Rev. Phys. Appl. (Paris) 18, 795-802 (1983)
DOI: 10.1051/rphysap:019830018012079500

Etude du bruit acoustique d'arcs électriques ; cas des fours à arcs industriels

H. Beji¹, M. Fitaire¹ et J. Antoine<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas , Bât. 212, Université Paris XI, 91405 Orsay, France
²  Laboratoire d'Etude et de Contrôle de l'Environnement Sidérurgique (LECES), 57210 Maizières les Metz, France

Abstract
We show that the generation of acoustic waves by arc furnaces is due to the variations of the electric power supplied. The instantaneous values of the pressure fluctuations are, as predicted by previous laboratory studies, related to the time derivative of this power. We then study the effects of the seeding of an arc with an alkaline and show that the fluctuations rate of the power can be reduced and, therefore, the generated acoustic noise. Our study also shows that the electric impedance of the arc is reduced, implying that, at constant voltage, the mean electric power to the arc is increased. Descriptions of possible industrial applications are given.

Résumé
Il est montré que la génération d'ondes acoustiques par des fours à arcs est due aux variations de la puissance électrique d'alimentation de ces fours ; les valeurs instantanées de la fluctuation de pression générée sont, comme prévu par l'étude préalable en laboratoire, liées à la dérivée temporelle de cette puissance. On procède dans un deuxième temps à l'étude des effets d'ensemencement d'un arc par un alcalin, mettant ainsi en évidence la possibilité de réduire le taux de fluctuations de la puissance électrique cédée à l'arc et donc aussi le niveau sonore généré. L'étude met en outre en évidence une diminution de l'impédance de l'arc qui implique, à tension d'alimentation donnée, un accroissement de la puissance moyenne dans cet arc. Les conséquences industrielles de ce travail sont explicitées.

PACS
4350 - Acoustic noise, its effects and control.
5280M - Arcs and sparks.
8540C - Process heating.

Key words
arcs electric -- acoustic noise -- electric arcs -- industrial furnaces -- arc furnaces -- pressure fluctuations -- electric impedance -- industrial applications