Arten von Lichtbogenöfen
Lichtbogenöfen sind großtechnische Schmelzanlagen, die vor allem in der Stahlherstellung eingesetzt werden. Diese Elektroofen, die im 19. Jahrhundert entwickelt wurden, stellen einen bedeutenden Teil des EAF-Stahlherstellungsprozesses (Electric Arc Furnace) dar. Aufgrund der Klimapolitik, die darauf abzielt, die CO2-Emissionen zu reduzieren, steigt die Nachfrage nach EAFs gegenüber herkömmlichen Hochöfen in der Stahlindustrie. EAFs stoßen in der Regel drei- bis fünfmal weniger Emissionen aus als Hochöfen.
Moderne Lichtbogenöfen in China lassen sich nach ihrer elektrischen Energiequelle in drei Haupttypen einteilen:
- Twin-Tee-Elektrodenöfen: Wie der Name schon sagt, verwenden sie zwei "T"-förmige Elektroden, um Lichtbögen zur Erwärmung des Metalls zu erzeugen. Diese Konstruktion ermöglicht eine effiziente Wärmeverteilung und Metallschmelze. Diese Öfen profitieren von Zwei-Terminal-Stromübertragungssystemen, wodurch ihre Schmelzeffizienz und Elektrodenauslastung verbessert werden.
- Öfen mit einer Elektrodenform: Diese Öfen verwenden eine einzelne "S"-förmige Elektrode. Wie Twin-Tee-Elektrodenöfen ermöglichen sie die Metallheizung durch Lichtbögen, allerdings mit unterschiedlichen Elektrodenkonfigurationen.
- Fünf-Terminal-Lichtbogenöfen: Diese Öfen nutzen ein Fünf-Terminal-Stromübertragungssystem, das eine effizientere Energieverteilung bietet. Diese Einrichtung kann die Schmelzraten verbessern und den Elektrodenverbrauch reduzieren, was sie zu einer bevorzugten Wahl für einige industrielle Anwendungen macht.
Die Twin-Tee-Terminal- und Fünf-Terminal-Lichtbogenofenmodelle sind die vorherrschenden Typen, die heute in Stahlproduktionslinien zu finden sind. Darüber hinaus werden Lichtbogenöfen nach ihren Schmelzeinheiten klassifiziert:
- Gleichstrom-Lichtbogenöfen: Diese Öfen verwenden Gleichstrom (DC) als Energiequelle. Die Verwendung von Gleichstrom kann zu einer effizienteren Schmelze und einer besseren Steuerung der Wärmezufuhr in das Einsatzmaterial führen. Dies kann zu einer verbesserten Qualität des geschmolzenen Stahls und höheren Produktionsraten führen.
- Wechselstrom-Lichtbogenöfen: Wechselstromöfen verwenden Wechselstrom, um Wärme durch Lichtbögen zwischen den Elektroden und dem Einsatzmaterial zu erzeugen. Wie oben erwähnt, sind Wechselstromöfen häufiger und machen einen erheblichen Teil der Lichtbogenofen-Stahlproduktion aus.
Zusammenfassend lassen sich die Arten von Lichtbogenöfen vor allem nach ihren Elektrodenformen und -konfigurationen sowie ihren Energiequellen einteilen. Es gibt auch Unterschiede basierend auf Schmelztechniken. Für Einkaufszwecke können Käufer nach Schlüsselwörtern wie "EAFC", "Lichtbogenöfen für Stahlschmelze" oder "Lichtbogenstahlschmelzofen" suchen. Sie finden auch verschiedene Modelle und Spezifikationen, die auf der Plattform aufgeführt sind.
Spezifikation und Wartung von Lichtbogenöfen
Spezifikation:
- Ofenkapazität: Die Kapazitäten von Lichtbogenöfen liegen in der Regel zwischen 0,5 und 300 Tonnen, abhängig von ihrer Konstruktion und dem Verwendungszweck. Beispielsweise können kleine Industrieöfen eine Kapazität von etwa 5 Tonnen haben, während große EA-Öfen, die für die Stahlproduktion verwendet werden, zwischen 100 und 300 Tonnen liegen können.
