Brevet FR2582091A1 — publié le 19861121

L'invention concerne un appareil à arc électrique et un procédé associé à cet appareil, et elle a trait plus particulièrement à des moyens destinés à résister efficacement à la formation d'irrégularités superficielles indésirées dans le lingot produit dans un tel appareil. Il est déjà connu d'utiliser des fours à arc électrique à vide dans lesquels une électrode consommable est fondue progressivement au moyen d'un courant électrique qui parcourt l'électrode et d'arcs faisant fondre le métal contenu dans un creuset. L'élec- trode consommable est avancée progressivement dans le creuset afin de maintenir l'écartement souhaité entre l'électrode et le bain de métal fondu. Il est connu d'utiliser un creuset à paroi de cuivre à l'inté- rieur d'une chemise dans laquelle est mise en circulation une matière de, refroidissement telle que de l'eau, par exemple. Dans de telles installations, des irrégulari- tés formées à la surface du lingot résultant ont généra- lement rendu nécessaire de meuler la surface pour obtenir une surface lisse souhaitée. Les irrégularités de surface ou irrégularités superficielles peuvent être provoquées par des projections. Ces projections peuvent être pro- duites par la force de l'arc électrique engendrant des globules de métal qui sont projetés en contact avec la paroi froide du creuset, au-dessus du niveau du bain de métal en fusion, ce contact provoquant un refroidissement et un durcissement des globules en une masse poreuse non homogène. De plus, des gaz dégagés du bain de métal fondu, ainsi que du métal fondu déchargé de l'électrode, peuvent provoquer le dépôt et la solidi- fication de gouttelettes de métal sur la paroi intérieure du creuset. Lorsque le niveau du bain de métal fondu monte, une certaine partie du métal liquide provenant du bain se soude partiellement à la masse poreuse pré- sente le long de la paroi du creuset en produisant une surface mate indésirée sur le lingot. Non seulement ces irrégularités demandent des étapes supplémentaires de traitement pour produire une surface extérieure lisse et uniforme sur le lingot, mais il en résulte également une certaine perte de métal. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 636 228 décrit l'utilisation d'un transducteur dans un servo-système pour produire une information concernant la position d'un arc. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 680 163 décrit un dispositif dans lequel, pour la purification de métaux, une bobine de champ, disposée à l'intérieur d'une électrode, aide à l'agitation du bain de métal fondu par son effet sur l'arc. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 849 658 décrit des pièces polaires de portée limitée qui sont conçues pour produire un champ magnétique étroit à l'intérieur du four. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 652 440 décrit également un dispositif dans lequel plusieurs pièces polaires locales produisent des champs magnétiques étroits. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 683 094 décrit un four à arc comportant une roue tournante à électrodes. Le champ produit par les trois bobines tend à s'opposer au mouvement de rotation de l'arc produit par la roue à électrodes. Malgré ces dispositifs décrits dans l'art antérieur, il subsiste un besoin très réel et important, portant sur un four à arc sous vide efficace, qui produit un lingot présentant la surface lisse souhaitée. L'invention satisfait le besoin indiqué ci-dessus en proposant un appareil et un procédé associés maîtrisant efficacement le fini lisse de la surface. D'une façon générale, conformément à l'inven- tion, un creuset présente une ouverture destinée à recevoir une électrode qui pénètre dans le creuset par cette ouverture. Un arc électrique est maintenu entre l'électrode et le bain de métal fondu disposé dans le creuset. Une première paire de bobines électriques est positionnée de façon que les bobines soient placées de part et d'autre du creuset pour qu'un champ magnétique puisse être engendré uniformément, sensiblement en travers de la totalité de l'intérieur du creuset. De façon similaire, des deuxième et troisième paires de bobines électriques qui sont décalées, mais qui se chevauchent avec les autres bobines, sont prévues. En établissant une séquence, dans le temps, des phases d'excitation des bobines, chaque paire de bobines atteint une intensité de champ magnétique maximale à un instant déphasé par rapport à celui des autres bobines. Il en résulte une rotation commandée du champ magnétique produit par les bobines, dans