électrique. Pourtant ledit procédé cause de fortes pertes d'énergie résultant de l'impossibilité de régler continu ment la tension ni de stabiliser en position les électrodes. Le dispositif présente un mauvais facteur de puissance naturel dt à de grandes pertes réactives, la puissance réactive constituant jusqu'à 50 et 60% de la puissance totale. Les pertes d'énergie du four à arc électrique augmentent avec la croissance de sa puissance. La compensation de puissance réactive demande un équipement supplémentaire. Il est à remarquer de plus qu'une partie importante d'énergie active se perd dans le circuit d'amenée de courant par effets de peau et de proximité, ce qui implique une consommation élevée de cuivre. Il est nécessaire, au cours de la fusion, de déplacer les électrodes du four à arc électrique pour pouvoir régler sa puissance, ce qui provoque un déséqui- libre thermique dans la cuve du four. Il est à noter également que ledit dispositif se caractérise par de fortes pertes électromagnétiques dans le fer et que, par le fait meme, la robustesse des éléments de construction en matériaux magnétiques se détériore à cause du suréchauffement. Il y a, entre les phases, un transfert de la puissance produisant une répartition irrégulière d'énergie dans le four à arc électrique et, partant, une baisse de rendement et de résistance du garnissage réfractaire du four. Entant donné que l'effet de peau interdit l'emploi à pleine section des conducteurs formant le circuit d'amenée de courant, on est oblige d'augmenter son poids et son encombrement. Il existe encore un procédé de fusion des matières de la charge dans cen four à arc électrique d'une puissance de 21000 kVÂ ("Guide pour l'équipement électrothermique", Editions E'Energie"P, Moscou 1971, ch. IX) ledit procédé consiste à mettre en continu les matières de la charge (coke, quartzite et riblons) dans la cuve du four à arc électrique alimenté en courant alternatif de fréquence industrielle. La cuve du four à arc électrique est le siège de l'effet Joule dégagé par le courant électrique dans la charge et da au rayonnement de l'arc noyé, allumé à la partie terminale des électrodes. Le dégagement permanent de l'énergie thermique provoque l'échauffement de la charge et sa fusion aux niveaux inférieurs de la cuve. En même temps que la fusion il se produit des réactions endothermiques de réduction des oxydes de fer et de silicium par le carbone du coke qui passe, par oxydation, à l'état gazeux pour sortir du four à arc électrique sous forme de CO et de C02. Le silicium réduit se dissout dans le bain fondu de fer réduit et ce bain s' écoule dans la partie inférieure de la cuve pour en être sorti périodiquement dans la poche sous forme d'alliage de ferrosilicium et d'une petite quantité de scorie. Le dispositif mettant en application ledit procédé de fusion des matières de la charge dans le four à arc électrique ("Guide pour l'équipement électrothermique", 1971, ch. IZ) comporte un transformateur dont le secondaire est relié à travers le circuit d'amenée de courant aux électrodes du four à arc électrique placées dans sa cuve. Le circuit d'amenée de courant est raccordé à un bloc de réglage de la puissance du four à arc électrique servant à régler la puissance par déplacement des électrodes, ce déplacement étant assuré par un mécanisme raccordé à la sortie dudit bloc de réglage de la puissance. Le dispositif qui vient d'être décrit souffre de pertes calorifiques élevées dues, d'une part, au refroidissement par l'eau circulant dans les éléments de construction réalisés en matériaux magnétiques et, d'autre part, à un champ électromagnétique intense dans l'espace occupé - par le four. Ces pertes constituent jusqu'à 6 à 7% de la puissance active du four. Du fait que le courant dans les électrodes est grand devant la tension et que le circuit du four a une réactance considérable, le facteur de puissance moyen mensuel ne peut pas dépasser 0,8 à 0,82, la consommation spécifique d'énergie électrique étant importante. Le conducteur en cuivre formant le circuit d'amenée de courant doit avoir une forte section (jusqu'à 21600 mm2) en raison de son sous-emploi. Avec ledit procédé de fusion des matières de la charge il est impossible, pour une caractéristique