- Ofenabmessungen: Die Höhe von Lichtbogenöfen variiert erheblich je nach Kapazität und Konstruktion. EA-Öfen mit größeren Produktionskapazitäten haben tendenziell größere Höhen (die oft 6 Meter überschreiten), um die Beschickungs- und Schmelzprozesse zu ermöglichen. Die Breite nimmt ebenfalls entsprechend der Ofenkapazität zu. Kleine EAFs können einen Durchmesser von etwa 3 Metern haben, während große Industrieanlagen über 7 Meter groß sein können.
- Stromversorgung: Regelmäßige Wartung und Inspektionen von Stromkabeln und Anschlüssen tragen dazu bei, eine optimale Stromversorgung zu gewährleisten und gleichzeitig potenzielle Sicherheitsrisiken zu minimieren.
- Elektroden: Richtige Lagermöglichkeiten schützen sie während des gesamten Handlings vor Feuchtigkeit und Umweltverschmutzung. Das regelmäßige Reinigen der Elektroden gewährleistet eine effiziente elektrische Leitung und Wärmeerzeugung.
- Kühlsystem: Rechtzeitiger Austausch oder Reparatur gewährleisten eine optimale Kühlleistung und verhindern Überhitzungsrisiken, die mit ineffizienten Kühlsystemen verbunden sind.
- Kippmechanismus: Das regelmäßige Schmieren bewegter Teile dieses Transportsystems fördert einen reibungslosen Betrieb während der Kipp-/Beschickungsprozesse.
- Ofenmantel/Struktur: Regelmäßige Inspektionen ermöglichen eine frühzeitige Erkennung von potenziellen Strukturschäden und verhindern so Ausfälle/Verzögerungen während der Produktion.
Wartungshinweise für Lichtbogenöfen:
- Reinigung: Die Reinigung ist eine wichtige präventive Wartungspraxis, um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten. Dazu gehört das Entfernen von angesammeltem Schlacke an den EAF-Wänden, Feuerfestmaterialien und Elektroden. Routine-Reinigungsmittel für Lichtbogenöfen umfassen Drahtbürsten, Schlacke-Extraktor und Hochdruckwasserstrahlen.
- Inspektion: Regelmäßige Inspektionen der EAF-Komponenten sind entscheidend für die Wartung von Lichtbogenöfen und helfen dabei, potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie zu größeren Problemen werden. Überprüfen Sie während der Inspektionen die Ofenhaube, die Beschickungstür, die Feuerfestmaterialien, den Kippmechanismus und die Elektroden auf Abnutzungserscheinungen und Schäden.
- Reparaturen: Schnelle Reparaturen sind entscheidend, um die Gesamtfunktionalität der Lichtbogenöfen aufrechtzuerhalten. Der wichtigste Vorteil ist, dass es auch dazu beiträgt, Stillstandzeiten zu minimieren. Priorisieren Sie die sofortige Reparatur aller beschädigten oder abgenutzten Komponenten, um einen unterbrechungsfreien Betrieb mit minimalen Unterbrechungen zu gewährleisten.
- Wärmebildtechnik: Diese Technik hilft bei der frühzeitigen Erkennung von potenziellen Problemen im Zusammenhang mit EAFs, indem sie Hotspots identifiziert, die auf zugrundeliegende Probleme wie Gerätefehler oder Ineffizienzen hinweisen. Die regelmäßige Verwendung von Wärmebildkameras hilft bei der Überwachung der Temperaturverteilung in verschiedenen Bereichen des Ofens.
- Schmierung: Sie verbessert die Gesamtleistungseffizienz von Lichtbogenöfen und minimiert gleichzeitig Verschleiß und Abrieb durch Reibung zwischen bewegten Teilen, wodurch ihre Lebensdauer deutlich verlängert wird. Das regelmäßige Schmieren der wichtigen Komponenten des EAF, zu denen Pumpen, Lager, Ketten, Getriebe und Antriebsmotoren usw. gehören, fördert einen reibungsloseren Betrieb.
Einsatzszenarien für Lichtbogenöfen
Chinas EAF hat viele Anwendungen in Branchen, die große Energiemengen zum Schmelzen von Metallen benötigen. Dazu gehören die Stahlherstellung, das Recycling von Altmetallen, die Produktion von Nichteisenmetallen sowie Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten.