un premier sens. Ce champ magnétique pousse le plasma de l'arc vers la paroi du creuset et provoque également son déplacement à une vitesse régulée dans le même sens, à l'intérieur du creuset. Le plasma de l'arc en rotation sert à refondre les parties mates poreuses du métal qui ont été déposées sur la paroi intérieure du creuset, ce qui produit sur le lingot une surface plus lisse et plus souhaitable. Il est prévu des moyens avantageux pour exciter les bobines électriques suivant un cycle prédé- terminé, qui peut correspondre avantageusement à une onde sinusoïdale et qui peut présenter des différences de phases prédéterminées. Le procédé de l'invention utilise avantageu- sement au moins trois paires de bobines électriques qui sont excitées d'une manière séquencée et déphasée afin de produire un champ magnétique uniforme qui provo- que la rotation souhaitée du plasma de l'arc. L'ordre d'excitation séquentielle des bobines est inversé périodi- quement afin de provoquer une inversion du sens de la rotation du champ magnétique ainsi que de celle du plasma de l'arc pour obtenir l'orientation souhaitée de la structure granulaire dans le lingot. Un objet de la présente invention est d'of- frir un appareil à arc électrique à vide et un procédé associé, qui sont destinés à minimiser la rugosité indésirable de la surface d'un lingot produit. L'inven- tion a plus particulièrement pour objet un appareil et un procédé qui minimisent ou éliminent la nécessité de procéder, après la solidification du- lingot, à un meulage ou à un usinage, et qui minimisent ou éliminent donc la perte de métal qui résulte de ces opérations. L'invention a également pour objet un dispositif qui produit une surface totalement lisse, en sortie de fusion, sur l'extérieur du lingot, tout en conservant à ce dernier l'homogénéité souhaitée. L'invention a pour autre objet un dispositif qui applique un champ magnétique sensiblement uniforme sur toute la largeur et sur toute la longueur du creuset. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan partiellement schématique, de dessus, d'une forme d'appareil utilisable dans la présente invention; la figure 2 est une vue de face de l'appareil de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique illus- trant la production d'un champ magnétique à travers le creuset; la figure 4 est une coupe transversale schématique du creuset suivant la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une illustration schématique montrant également les principes de l'invention; la figure 6 est une illustration schématique d'une forme de moyen de commande de l'excitation des bobines électriques; et la figure 7 est une illustration schématique montrant des moyens destinés à commander les bobines de la présente invention. En référence plus particulièrement aux figures 1 et 2, on y voit représentés un creuset 2 et une chemise 3 de refroidissement qui, dans la forme montrée, ont une section globalement cylindrique. Des bobines sans noyau, qui, dans la forme représentée, ont une configuration globalement rectangulaire, sont disposées extérieurement au creuset 2 et à la chemise 3 de refroidissement qu'elles entourent. Les flèches des figures 1 et 2 indiquent le sens de bobinage des bobines. On appréciera, en considérant le sens du bobi- nage, que l'on peut déterminer le sens dans lequel un champ magnétique est engendré, en utilisant les règles classiques de l'électricité et du magnétisme. La forme préférée de réalisation de l'inven- tion utilise trois paires de bobines, bien que des paires supplémentaires puissent Etre utilisées si cela est souhaité. Les bobines 4 et 6 forment une paire et sont placées sur des côtés opposés du creuset 2. Il convient de noter que, dans la forme représentée, les bobines 4 et 6 comportent des enroulements bobinés dans des sens opposés. Il est avantageux que les enroule- ments d'une première bobine d'une paire de bobines soient bobinés parallèlement aux enroulements de l'autre bobine de la paire. Un axe passant par le centre des deux bobines passe aussi, de préférence, par le centre du creuset. De façon similaire, aes bobines 8 et 10 forment une paire et des bobines 12 et 14 forment une autre paire. On appréciera que chacune des bobines présente avantageusement une largeur W supérieure au diamètre intérieur D du creuset. En conséquence, le champ magnétique produit par la bobine couvre toute la largeur de l'intérieur du creuset. Par suite de l'uniformité d'enroulement des bobines, associée à cette largeur W des bobines, il est engendré, sous l'effet d'une excitation convenable des bobines, un champ magnétique sensiblement uniforme traversant, sur toute sa largeur, l'intérieur du creuset. Les paires de bobines sont avantageusement bobinées en série de façon à établir une polarité de champ magnétique favo- rable pour un sens donné de circulation du courant dans le circuit série. Chaque bobine peut comporter, par exemple, 250 spires d'un fil de cuivre plein émaillé N 12. Bien que des bobines sans noyau soient actuelle- ment préférées, on peut utiliser, si cela est souhaité, des noyaux pleins. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention, illustrée sur les figures 1 et 2, est le fait que pour produire un champ magnétique d'intensité approximativement uniforme sur toute la largeur du creuset, les c6tés des bobines d'une paire chevauchent les c6tés des bobines des paires adjacentes. A cet effet, comme montré sur la figure 2, des bobines rectan- gulaires adjacentes sont de hauteurs différentes pour permettre l'imbrication. Comme montré sur la figure 2, les bobines 14 et 8 sont d'une plus faible hauteur que les bobines 12 et 6, ce qui permet aux premières d'être logées dans les secondes. Bien que ce chevauche- ment ne soit pas essentiel, il est avantageux, car il réduit l'espace demandé par les bobines et diminue la force du champ demandé aux paires de bobines pour produire le champ ayant la force souhaitée dans la zone de l'arc. Dans une mise en oeuvre préférée de l'inven- tion, une électrode consommable est utilisée pour la production de titane, de zirconium, d'acier, d'alliages de l'un quelconque de ces métaux, ainsi que d'autres matières consommables, à fusion par arc. Ainsi qu'il ressortira de la description qui suit, il est prévu que les paires respectives de bobines soient excitées électriquement de manière que chaque paire atteigne une intensité maximale de généra- tion du champ magnétique d'assistance à un instant déphasé par rapport aux maxima produits par d'autres paires. L'intensité nette du champ magnétique à tout instant donné est d'une amplitude sensiblement constante et tourne dans un premier sens, à une vitesse dépendant de la fréquence de l'excitation électrique. De cette manière, l'arc formé entre l'électrode et le bain de métal fondu peut être entraîné vers une position adja- cente à la paroi intérieure du creuset par une inter- action avec le champ magnétique produit par les bobines, et l'arc peut être mis en rotation le long de la paroi intérieure du creuset, dans un premier sens. En inversant la séquence d'excitation des bobines, la rotation de l'arc peut être modifiée de façon à s'effectuer en sens opposé. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, il est prévu que la génération et le sens du champ magnétique maximal pour chaque paire de bobines soient déphasés d'environ 60 par rapport à la paire suivante de bobines qui, elle-même, est déphasée de 60 par rapport à la paire suivante de bobines. Il est également avantageux que le mode d'exci- tation des bobines corresponde approximativement à une onde sinusoïdale. La figure 3 représente une paire de bobines 8, 10 qui sont espacées l'une de l'autre, et l'électrode 22 qui est globalement cylindrique et d'un diamètre inférieur à celui de la paroi 24 du creuset. La bobine 8 a été excitée et produit un champ uniforme de lignes de flux représentées schématiquement par des lignes parallèles 20, traversant le creuset sur toute la largeur. Dans la forme représentée, le creuset possède un axe vertical et est ouvert globalement vers le haut, les bobines produisant un champ magnétique horizontal. Le champ appliqué comme montré sur la figure 3 a pour effet de déplacer vers' la paroi du creuset, en une position perpendiculaire à la direction du champ, l'arc formé entre l'électrode, qui est placée à une certaine distance au-dessus du bain de métal, et le bain de métal fondu. Le cycle d'excitation des bobines est tel qu'à un certain point, le courant appliqué aux bobines 8 et 10 diminue et le courant appliqué aux bobines 6 et 14 (figure 1) augmente, ce processus étant suivi jusqu'à ce que le cycle complet ait été effectué. On souhaite généralement faire fonctionner le dispositif de manière à produire environ 1 à 20 tours d'arc par minute, et avantageusement environ 2 à 10 tours. Il est généralement avantageux d'inverser le sens de rota- tion de l'arc toutes les 5 à 10 minutes environ, bien qu'il soit possible d'inverser le sens toutes les minutes ou plus. Comme montré sur l'élévation de la figure 4, les lignes de flux sont indiquées en 20 par des croix, l'arc 26 étant dirigé vers la paroi périphérique 