du transformateur donnée et un régime de fonctionnement adopté du dispositif, de régler progressivement la tension de travail et il faut déplacer les électrodes d'une distance allant jusqu'd 1000 mm en raison des excursions de la résistance électrique de la cuve et des écarts de tension importants entre les prises du transformateur. le prdsente invention se propose de fournir un procédé de fusion des matières de la charge dans un-four à arc électrique et un dispositif mettant en application ledit procédé, qui permettent d'améliorer le rendement électrique du four à arc électrique, de réduire les pertes électromagnétiques et dtaugmenter le facteur de puissance grâce à la diminution de la fréquence de travail audessous de la fréquence industrielle, au réglage de la fréquence du courant et à l'ajustement progressif de la tension au cours de la fusion au moyen d'un convertisseur de fréquence spécial associé au dispositif. L'invention est caractérisée en ce que, dans le procédé de fusion des matières de la charge dans un four à arc électrique, alimenté en courant alternatif, consistant en l'enfournement des matières de la charge, leur fusion accompagnée de réactions d'oxydation et de réduction, et la coulée du métal en fusion et du laitier, selon l'invention, le courant d'alimentation, avant d'être amené vers les électrodes de la cuve du four à arc électrique, est converti de manière à avoir une fréquence comprise entre 0,05 à 30 Hz. Le dispositif mettant en oeuvre ledit procédé et comportant un transformateur dont les secondaires sont raccordés à travers un circuit d'amenée de courant aux électrodes placées dans la cuve du four à arc électrique et un bloc de réglage de la puissance du four à arc électrique, raccordé audit circuit d'amenée de courant et couplé par l'intermédiaire d'un mécanisme de déplacement des électrodes aux électrodes du four à arc électrique, comporte selon l'invention un convertisseur de fréquence, intercalé en série dans le circuit d'amenée de courant entre le secondaire du transformateur et les électrodes du four à arc électrique, et un organe de commande du convertisseur de fréquence raccordé à ce dernier et au circuit d'amenée de courant du c8té des électrodes à travers un capteur électrique. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, en vue de réduire les pertes réactives dans le convertisseur de fréquence et le circuit d'amenée de courant, le convertisseur de fréquence représente un montage de conversion directe de fréquence, composé de paires de groupes de soupapes homogènes, avec chacun trois branches de soupapes montées en antiparallèle, que dans chaque groupe de soupapes les sorties primaires des branches de soupapes soient relides à l'un des conducteurs de phase du circuit d'amenée de courant, c8té transforma tenr, que les sorties secondaires des branches de soupapes d'un m8me groupe soient raccordées à une barre de courtcircuitage, que les barres de court-circuitage des groupes de soupapes appartenant à une mssme paire soient isolées l'une de l'autre et raccordées à l'une des électrodes du four à arc électrique, que le tronçon du circuit d'amenée de courant du côté des électrodes soit réalisé en barres bifilaires et que l'organe de commande du convertisseur de fréquence ait ses sorties raccordées aux soupapes de ce dernier pour mettre en conduction et couper à tour de rôle les soupapes de sens directe et inverse avec un temps réglable entre la période de coupure et celle de conduction Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le convertisseur de fréquence est un montage de conversion directe de fréquence constitué par des paires de groupes de soupapes homogènes,.les groupes de soupapes de chaque paire étant dans ce cas en couplage électrique entre eux et avec les électrodes correspondantes du four à arc électrique, les barres de court-circuitage des groupes de soupapes étant disposées parallèlement l'une à l'autre et les sorties secondaires des branches des premier, deuxième et troisième conducteurs de phase d'un même groupe de soupapes étant coaxiales avec les sorties secondaires des branches des troisième, deuxibme et premier conducteurs de phase respectivement d'un autre groupe de soupapes de la même paire. Les objectifs