Prozessbeschreibung
Ungefähr 30% der weltweiten Produktion von Stahl wird in Elektrolichtbogenöfen erzeugt. Das Einschmelzen von Schrotten, Eisenschwamm, mit oder ohne Begleitung von Roheisen erfolgt in Stahlwerken mittels Elektrolichtbogenöfen. In den letzten Jahrzehnte erfolgten wesentliche Entwicklungen bei Transformatoren, Panels, Ofengeometrie, Schaumschlackentechnologie, Automation, Elektrodenregulierung, Hydraulik und Einsatz von Sauerstoff, die die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wesentlich verbesserten.
Ein EAF besteht aus dem Herd (feuerfest ausgemauerter unterer Teil des Ofengefäßes mit Abstichöffnung), wassergekühlten Paneelen, dem Deckel mit den Elektroden und der Abgasöffnung.
Beschickt wird der Ofen mit Körben von oben, indem Deckel und Elektroden zur Seite geschwenkt werden. Nachdem der Deckel geschlossen und die Elektroden eingefahren sind beginnt der Schmelzprozess. Elektrische Energie wird durch einen Lichtbogen zwischen Elektrode und Einsatzmaterial in thermische Energie gewandelt. Der Lichtbogen erzeugt Temperaturen bis zu 3500°C und heizt die Stahlschmelze bis zu 1800°C auf. Sauerstoff zum Frischen ersetzt hier den Konverter.
Der Einsatz der Oxyfuel-Technologie unterstützt den Prozess, indem elektrische Energie durch chemische Verbrennungsenergie ersetzt wird. Am Ende der Schmelzphase wird Sauerstoff zum Frischen eingeblasen.
Ihre Vorteile:
- Einsparung elektrischer Energie
- Minimierung der Chargenzeiten (tap to tap)
- Kürzere Einschaltzeiten (power-on)
- Einsparungen beim Elektrodenverbrauch
- Verbesserung der Schaumschlackentechnologie
Anwendungsbeispiel:
| Betriebsdaten | Minimum | Maximum | |
| Chargiergewicht | [t] | 20 | 200 |
| Abstichgewicht | [t] | 17,6 | 162 |
| Ausbringen | [%] | 78 | 94 |
| Power On Zeit | [min] | 15 | 160 |
| Power Off Zeit | [min] | 6 | 46 |
| Tap to Tap Zeit | [min] | 35 | 203 |
| Elektrische Energie | [kWh/t] | 318 | 525 |
| Sauerstoffverbrauch | [Nm³/t] | 18 | 50 |
| Erdgasverbrauch | [Nm³/t] | 0 | 13 |
| Kohlenstoffverbrauch total | [kg/t] | 4 | 31 |
| FeO in Schlacke | [%] | 28 | 46 |
| Elektrodenverbrauch | [kg/t] | 1 | 3,1 |
| Abstichtemperatur | [°C] | 1600 | 1720 |
Energieeinsatz und Verbräuche beziehen sich auf Abstichgewicht