Wiki - Lichtbogenofen

Der Lichtbogenofen (Elektrolichtbogenofen) ist ein Aggregat (Ofen) zum Einschmelzen von Stahlschrott verschiedener Qualität.
Stahl kann zum einen aus Eisenerz über die Route Hochofen und Konverter hergestellt werden. Energetisch sinnvoller ist es jedoch, ihn im Lichtbogenofen aus Stahlschrott zu erschmelzen. 2004 wurden in Deutschland 46.4 Mio (2003: 44.8 Mio) Tonnen Rohstahl produziert, davon 31 % mit Lichtbogenöfen. Für das Jahr 2010 wird von einem Anteil bis zu 40% ausgegangen.
Beim Lichtbogenofenprozess wird elektrische und chemische Energie zum Aufschmelzen des Einsatzgutes eingesetzt. Dabei wird ein entscheidender Anteil des Gesamtenergieinputs in thermische Energie umgesetzt.
Ein weiterer Anteil verlässt den Prozessraum ungenutzt. Die Erhöhung des Wärmeübergangs auf die Schmelze ist Gegenstand aktueller Untersuchungen. Der überwiegende Anteil führt zum Aufschmelzen des Einsatzgutes, ein weiterer führt zur Wärmebeaufschlagung der Ofenzustellung. Die Wärme über den Lichtbogen der zwischen der Elektrode und dem Einsatzgut brennt, wird hauptsächlich durch Strahlung auf das Einsatzgut übertragen.
Beim Wechselstrom-Lichtbogenofen brennen mehrere Lichtbögen zwischen dem Einsatzgut (bzw. der Schmelze) und der Elektrodenspitze. Die Modellierung der Anzahl der brennenden Lichtbögen ist schwierig, da der Prozess chaotisch ist. Beim Elektrostahlverfahren wird aus Stahlschrott und weiteren Einsatzstoffen (wie Eisenschwamm) Stahl erschmolzen. Neben dem flüssigen Rohstahl bildet sich aus den nichtmetallischen Einsatzstoffen und Oxiden der Legierungsstoffen eine Schlackenschicht auf der Schmelze. Diese hat die Aufgabe unerwünschte Bestandteile zu binden und das Stahlbad zu schützen.
Der Lichtbogenofen kann als Gleichstromofen bestehend aus einer Schmelzelektrode und einer Bodenelektrode oder als Wechselstromofen bestehend aus drei Schmelzelektroden ausgeführt werden.
Zur Einhaltung der Lichtbogenlänge dient ein Elektrodenregler.