et les avantages de l'invention seront dégagés dans une description détaillée de l'une de ses formes de réalisation particulières qu'on fera à titre d'exemple en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente le schéma synoptique d'un dispositif mettant en application le procédé de fusion des matières de la charge dans un four à arc électrique, selon l'invention ;; la figure 2, le schéma de principe du dispositif mettant en application le procédé de fusion des matières de la charge dans un four à arc électrique, selon l'invention la. figure 3, l'une des variantes de réalisation du circuit du convertisseur, selon l'invention - la figure 4, l'une des formes de réalisation constructives du convertisseur de fréquence du dispositif selon l'invention la figure 5, les chronogrammes des valeurs instantanées de courant dans différentes branches de soupapes. Le procédé de fusion des matières de la charge dans un four à arc électrique apparaitra ci-après au cours de la description d'un dispositif mettant en oeuvre ledit procédé, faite en référence aux dessins annexés. le figure 1 représente le schéma synoptique d'un tel dispositif comportant un transformateur 1 destiné à convertir la tension et le courant du secteur. Le secondaire (non visible sur la figure 1) du transformateur 1 est raccordé à travers un circuit d'amenée de courant 2 aux électrodes 3 placées dans la cuve 4 d'un four à arc électrique 5. Un convertisseur de fréquence 6 est intercalé en série dans le circuit d'amenée de courant 2. Une partie du circuit d'amenée de courant 2 comporte, côté électrodes 3, un capteur électrique 7. Le circuit d'amenée de courant 2 constitue généralement un ensemble composé de tubes, rubans, câbles souples, conducteurs et contacts conduisant le courant du transformateur 1 vers le convertisseur de fréquence 6 et, de là, vers les électrodes 3. ledit convertisseur de fréquence 6 sert à convertir le courant de fréquence industrielle en un courant d'une fréquence de 0,05 à 30 Hz qui alimente les électrodes 3. le cuve 4 est destinée à recevoir une charge 8, à la fondre par la chaleur fournie par l'effet Joule et par le rayonnement de l'arc électrique 9 et à être le siège des réactions d'oxydation et de réduction, le bain fondu 10 étant évacué de la cuve 4 par un trou de coulée 11. Le réglage de la-puissance électrique du dispositif s'effectue par un bloc de réglage de puissance 12 du four à arc électrique et par un mécanisme 13 de déplacement des électrodes 3. Une'partie des entrées du bloc 12 est raccordée au circuit d'amenée de courant 2 du côté de la sortie du convertisseur 6, en vue de l'exploration des tensions, l'autre partie des entrées du bloc 12 étant reliée au capteur électrique 7 placé dans le circuit d'amenée de courant 2 en série avec les électrodes 3, en vue d'explorer les valeurs effectives de courant. Les sorties du bloc 12 sont raccordées aux enroulements d'excitation d'un moteur électrique d'entrainement (non visibles sur la figure 1) du mécanisme de déplacement 13 en liaison cinématique avec les électrodes 3.Le bloc de réglage de la puissance 12, le mécanisme de déplacement 13 et le capteur électrique 7-sont d'une conception classique, décrite, par exemple, dans le livre "Installations industrielles de réchauffage à arc électrique et leurs paramètres" par L.E. Nikolski et al. (Moscou, Editions énergie, 1971, pp. 100-109). Le dispositif de la figure 1 contient également un bloc 14 de commande du convertisseur 6 dont les entrées sont raccordées au circuit d'amenée de courant 2 à travers le capteur électrique 7. Le bloc 14 a ses sorties raccordées aux entrées de commande du convertisseur de fréquence 6 pour contrôler la fréquence et le sens du courant de sortie du convertisseur 6r le bloc de commande 14 du convertisseur 6 est conçu de manière classique comme indiqué dans le livre "Convertisseurs à thyristors sans élément à courant continu" (Moscou, Editions "Energie", p. 75, 1968). La figure 2 montre le schéma de principe du dispositif mettant en application le procédé de fusion des matières de la charge. On peut y voir que le transformateur 1 comporte un primaire 15, en l'occurence, en trois sections raccordées à un réseau triphasé haute tension (non visible sur la figure 