24 du creuset. Ceci produit une action de rotation verticale dans le bain 30 de métal qui, combinée à l'impact direct et à la rotation de l'arc 26, produit une refusion superficielle et donne ainsi au lingot la surface lisse souhaitée 34. Comme montré sur la figure 4, le champ magnétique traverse le creuset sur toute sa hauteur et l'électrode peut s'élever au-delà du champ magnétique. Une force est appliquée dynamique- ment au bain de métal par le déplacement de l'arc et le transfert de métal associé. Une force est également exercée sur le bain de métal fondu par l'interaction du champ magnétique produit par la circulation du courant électrique dans le métal liquide, et du champ magnétique produit par les bobines. Cette interaction provoque l'effet d'agitation principale dans le bain de métal fondu. L'espace 32 entre la paroi 24 du creuset et la paroi 25 de la chemise est conçu pour former une chambre pour l'écoulement d'un fluide de refroidis- sement tel que de l'eau. Le creuset proprement dit peut être réalisé en toute matière non magnétique telle que du cuivre, par exemple. La chemise peut être réalisée en toute matière non magnétique convenable, telle que de l'acier inoxydable, par exemple. Le dispositif à deux bobines du type utilisé dans la présente invention peut prendre la forme de bobines de Helmholtz modifiées, comme décrit dans "Stan- dard Handbook for Electrical Engineers", 10ème édition, McGraw-Hill Book Company, page 381, 1969. La figure 5 montre d'autres détails d'une forme préférée de réalisation de l'invention. Le degré de chevauchement des bobines est montré de façon plus précise. En général, on souhaite que la largeur des bobines soit supérieure au diamètre intérieur du creuset 2 et que le chevauchement soit tel que, lors d'une excitation séquentielle des bobines, on s'oppose aux intervalles affectant le champ magné- tique, dans sa continuité sur son étendue transversale à l'intérieur du creuset. Comme montré sur la figure 4, à chaque niveau horizontal, le champ magnétique est sensiblement continu. Le terme "séquentiel" et les termes qui s'y rapportent, tels qu'utilisés ici, signifient que la génération du champ magnétique maximal d'une paire donnée de bobines est déphasée par rapport à celle des autres paires de bobines. Ce terme ne signi- fie pas que deux bobines ne peuvent pas être excitées simultanément. La séquence concerne la phase d'excita- tion, et non l'achèvement complet de l'excitation d'une bobine avant que commence l'excitation d'une autre bobine. La figure 5 montre également le blindage 38 disposé extérieurement aux bobines et servant à s'opposer au passage du rayonnement magnétique. Le blindage peut être commodément réalisé en toute matière magnétiquement perméable convenable, telle que de l'acier au carbone et de l'acier au silicium, par exemple. Ce blindage 38 sert non seulement à minimiser l'effet indésiré des champs magnétiques parasites extérieurs au blindage 38, mais également à établir un trajet de retour à faible réluctance pour le champ magnétique généré par les bobines. Le blindage 38 est avantageuse- ment au moins aussi haut que les bobines. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 5, la paire de bobines 12, 14 a été excitée à l'amplitude de crête et la paire de bobines 4, 6 ainsi que la paire de bobines 8, 10 ont été excitées à la demi-amplitude de crête, dans les sens d'assistance, et génèrent mutuellement les lignes de champ magnétique désignées globalement par la référence numérique 40. La figure 6 représente schématiquement un moyen destiné à réaliser l'excitation souhaitée des bobines avec le déphasage souhaité. Les paires de bobines 4-6, 8-10 et 12-14 comprennent chacune une première bobine connectée électriquement en série avec la seconde bobine de manière que le champ magnétique produit par une bobine soit de même polarité et de même sens que celui produit par l'autre bobine de la paire. Un courant électrique alternatif convenable lZ582091 1 1 est appliqué à ces moyens d'excitation des bobines par l'intermédiaire de conducteurs 56, 58. Un transformateur variable 60 est destiné à réduire la tension à une valeur comprise entre environ O et 160 volts. Un transformateur 54 est destiné à produire une tension alternative de commande de 115 volts; des potentiomètres 62, 64, 66 à ondes sinusoldales, entraînés par moteur (ou leur éuivalent à semiconducteurs) sont groupés et chaque poten- tiomètre est associé à une paire de bobines. Il convient de noter que les potentiomètres sont déphasés de 120 . Des circuits logiques 70, 72, 74, qui sont