November 26, 2025
Merkmale des Elektrolichtbogenofens
Der Elektrolichtbogenofen (EAF) verwendet hauptsächlich elektrische Energie als Wärmequelle. Ein Lichtbogen wird zwischen Graphitelektroden und dem metallischen Einsatzmaterial gebildet, wodurch Temperaturen von 2.000°C bis über 6.000°C erzeugt werden. Stahlschrott wird durch eine Kombination aus Lichtbogenstrahlung, konvektiver Wärmeübertragung und Leitung geschmolzen. Während des größten Teils der Schmelzperiode ist der Hochtemperatur-Lichtbogen vom Einsatzmaterial umgeben, was Wärmeverluste durch Abgase minimiert und zu einem höheren thermischen Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen Stahlherstellungsanlagen wie Sauerstoffaufblasöfen führt. Darüber hinaus ermöglicht die elektrische Erwärmung eine präzise Temperaturkontrolle, und die Operationen können unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt werden—einschließlich oxidierender oder reduzierender Atmosphären sowie Normaldruck oder Vakuum—je nach Prozessanforderungen.
Der EAF-Stahlherstellungsprozess ist relativ kurz, mit einfacher Ausrüstung, bequemer Bedienung und leichter zu kontrollierender Umweltverschmutzung. Er erfordert geringere Kapitalinvestitionen, nimmt weniger Platz ein und ist nicht auf das komplexe Eisenherstellungssystem angewiesen, das für die Konverter-basierte Produktion erforderlich ist.
Die EAF-Stahlherstellung weist eine hohe Flexibilität in der Rohstoffverwendung auf. Während Stahlschrott als primäres Einsatzmaterial dient, kann er auch Roheisen (aus Hochöfen oder Warmmetallpfannen), direktreduziertes Eisen (DRI), heißbrikettiertes Eisen (HBI), Roheisen und andere feste oder flüssige eisenhaltige Einsatzstoffe verarbeiten.
Da die Ofenatmosphäre kontrolliert und die Schlackenzusammensetzung relativ einfach angepasst oder ersetzt werden kann, können mehrere metallurgische Operationen—einschließlich Schmelzen, Entkohlung, Entphosphorung, Entgasung, Entfernung von Einschlüssen, Temperaturkontrolle und Zusammensetzungsanpassung (Legieren)—innerhalb desselben Gefäßes durchgeführt werden. Die EAF-Produktion ist von Natur aus chargenweise, was einen flexiblen Produktwechsel innerhalb eines bestimmten Bereichs ermöglicht. Moderne EAFs nutzen auch erhebliche zusätzliche Energieeinträge wie Schwer-/Leichtöl, Kohlenstaub oder Erdgas. Diese Merkmale machen die EAF-Stahlherstellung hochgradig anpassungsfähig, betrieblich flexibel und weit verbreitet.
EAFs sind in der Lage, hochwertige Stähle mit geringem Phosphor-, Schwefel- und Sauerstoffgehalt herzustellen sowie mit verschiedenen Elementen zu legieren—einschließlich leicht oxidierbarer Elemente wie Blei, Bor, Vanadium, Titan und Seltenerdmetalle. Dies ermöglicht die Herstellung verschiedener hochwertiger und legierter Stähle, wie z. B. Wälzlagerstahl, rostfreier und säurebeständiger Stahl, Werkzeugstahl, Elektrobandstahl, hitzebeständiger Stahl, magnetische Werkstoffe und Speziallegierungen.
Trotz dieser Vorteile schränken die aktuellen Stahlschrottkosten und Strompreise in China die Wettbewerbsfähigkeit der EAF-Stahlherstellung bei der Herstellung von gewöhnlichen Stählen und Langprodukten im Vergleich zu Konverter-basierten Verfahren ein. EAFs nehmen daher eine führende Position hauptsächlich bei der Herstellung von Spezialstählen ein, die sich durch kleine Chargen, mehrere Güten und einen hohen Legierungsgehalt auszeichnen.
Weltweit haben viele Kurzprozess-EAF-Hersteller hochproduktive Ofendesigns übernommen. Darüber hinaus werden traditionelle Dreiphasenoperationen einschließlich einer dedizierten Reduktionsperiode zunehmend durch kombinierte Prozesstechnologien wie externe Raffination ersetzt, während die EAF-Hilfssysteme und -ausrüstungen vollständiger und rationeller geworden sind. Infolgedessen wächst der globale Anteil der EAF-Stahlausbringung von Jahr zu Jahr weiter.
China befindet sich als Entwicklungsland noch in den frühen Phasen der groß angelegten Infrastrukturentwicklung, und die Phase der Massenschrottgewinnung ist noch nicht vollständig erreicht. Darüber hinaus ist die Strominfrastruktur des Landes noch ungleichmäßig entwickelt, wobei die Strompreise immer noch relativ hoch sind. Folglich wurde das Wachstum der EAF-Stahlherstellung in China eingeschränkt, was hinter der raschen Expansion der Konverter-basierten Produktion zurückblieb. Obwohl die gesamte EAF-Stahlausbringung weiter zunimmt, ist ihr Anteil an der gesamten Stahlausbringung des Landes jährlich gesunken, ein Trend, der dem globalen Entwicklungsmuster für Elektrolichtbogenöfen entgegengesetzt ist.
Mit zukünftigen Verbesserungen der chinesischen Strominfrastruktur, der Anhäufung von Schrottressourcen und verstärkten nationalen Richtlinien zum Umweltschutz und zur Rohstoffbewirtschaftung wird erwartet, dass die EAF-Stahlherstellung in China an Dynamik gewinnt. Wenn diese Bedingungen reifen, wird die chinesische Elektrolichtbogenofen-Stahlherstellungstechnologie umfassender voranschreiten und sich stärker an den globalen Trends orientieren.
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