2) et un secondaire 16 raccordé au convertisseur de fréquence 6. Les conducteurs de phase du transformateur 1 et ceux du circuit d'amenée de courant 2 sont au nombre de trois. Les premier, deuxième et troisième conducteurs de phase du circuit d'amenée de courant 2 sont repérés 2', 2", 2"', respectivement. Le convertisseur 6 comporte des paires (en l'occurrence trois) de groupes de soupapes 17', 17" et 17"' homogènes. Chaque groupe de soupapes 17', 17" et 17"' contient 3 branches de soupapes 18 et 19 montées en antiparallèle. Ici et dans l'exposé qui suit on appellera branche de soupapes 18 et 19 l'élément de chaque groupe de soupapes 17', 17" et 17"', comportant une soupape 18, dite arbitrairement soupape de sens direct, et une soupape 19 dite arbitrairement soupape de sens inverse, raccordées à l'un des conducteurs de phase 2', 2", 2"' du circuit d'amenée de courant 2, c'est-à-dire, à l'une des sections du secondaire 16 du transformateur 1. Les branches de soupapes 18 et 19 de chacun des groupes de soupapes 17', 17" et 17"' ont leurs sorties primaires raccordées, respectivement, aux premier (2'), deuxième (2") et troisième (2"') conducteurs de phase du circuit d'amenée de courant du côté du transformateur 1. Les sorties secondaires 20 des branches de soupapes 18 et 19 de chaque groupe 17', 17" et 17"' sont raccordées à des barres de court-circuitage 21.Les barres de court-circuitage 21 des groupesde soupapes 17', 17" et 17"' appartenant à une même paire sont isolées entre elles et raccordées à une m8me électrode respective 3 à travers le capteur électrique 7 réalisé, par exemple, sous forme de shunts 22. le partie du circuit d'amenée de courant 2 est réalisée, côté électrodes 3, par des barres cenductrices parallèles (bifilaires), par exemple feuilletées, raccordées aux barres decourt-circuitage 21 des groupes de soupapes voisins 17' et 17", 17" et 17"', 17"' et 17', appartenant aux paires différentes.Une telle disposition des conducteurs formant le circuit d'amenée de courant permet la compensation du champ magnétique dans ce tronçon de ce dernier avec, comme effet, la réduction de la puissance réactive dans le réseau secondaire et primaire du convertisseur 6 et l'augmentation correspondante du facteur de puissance, Le bloc de commande 14 est destiné à rendre conductrices et à couper à tour de rôle les soupapes 18 et 19 avec un temps réglable séparant la coupure et la mise en conduction. Le dispositif réalisé selon le schéma de la figure 2 permet d'avoir un courant triphasé de basse fréquence de 0,05 à 30 Hz et une tension de sortie essentiellement sinusoidale, ce qui évite l'apparition de distorsions secteur.Le dispositif de la figure 2 présente un meilleur facteur de puissance (Cos Lf') que dans le cas du four à arc électrique alimenté en courant de fréquence industrielle. le figure 3 représente une autre forme de réalisation du circuit convertisseur de fréquence 6. De même que pour la figure 2, le convertisseur 6 représente un montage de conversion directe de fréquence comportant des paires de groupes de soupapes homogènes 17', 17" et 17"', dont chacun comprend trois branches de soupapes 18 et 19 montées en antiparallèle. Dans chaque groupe de soupapes 17', 17" et 17"', chaque branche de soupapes 18 et 19 a sa sortie primaire raccordée à l'un des conducteurs de phase 2', 2' et 2"' du circuit d'amenée de courant 2 du côté du transformateur 1.Les sorties secondaires 20 de la totalité des branches appartenant à uneAme groupe 17 ou 17" ou 17"' sont raccordées à la barre de couxt- circuitage 21 correspondante. Dans chaque paire, les groupes de soupapes 17', 17" et 17"' sont couplés électriquement entre eux et avec l'électrode 3 correspondante La figure 4 montre la réalisation technologique d'une paire de groupes de soupapes, par exemple, des groupes de soupapes 17' de la première paire On voit que les branches des soupapes 18 et 19 de chaque groupe de soupapes 17: ont leurs sorties secondaires 20 raccordées i une barre de court-circuitage 21. Les barres de courtcircuitage 21 des groupes de soupapes 17' appartenant à une même paire sont disposées parallèlement l'une à l'autre pour former un circuit bifilaire. Ici et dans tout ce qui suit les branches du groupe de soupapes 