Unterschiede zwischen AOD- und VOD-Herstellungsprozessen für Edelstahl

Unterschiede zwischen AOD- und VOD-Edelstahlherstellungsverfahren

AOD-Verfahren (Argon-Sauerstoff-Entkohlung)

Im AOD-Verfahrenerfolgt das erste Schmelzen in einem herkömmlichen Ofen. Das geschmolzene Metall wird dann in einen AOD-Konverter überführt, wo die Raffination durch kontrollierte Redoxreaktionen durchgeführt wird. Ein Gemisch aus Argon und Sauerstoff wird durch Blasdüsen (Düsen) in die Schmelze geblasen, wodurch ein kontinuierliches Rühren des Bades gewährleistet wird.

Die Einleitung von Argon und Sauerstoff fördert nicht nur das Mischen, sondern unterstützt auch exotherme Reaktionen, die die Temperatur auf etwa 1650°C erhöhen. Die primäre Reaktion ist die Entkohlung, bei der überschüssiger Kohlenstoff sich mit Sauerstoff zu Kohlenmonoxid verbindet, wodurch die Kohlenstoffgehalte auf bis zu 0,015 % reduziert werden können. Der Oxidationsverlust von Chrom wird durch sorgfältig kalibrierte Verhältnisse von Sauerstoff zu Argon minimiert. Sobald die Zielchemische Zusammensetzung erreicht ist, wird der Stahl entweder kontinuierlich oder in Blockformen gegossen.

VOD-Verfahren (Vakuum-Sauerstoff-Entkohlung)

Die erste Schmelzstufe im VOD ähnelt der des AOD. Der Hauptunterschied besteht darin, dass der geschmolzene Stahl in eine Pfanne gegossen wird, die dann in eine Vakuumkammer gestellt wird. Die Kammer wird auf einen Anfangsdruck von etwa 3 mbar evakuiert und bei etwa 0,6 mbar stabilisiert. Die Vakuumumgebung verbessert die Entkohlung und verhindert gleichzeitig eine übermäßige Oxidation von Chrom.

Argon wird durch poröse Pfropfen am Pfannenboden eingeführt, um den Stahl zu rühren und zu "waschen". Sauerstoff wird über eine Lanze in die Schmelze eingeblasen, verteilt sich über die Oberfläche und beschleunigt die Bildung von Kohlenmonoxid. Dies ermöglicht eine Kohlenstoffreduzierung auf Werte um 0,015 %. Sobald der Zielkohlenstoffgehalt erreicht ist, werden Anpassungen an anderen Elementen wie Chrom vorgenommen.

Da die Entkohlungsreaktion selbst erhebliche Wärme erzeugt, benötigt das VOD-Verfahren relativ wenig externe Energie, um hohe Temperaturen aufrechtzuerhalten. Nach der Raffination wird der Stahl abgestochen und in Formen gegossen.

Zusammenfassung

Beide Verfahren entkohlen Edelstahl effektiv und erhalten gleichzeitig Chrom, unterscheiden sich aber in ihren Betriebsumgebungen und Rührmethoden: AOD verwendet Atmosphärendruck mit Gaseinleitung durch Blasdüsen, während VOD unter Vakuum mit kombinierter Sauerstoffaufblasung von oben und Argonrühren von unten arbeitet.

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