associés, respectivement, aux potentiomètres 60, 64, 66, et des circuits en pont 82, 84, 86, servent à produire un cou- rant continu de sortie de 0 à + 75 ampères, sous une tension de O à +150 volts, ce courant étant produit en sortie des circuits en pont. Des circuits d'allumage 76, 78, 80 sont associés respectivement aux circuits logiques 70, 72, 74 et servent à commander les angles d'allumage des redresseurs au silicium des circuits en pont 82, 84, 86. Ces ponts semiconducteurs 82, 84, 86 servent à géné- rer la tension et le courant continu qui alimentent les paires de bobines 4-6, 8-10 et 12-14. On appréciera que, de cette manière, l'excitation des bobines selon la séquence souhaitée et selon la relation souhaitée pour produire un champ magnétique tournant, d'amplitude constante, est obtenue. L'inversion du sens de rotation du champ magnétique est effectuée par commutation de la sortie de deux, quelconques, des trois circuits d'al- lumage, tels que les circuits 78 et 80. La figure 7 illustre le fonctionnement lors d'une phase du générateur du signal sinusoïdal à basse fréquence. Deux bobines, telles que les bobines 4-6, 8-10 ou 12-14, sont désignées par les références numé- riques 100 et 102. Ces bobines sont connectées électrique- ment aux ponts semiconducteurs 104, 106 qui servent à produire le courant d'excitation redressé variable sinusoidal. Le pont redresseur double alternance 104, à redresseur commandé au silicium, est allumé pendant plusieurs centaines de périodes de la tension d'alimen- tation 50 ou 60 hertz afin de fournir du courant dans un premier sens aux bobines 100, 102. Le pont redreseur double alternance 106, à redresseurs commandés au sili- cium, est ensuite allumé pendant plusieurs centaines de périodes de la tension d'alimentation 50 ou 60 hertz afin de fournir du courant en sens opposé aux bobines , 102. A tout instant, un seul circuit redresseur, 104 ou 106, fournit du courant à la paire de bobines 100, 102. Les commandes d'allumage 110, 112 servent à régler l'amplitude du courant d'excitation des bobines 100, 102. Des circuits de commutation 114 sont pilotés par la logi- que 116 de commande qui peut être de toute forme souhai- tée de logique, et par un générateur 118 de sinusoïdes qui est destiné à donner approximativement la forme d'une onde sinusoïdale au courant fourni aux bobines 100, 102. Le générateur 118 de sinusoïdes est avantageusement d'un type à basse fréquence (environ 1 à 20 hertz) afin de régler la tension du signal appliquée aux circuits 110, 112 de commande d'allumage. Pour inverser le sens du cou- rant des bobines, le circuit de commutation coupe le pont 104 et met en circuit le pont 106 pour le rendre conducteur d'une manière similaire. L'amplitude du cou- rant des bobines est établie par les commandes 110, 112 d'allumage qui sont destinées à modifier la tension de sortie des ponts 104, 106. Le procédé de la présente invention consiste donc à utiliser un creuset et un métal fondu contenu dans ce creuset, ainsi qu'une électrode pénétrant dans le creuset, à une distance souhaitée du bain de métal. Des paires de bobines, qui produisent des champs magnétiques, 1 3 sont disposées autour de l'extérieur du creuset et sont excitées séquentiellement afin que la génération de leurs champs magnétiques maximaux soit déphasée mutuellement, par exemple d'environ 60 . Le courant qui excite les bobines respectives est avantageusement régulé de façon à avoir approximativement la forme d'une onde sinusoi- dale. L'arc formé entre l'électrode et le métal fondu est avantageusement placé vers la partie du bain adja- cente à la paroi intérieure du creuset et est mis en rotation dans un premier sens. En commandant les moyens d'excitation des bobines, on peut inverser le sens de rotation et on peut modifier la vitesse de la rotation ainsi que la force du champ magnétique produit par une paire de bobines particulières. Le champ magnétique horizontal interagit avec le champ produit par le cou- rant continu de l'arc et provoque une refusion, par le plasma de l'arc en rotation, de la matière solidifée à la surface du lignot pour donner à ce dernier la surface lisse souhaitée. Bien que la description ait porté particu- lièrement sur des dispositifs et des procédés à vide, l'invention n'est pas limitée à ce type. Bien que, pour des raisons de commodité d'illustration et de description, on ait fait référence précédemment à un creuset ayant, en plan, une forme circulaire, on peut utiliser d'autres formes, telles qu'une forme rectangulaire, par exemple. Bien qu'il soit avantageux d'utiliser au