17' qui ont leurs sorties primaires reliées aux premier (2'), deuxième (2i') et troisième (2"') conducteurs de phase du circuit d'amenée de courant 2 (figure 3) seront appelées branches de la première, de la deuxième et de la troisième phases, respectivement.Cela étant, on va examiner plus en détails, en se référant à la figure 4, la disposition mutuelle des branches des groupes de soupapes 17' appartenant à une m8me phase. La branche de la première phase d'un groupe de soupapes 17' est coaxiale avec celle de la troisième phase de l'autre groupe de soupapes 17'. D'une manière identique, la branche de la troisième phase 2"' de l'un des groupes de soupapes 17' est coaxiale avec celle de la première phase 2' d'un autre groupe de soupapes 17', les branches de la deuxième phase 2" des deux groupes de soupapes 17' étant coaxiales l'une avec l'autre. Les soupapes 18 et 19 et les barres de coufit- circuitage 21 du reste des paires de groupes de soupapes 17" et 17"' (figure 3) ont des dispositions analogues. le figure 5 représente les chronogrammes des valeurs instantanées des courants i (figures 5a, 5b, 5e, 5c, 5d et 5f) dans les groupes de soupapes 17', 17" et 17"', des courants i (figures 5g, 5h et 5j) dans les électrodes 3 et du courant secteur i (figure 5k) pendant une seule période T de la tension de sortie. La fusion des matières de la charge dans le four à arc électrique selon le procédé proposé s'effectue de la façon suivante. La cuve 4 du four à arc électrique 5 du dispositif visible sur la figure 1 reçoit en continu la charge 8 composée d'oxydes de métaux et de métallordes, de réducteurs et de matières fondantes. Le courant de fréquence industrielle est amené à travers le transformateur 1 et le circuit d'amenée de courant 2 sur 1' entrée d'alimentation du convertisseur 6. Le convertisseur 6 fournit aux électrodes 3 un courant de fréquence réduite, comprise entre 0,05 et 30 Hz. Ce courant converti passe par la charge 8 et l'arc noyé calorifugé 9. La commande du convertisseur de fréquence 6 se fait par le bloc de commande 14 (le détail en sera donné plus loin). Le dégagement de la chaleur due à l'effet Joule dans la charge 8 et le rayonnement de l'arc 9 provoquent l'échauffement de celle-ci et la formation de zones de haute température dans l"'enceinte d'arc" portées jusqu'à 2000 et à 40000C. Ce sont des températures d'évaporation des oxydes de minerai et de déroulement des réactions de réduction des oxydes gazeux. Les gaz de four résultant des réactions d'oxydafion et de réduction, constitués essentiellement, dans la plupart des cas, par l'oxyde de carbone, traversent les couches supérieures de la charge 8 et les échauffent, elles aussi. Dans ce cas, les matières de la charge 8, au fur et à mesure de leur descente, s'échauffent, deviennent piteuses et passent à l'état liquide, c'est-à-dire fondent. Les réactions de réduction principales ont lieu en phase liquide, le bain fondu réduit 10 de métaux et de métallo! des s'écoulant dans la zone de bain fondu 10. Le bain fondu 10 s'accumulant dans la cuve 4 du four est évacué par le trou de coulée 11. Vu le caractère continu du processus dans la cuve 4 du four à arc électrique 5, la résistance active du bain dans la zone autour de chaque électrode 3 est en variation permanente, ce qui fait apparattre des écarts entre le courant des électrodes 3 et la consigne, enregistrés par le capteur électrique 7. Le capteur électrique 7 délivre des signaux au bloc 14, qui modifie l'angle d'amorçage des soupapes 18 et 19 du convertisseur 16. le modification de l'angle d'amorçage des soupapes 18 et 19 entraîne la modification des tensions et courants amenés vers les électrodes 3 assurant le réglage de la puissance du dispositif.On n'est pas obligé dans ce cas de déplacer les électrodes 3, ce qui conduit à une répartition plus régulière de l'énergie thermique dans la cuve 4 (figure 1) du four à arc électrique 5 et à une plus grande stabilité des zones de réaction d'où une réduction plus rapide et plus poussée des éléments de minerai et un rendement global amélioré du four à arc électrique 5. Si l'écart entre le courant réel et celui de consigne dépasse 10%, le bloc de réglage de la puissance 12 (figure 1) délivre un signal au mécanisme 13 de déplacement