December 4, 2025
Analyse des Stromverbrauchs beim Schrottstahlschmelzen
Der Elektrolichtbogenofen (EAF) nutzt die intensive Hitze eines zwischen Elektroden erzeugten Lichtbogens, um Erze und Metalle zu schmelzen. Wenn ein Lichtbogen entsteht, ist die Energie hoch konzentriert, wobei die Temperaturen in der Lichtbogenzone 8.000 °C übersteigen. Im Vergleich zu anderen Stahlöfen bietet der EAF eine größere Flexibilität im Betrieb, entfernt effektiv Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor, ermöglicht eine präzise Temperaturkontrolle und nimmt eine relativ geringe Stellfläche ein – was ihn gut für die Herstellung von hochwertigen legierten Stählen geeignet macht.
Basierend auf der Lichtbogenkonfiguration können Elektrolichtbogenöfen in Dreiphasen-Lichtbogenöfen, Verbrauchselektrodenöfen, Einphasen-Lichtbogenöfen und Widerstands-Lichtbogenöfen unterteilt werden. Strukturell besteht der EAF aus einem Dach, einer Beschickungstür, einem Abstichauslauf und dem Hauptofenkorpus. Der Herd und die Seitenwände sind entweder mit basischen (alkalischen) oder sauren Feuerfestmaterialien ausgekleidet.
Je nach installierter Leistung pro Tonne Kapazität werden EAFs weiter in Normalleistungs-, Hochleistungs- oder Ultrahochleistungs-Lichtbogenöfen unterteilt. Im Betrieb wird elektrische Energie über Graphitelektroden zugeführt, und der zwischen den Elektrodenenden und der Charge gebildete Lichtbogen dient als primäre Wärmequelle. Da der EAF auf elektrischer Erwärmung basiert und die Kontrolle der Ofenatmosphäre ermöglicht, ist er besonders vorteilhaft für das Schmelzen von Stahlsorten, die leicht oxidierbare Elemente enthalten. Kurz nach seiner Erfindung wurde der EAF für die Herstellung von legiertem Stahl eingesetzt und hat seitdem eine umfassende Entwicklung durchlaufen.
Traditionell wurde weithin angenommen, dass Elektrolichtbogenöfen höhere Anfangsinvestitionen erforderten, aber qualitativ hochwertigeren Stahl mit präziser Zusammensetzungskontrolle produzierten, während Mittelfrequenzöfen geringere Kapitalkosten verursachten, aber eine begrenzte Raffinierungsfähigkeit aufwiesen, was zu Produkten von geringerer Qualität führte.
Diese Wahrnehmung hat sich in den letzten Jahrzehnten verschoben. Angesichts des globalen Schwerpunkts auf Energieeinsparung, Emissionsreduzierung sowie verbesserter Arbeitsplatzsicherheit und Umweltbedingungen haben Mittelfrequenzöfen in bestimmten Anwendungen zunehmend Elektrolichtbogenöfen ersetzt, insbesondere dort, wo hochreines Legieren nicht die primäre Anforderung ist. Nichtsdestotrotz sind EAFs weiterhin unerlässlich für die Herstellung von hochwertigem und Spezialstahl, bei dem die Zusammensetzungskontrolle und die Entfernung von Verunreinigungen entscheidend sind.
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