minimum trois paires de bobines, on appréciera que de plus grands nombres de bobines, tels que quatre ou six paires, par exemple, peuvent être utilisés si cela est souhaité. On appréciera donc que la présente invention offre un moyen efficace pour établir à bon marché et de façon simple la surface lisse refondue souhaitée sur un lingot produit dans un four à arc électrique à vide. Ce résultat est obtenu uniquement par un positionnement et une commande particuliers de paires de bobines produi- sant des champs magnétiques. Sur la figure 6, on désigne en RAB le réglage de l'amplitude de balayage de l'arc, en RVB le réglage de la vitesse de balayage de l'arc et en CSB la commande du sens de balayage de l'arc. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil à arc électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un creuset (2) présentant une ouverture destinée à recevoir une électrode (22) pénétrant dans ce creuset en passant par ladite ouverture, une première paire de bobines électriques (4 et 6) disposées sur des côtés opposés du creuset afin de produire un champ magné- tique à travers ledit creuset, une deuxième paire de bobines électriques (8-10) disposées sur des côtés oppo- sés du creuset afin de produire un champ magnétique à travers ce creuset, la première paire de bobines étant décalée circonférentiellement, au moins partiellement, de la deuxième paire de bobines, une troisième paire de bobines électriques (12-14) disposées sur des côtés opposés du creuset afin de produire un champ magnétique à travers ce dernier, la troisième paire de bobines étant décalée au moins partiellement de la première paire de bobines et de la deuxième paire de bobines, et des moyens destinés à exciter lesdites paires de bo- bines. 2. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'appareil est un appareil à arc électrique (26) sous vide. 3. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que les paires de bobines sont dimensionnées et configurées, par rapport au creuset, de façon à produire un champ magnétique sensiblement uni- forme (20) traversant sensiblement sur toute sa largeur l'intérieur dudit creuset. 4. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que les bobines sont dis- posées par rapport au creuset de façon à engendrer un champ magnétique globalement horizontal. 5. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'il ne comporte que trois paires de bobines et en ce que chaque paire de bobines comporte des parties latérales qui chevauchent la paire de bobines adjacente. 6. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un blin- dage (38) disposé à l'extérieur des bobines afin de s'opposer au passage de champs magnétiques de l'extérieur du blindage vers les bobines. 7. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 6, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent des moyens (110, 112) des- tinés à exciter séquentiellement les paires de bobines afin de faire tourner l'arc entre l'électrode et le métal fondu, contenu dans le creuset, circonférentielle- ment sur le pourtour dudit creuset dans un premier sens, les moyens d'excitation des bobines comportant des moyens (114) destinés à inverser le sens de rotation de l'arc. 8. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 7, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent des moyens destinés à pro- duire une excitation de crête de la première paire de bobines, en déphasage avec l'excitation de crête de la deuxième paire de bobines qui, elle-même, est en dépha- sage avec l'excitation de crête de la troisième paire de bobines. 9. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 8, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent des moyens destinés à en- trainer l'arc vers le bord extérieur de l'électrode et à amener l'arc en contact avec le bain de métal à proxi- mité immédiate de la paroi intérieure (24) du creuset. 10. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 9, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent des moyens destinés à éta- blir un déphasage d'environ 60 des champs magnétiques. 11. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 10, caractérisé en ce que chaque bobine d'une paire est connectée électriquement à l'autre bobine de ladite paire. 12. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 11, caractérisé en ce que les bobines ont des configurations globalement rectangulaires. 13. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 12, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent des moyens destinés à faire varier le courant fourni à chaque paire de bobines sui- vant approximativement une onde sinusoïdale. 14. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 13, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent des potentiomètres (62, 64, 66). 15. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 14, caractérisé en ce que les moyens d'excita- tion des bobines comprennent un générateur (118) d'onde sinusoïdale. 16. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que les trois paires de bobines présentent, en plan, une configuration globale- ment hexagonale. 17. Appareil à arc électrique selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que l'électrode est une électrode consommable. 18. Appareil à arc électrique selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que les bobines sont des bobines sans noyau. 19. Appareil à arc électrique selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que le creuset est glo- balement ouvert vers le haut. 18 2582091 20. Procédé de mise en oeuvre d'un four électrique à arc, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un creuset, un métal fondu contenu dans le creuset, une électrode pénétrant dans le creuset et au moins trois paires de bobines électriques, les bobines de chaque paire étant disposées globalement en alignement de part et d'autre du creuset, le procédé consistant en outre à exciter une première paire de bobines pour engen- drer un champ magnétique dans le creuset, à exciter une deuxième paire de bobines pour engendrer un champ magné- tique dans le creuset, à exciter une troisième paire de bobines pour engendrer un champ magnétique dans le creu- set, à exciter les paires de bobines séquentiellement de manière que chaque paire de bobines produise un champ magnétique maximal à un instant déphasé par rapport à l'instant auquel les autres bobines produisent un champ magnétique maximal, et à utiliser ledit champ magnéti- que pour positionner l'arc entre l'électrode et l'inté- rieur du creuset et faire tourner progressivement cet arc dans un premier sens dans le creuset. 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que le creuset est placé dans un four électrique à arc sous vide et en ce qu'un champ magnéti- que sensiblement uniforme est établi à travers l'inté- rieur du creuset, entre les électrodes des paires suc- cessives. 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il consiste à inverser périodique- ment le sens de rotation de l'arc. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il consiste à exciter les paires de bobines suivant globalement une onde sinusoïdale. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que le creuset possède un axe globale- ment vertical et est ouvert vers le haut, le procédé consistant à produire ledit champ magnétique dans une direction globalement horizontale. 25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il consiste à faire tourner l'arc à une vitesse d'environ 1 à 20 cycles par minute. 26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer le champ magnétique d'une bobine d'une paire à l'autre bobine de la paire. 27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il consiste à établir les champs magnétiques de façon qu'ils recouvrent sensiblement uniformément la totalité de l'étendue de l'intérieur du creuset. 28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il consiste à protéger par un blin- dage les bobines afin que le blindage s'oppose au pas- sage d'un rayonnement magnétique émis par les bobines dans une direction s'éloignant du creuset. 29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il consiste à inverser le sens de rotation de l'arc toutes les 5 à 10 minutes environ. 30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il consiste à refondre la matière solidifiée à ou adjacente à la paroi intérieure du creuset, au moyen dudit arc, afin d'empêcher la forma- tion d'irrégularités à la surface du lingot. 31. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il consiste à faire suivre au champ magnétique produit par les bobines un circuit de retour à faible réductance. 32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer ladite excitation séquentielle des bobines de façon que le champ magnétique produit par chaque paire successive de bobines soit déphasé d'environ 60 du champ de la paire de bobines immédiatement précédente. 33. Procédé selon la revendication 32, caractérisé en ce qu'il consiste à faire chevaucher les paires de bobines avec des paires de bobines adjacentes afin d'empêcher un recouvrement incomplet du creuset par le champ magnétique.