des électrodes 3 qui fait monter ou descendre les électrodes 3 en vue de ramener le courant à la consigne comme c'est le cas des dispositifs existants. Si on est dans l'impossibilité d'atteindre la puissance désirée par le déplacement des électrodes 3 on modifie, par commutation des prises de transformateur 1, la tension sur les électrodes 3. La fréquence de la tension et du courant alimentant les électrodes 3 est modifiée d'une façon discontinue au cours du processus, ou bien on utilise une fréquence unique, optimale pour le processus donné et prise dans l'intervaLle de 0,05 à 30 Hz. le modification de la fréquence de courant entbaSne une nouvelle répartition de l'énergie (de la puissance) dégagée dans la cuve 4 par l'effet du changement de rdsistances actives et réactives des circuits acheminant le courant dans la cuve 4, la part de l'énergie dégagée dans l'arc 9 croissant avec la réduction de la fréquence de courant.La diminution de la fréquence de courant produit, d'autre part, la croissance du facteur de puissance (Cos W ) du four à arc électrique 5 et du rendement électrique du dispositif ce qui est, à son tour, à l'origine de l'élévation de tension sur l'arc 9. Pour que la modification discontinue de fréquence du courant soit performante (facteur de puissance et facteur d'utilisation de la puissance élevés, taux d'harmoniques inférieurs réduit, etc.), on fait varier au cours de la fusion la fréquence de courant dans la plage de 0,05 à 30 Hz à l'aide du convertisseur de fréquence 6 commandé par le bloc 14 qui met en conduction et coupe les soupapes 18 (figure 2) et 19 avec un temps réglable entre la coupure et la mise en conduction. Par exemple, avec le convertisseur 6 de la figure 2, le signal de sortie du bloc 14 met d'abord en conduction pour un certain temps les soupapes 18 de sens direct ; à l'échéance du signal, les soupapes 18 se coupent et au bout d'un certain temps réglable # (figure 5) les signaux en provenance du bloc 14 (figure 2) mettent en conduction les soupapes de sens inverse 19.Dans ce cas, naturellement, le courant dans les groupes de soupapes 17', 17" et 17"' s'inverse et le temps réglable n (figure 5) entre la coupure des soupapes 18 (figure 2) et la mise en conduction des soupapes 19 constitue 1/6 de la période T de la tension de sortie (figure 5). Le comportement du convertisseur 6 (figure 2) sera décrit à l'aide des chronogrammes représentés à la figure 5. A l'instant t (figure 5a) les soupapes de sens direct 18 (figure 2) du groupe 17? et les soupapes de sens inverse 19 du groupe 1 T' entrent en conduction (voir chronogramme 5b) Au bout d'un temps T/3, à l'instant t1, ces soupapes 18 et 19 (figure 2) se coupent et restent ainsi durant le temps de blocage # (figure 5) égal à 1/6 T. A l'instant t2 les soupapes 19 (figure 2) du groupe de soupapes 17' et les soupapes 18 du groupe de soupapes 17" se mettent à conduire (voir chronogrammes 5a et Sb respectivement). À l'instant t3 1/3 T après, ces soupapes 18 et 19 (figure 2) se coupent pour rester ainsi pendant le temps de blocage #. Après cela le processus dans ces groupes de soupapes 17' et 17" reprend. le mise en conduction et la coupure des soupapes 18 et 19 dans le reste des groupes de soupapes 17' et 17"' (chronogrammes 5c, Sd) et 17"' et 17' (chronogrammes 5e et Sf) sont décalées de 1/3 T et de 2/3 T par rapport aux opérations ci-dessus. L'effet en est que dans les conducteurs formant le circuit d'amenée de courant 2 à structure bifilaire (figure 2) du côté des -érectrodes 3, il y a des courants égaux et opposés, ce qui conduit à la compensation de leurs champs magnétiques. les chronogrammes 5d, 5h et 5j montrent les courants ig, i h et i. dans les électrodes 3 J représentant la somme des courants représentés dans les chronogrammes 5a et 5f, 5b et 5c, 5d et 5e respectivement. Le courant secteur ik, apparent à la figure 5k, est dépourvu des ondulations basse fréquence occasionnées par le temps de blocage ce qui permet de réduire le taux d'harmoniques inférieurs dans la tension d'alimentation et d'améliorer le facteur de puissance du convertisseur 6. Examinons le fonctionnement du convertisseur 6 représenté aux figures 3 et 4. Sur la figure 3 les flèches 31Â1, C,B1, Â1C1 et 32A2 C2B2 A2C2 indiquent