November 19, 2025
Verständnis des Pfannenofens in der Sekundärmetallurgie
Die Sekundärmetallurgie, auch als Sekundärraffination bezeichnet, umfasst verschiedene Stahlbehandlungsprozesse, die nach dem Primärschmelzen und vor dem Gießen durchgeführt werden — ausgenommen die Standardlegierung während des Abstichs im Ofen. Obwohl die Definitionen variieren, zielt die Sekundärraffination typischerweise darauf ab:
- Homogenisieren oder Anpassen der Temperatur,
- Eine präzise chemische Zusammensetzung zu erreichen (z. B. Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor, Sauerstoff und Legierungen),
- Einschlüsse zu kontrollieren,
- Entgasung und Entschwefelung durchzuführen.
Diese Prozesse können bei Atmosphärendruck oder unter Vakuum stattfinden, mit oder ohne Erhitzen, Rühren oder Einblasen von Feststoffen/Gasen.
Rolle und Betrieb eines Pfannenofens
Ein Pfannenofen (LF) übernimmt die meisten Aufgaben der Sekundärraffination und entlastet den Primärofen für das Schmelzen. Seine Kernfunktionen umfassen:
1. Wiedererhitzen von flüssigem Stahl über Graphitelektroden unter Verwendung von elektrischer Energie.
2. Homogenisieren von Temperatur und Chemie durch Rühren mit Inertgas.
3. Bilden einer Schutzschicht aus Schlacke, die:
- die feuerfeste Auskleidung vor Lichtbogenstrahlung schützt,
- die Wärmeübertragung auf den Stahl verbessert,
- Einschlüsse und Metalloxide einfängt,
- die Entschwefelung ermöglicht.
Zusätzliche LF-Funktionen können umfassen:
- Legierungszugaben zur Grob- oder Feinabstimmung der Chemie,
- Drahtkern-Einspritzung zum Trimmen oder zur Modifizierung von Einschlüssen,
- Tiefenentschwefelung und -entphosphorung,
- Pufferung nachgeschalteter Stahlherstellungsprozesse.
Rührmechanismus
Das Rühren erfolgt normalerweise durch Einblasen von Argon durch poröse Pfropfen am Pfannenboden. Eine Oberlanze dient als Backup, wenn das Rühren von unten nicht möglich ist. Der Gasanschluss wird automatisch aktiviert, sobald die Pfanne auf dem Transportwagen positioniert ist.
Emissionskontrolle
Dämpfe und Partikel, die während des LF-Betriebs entstehen, entweichen durch Öffnungen im wassergekühlten Pfannendeckel. Diese werden von einer seitlichen Abzugshaube, die über dem Deckel installiert ist, erfasst, die Umgebungsluft zusammen mit den Emissionen ansaugt. Der Deckel selbst ist typischerweise wassergekühlt mit einem feuerfesten Mittelteil und so konstruiert, dass er die Pfanne vollständig abdeckt, wenn er in die Betriebsposition abgesenkt wird.
Zusammenfassend ist der Pfannenofen eine vielseitige und kritische Station in der Sekundärraffination, die eine präzise thermische und chemische Konditionierung von flüssigem Stahl vor dem Gießen ermöglicht.
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