les sens des courants de commutation des branches des 1ère, 2ème et 3ème phases, par exemple, des groupes 17', Comme on peut le voir sur le schéma, les courants de commutation sont en opposition, ce qui produit, étant donné la disposition bifilaire des barres de court-circuitage 21 desdits groupes 17', la compensation de leurs champs magnétiques. L'effet en est la diminution de l'angle de commutation des soupapes 18 et 19 et l'augmentation du facteur de puissance du convertisseur 6. Chacun des procédés technologiques ayant lieu dans le four à arc électrique 5 (figure 1) se caractérise par ses propres lois de variation de la résistance électrique de la charge 9 et de l'énergie nécessaire au maintien de la réaction d'oxydation et de réduction. il en ressort une possibilité de travailler avec les fréquences de courant variables entre 0,05 et 30 Hz ou avec une fréquence quelconque comprise dans cet intervalle. Par exemple, dans la production du ferrosilicium riche en silicium, les meilleures résultats s'obtiennent lorsque l'énergie dégagée par l'arc constitue, suivant la teneur en silicium de l'alliage, jusqu'à 60 à 90% de l'énergie totale amenée vers la cuve 4 du four à arc électrique 5. Aussi, par exemple, le fait d'élaborer le ferrosilicium à 75% de silicium sur une fréquence de travail de 5 Hz permettra-t-il d'augmenter de 15 à 20% la part d'énergie dégagée par l'arc et par là même de rendre la fusion dans la même cuve 4 aussi performante techniquement et économiquement qu'en cas de ferrosilicium à 45rua de silicium. Le changement d'alliage n'impose pas celui de four.C'est ainsi que la fusion d'un ferrosilicium à 45% de silicium pourra se faire avec un courant d'une fréquence de 12 à 45 Hz dans la même cuve 4 du four à arc électrique 5. De cette façon, l'abaissement de fréquence conduit, d'une part, à la-montee de la tension utile sur les électrodes 3 et, d'autre part, favorise la modification de la répartition de puissance dans la cuve 4 et la réduction de la fraction de courant qui circule dans la charge 8, ce qui permet, sans perturber la fusion, de travailler sous une tension de phase utile plus élevée. Cette dernière circonstance entraîne, à son tour, l'amé- lioration du rendement électrique du four à arc électrique 5 et de la productivité de celui-ci. Par exemple, la mise en oeuvre du procédé et du dispositif selon l'invention pour l'élaboration, dans un four électrique ouvert à ferro-alliages d'une puissance de 16,5 MVÂ, de ferro-silicium à 75% de silicium avec un courant d'une fréquence de 5 Hz offre une augmentation du facteur de puissance de l'installation de 0,82 à 0,92 et du rendement électrique de 0,897 à 0,914, une croissance de 15% de la productivité et une réduction de 2% de la consommation spécifique d'énergie électrique. Les avantages ci-dessus permettent d'améliorer les paramètres des fours à arc électrique- 5 existants et de créer des unités nouvelles de forte puissance unitaire à performances technico-économiques élevées. Le procédé de fusion selon l'invention offre la possibilité de modifier d'une façon discontinue la fréquence du courant et de la tension pendant chaque période de fusion et d'exploiter le four à arc électrique avec les électrodes 3 fixes (immobilisées). Dans ce cas, étant donné la stabilité du champ thermique de la cuve 4 et de la position des zones de la charge 8, de l'arc 9 et du bain fondu 10, on aura des performances (consommation spécifique d'énergie électrique, productivité, etc.) plus poussées du processus grâce à une meilleure utilisation de puissance et de temps ouvrable. Il est à noter de plus que la mise en oeuvre dudit procédé permet de réduire les pertes par les courants induits par le champ électro-magnétique dans la structure métallique du four à arc électrique 5 et de l'atelier. On arrive ainsi à diminuer l'échauffement préjudiciable à la robustesse mécanique de ladite structure et à diversifier, partant, les matériaux magnétiques utilisables pour la construction du four à arc électrique 5 et de l'atelier. Le procédé de fusion sur une fréquence moindre permet également d'affaiblir les effets de peau et dè proximité dont la conséquence est la réduction de la consommation de cuivre pour le circuit d'amenée de courant 2 et pour le transformateur 1 en raisan d'un meilleur emploi de la section des conducteurs en cuivre transportant le courant. C'est ainsi qu'avec le procédé de fusion des matières de la charge selon l'invention dans le four à arc électrique 5 d'une puissance de 24 FRA on pourra, pour une fréquence de courant de 10 Hz, augmenter le facteur de puissance de 10 à 15% et la productivité du four à arc électrique de 12 à 14%. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fusion de la charge d'un four à arc électrique alimenté en courant alternatif consistant à enfourner la charge, à la fondre, à mener les réactions d'oxydation et de réduction et à couler le bain fondu obtenu et le laitier, caracterisé par le fait que le courant d'alimentation est converti en un courant de fréquence de 0,05 à 30 Hz et que ledit courant converti est amené aux électrodes du four. 2. Dispositif mettant en application le procédé selon la revendication 1, comportant un transformateur dont le secondaire est relié électriquement par un circuit d'amenée de courant aux électrodes placées dans la cuve du four à arc électrique, et un bloc de réglage de la puissance du four raccordé audit circuit d'amenée de courant et couplé avec les électrodes par lintermédiaire d'un mécanisme de déplacement des électrodes, caractérisé par le fait qu'il possède un convertisseur de fréquence (6) placé entre le secondaire du transformateur (1) et les électrodes (3) en série dans le circuit d'amenée de courant (;;2), et un bloc de commande (14) du convertisseur raccordé à ce dernier et au circuit d'amenée de courant du côté des électrodes à travers un capteur électrique (7). 3. spositi! selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le convertisseur de fréquence représente un montage de conversion directe de fréquence, composé de paires de groupes de soupapes homogènes (7', 7", 7"')- dont chacun contient trois branches de soupapes (8, 9) de sens direct et inverse montées en antiparallèle, que dans chaque groupe de soupapes chacune des branches est raccordée par sa sortie primaire à l'un des trois conducteurs de phase (2'-, 2, 2"2) du circuit d'amenée de courant, côté transformateur, sa seconde sortie étant raccordée à une barre de court-circuitage (21), que les barres de court-circuitage des groupes de soupapes appartenant à une même paire sont isolées entre elles et raccordées à l'une des électrodes (3) du four à arc électrique, que le tronçon du circuit d'amenée de courant du c8té des électrodes est réalisé avec des conducteurs bifilaires et que le bloc de commande du convertisseur de fréquence a ses sorties raccordées aux soupapes de ce dernier pour mettre une à une en conduction et en coupure les soupapes de sens direct et inverse avec un temps réglable entre la mise en conduction et la mise en coupure. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le convertisseur de fréquence est un montage de conversion directe de fréquence constitué par des paires de groupes de soupapes homogènes (7', 7", 7"'), que chacun deadits groupes de soupapes contient trois branches de soupapes (8,.9) de sens direct et inverse montées en antiparallèle, que dans chacun des groupes des soupapes chacune des branches a sa sortie primaire raccordée à l'un des trois conducteurs de phase (2', 211, 2"') du circuit d'amenée de courant du côté du transformateur, sa sortie secondaire étant reliée à la barre de court-circuitage, que dans chaque paire les groupes de soupapes sont en liaison électrique entre eux et et avec l'électrode correspondante du four à arc électrique, que dans ce cas dans chaque paire les barres de court-circuitage des groupes de soupapes sont disposées parallèlement l'un à l'autre, que les sorties secondairesdes branches des première, deuxième et troisième phases de l'un des groupes de soupapes sont coaxiales avec les sorties secondaires des branches des troisième, deuxième et première phases respectivement d'un autre groupe de soupapes de la même paire et que les sorties du bloc de commrnde du convertisseur de fréquence sont raccordées aux soupapes de ce dernier pour la mise en conduction et la coupure à tour de r81e des soupapes de sens direct et inverse avec un temps réglable entre la mise en conduction et la coupure.