- Stahlproduktion: Etwa 70 % des weltweiten Stahls werden mit Lichtbogenöfen hergestellt. Millionen Tonnen Stahl werden aus den 66 Millionen Tonnen Schrott und Eisenmaterialien hergestellt, die die Öfen jährlich verbrauchen. Die stetige Zunahme der Verwendung von EAFs, um Konverter (BOFs) zu ersetzen, zeigt, wie wichtig sie für die Stahlherstellung aus Schrott und die Reduzierung der Abhängigkeit von Eisenerz sind.
- Metallurgisches Recycling: Neben der Stahlproduktion spielen Lichtbogenöfen auch eine Schlüsselrolle beim Recycling. Sie verarbeiten nicht nur Stahlschrott, sondern auch andere metallurgische Materialien. Diese vielfältige Recyclingfähigkeit erweitert den Einfluss der Öfen auf die Stahlproduktion und das Abfallmanagement.
- Produktion von Nichteisenmetallen: Lichtbogenöfen werden nicht nur zur Stahlherstellung eingesetzt. Sie eignen sich hervorragend für die Herstellung von Nichteisenmetallen wie Kupfer, Zink, Blei und Aluminium. Nichteisen-Lichtbogenöfen sind kleiner als die für Stahl gebauten, aber dennoch sehr wichtig. Mit steigender Nachfrage nach Nichteisenmetallen werden diese Spezialöfen für die Deckung des Bedarfs bei gleichzeitigem Recycling wertvoller Materialien unerlässlich sein.
- Forschung und Entwicklung: Lichtbogenöfen dienen auch wichtigen Forschungs- und Entwicklungszwecken. Universitäten, Labore und Materialforschungsinstitute verwenden EAFs, um das Schmelzen und Legieren verschiedener Materialien zu untersuchen. Diese kleinformatigen experimentellen EAFs ermöglichen es Wissenschaftlern und Ingenieuren, neue Produktionsprozesse zu untersuchen, fortschrittliche Materialien zu entwickeln und technische Verfahren zu verfeinern. Die Ergebnisse dieser F&E-Aktivitäten können dazu beitragen, die EAF-Technologie zu verbessern und zu Innovationen in den Materialeigenschaften führen.
So wählen Sie einen Lichtbogenofen China
Unternehmenskäufer, die in einen Lichtbogenofen China für ihre Produktionslinien investieren möchten, sollten vor der Auswahl eines Lieferanten gründliche Recherchen durchführen. Das Wissen um die Faktoren, die den Endpreis eines EAF beeinflussen, wird ihnen auch eine bessere Verhandlungsposition verschaffen.
Zunächst ist es wichtig, die Kapazität zu kennen, die für die geplanten Produktionsziele benötigt wird. Ein kleiner 1-Tonnen-Lichtbogenofen kostet weniger als ein großer 400-Tonnen-EAF, der in einem einzigen Zyklus viel mehr Stahl produzieren kann. Die Öfen mit höheren Produktionskapazitäten haben in der Regel größere Abmessungen. Sie sind mit fortschrittlicheren Technologiemerkmalen wie automatischen Beschickungssystemen, externen Kühlsystemen, erhöhten Kippkapazitäten und fortschrittlichen Steuerungssystemen ausgestattet, um die größeren Mengen an Rohstoffen und produziertem Stahl zu bewältigen.
Die Art des Lichtbogenofens wird ebenfalls ein wichtiger Faktor für die Preisbestimmung sein. Ein einzelner Ofen, der nur Stahl produziert, der als EAF-SS (Steelmaking Shop Electric Arc Furnace) bezeichnet wird, ist weniger teuer als ein EAF, der mehrere Funktionen ausführen kann, wie z. B. die Verfeinerung des Stahls oder das Gießen, der als EAF-SS-CC (Steelmaking, Refinery and Continuous Casting) bezeichnet wird. Zusätzliche Systeme, die in einem kombinierten Lichtbogenofen enthalten sind, beeinflussen ebenfalls den Gesamtpreis, wie z. B. die fortschrittlichen Filtersysteme, Konverter, Gussbarren oder -stangen und die Wasserkühlmethoden, die verwendet werden, um den Ofen während des Betriebs zu kühlen.
Fortschrittliche Technologiemerkmale, die die Kosten eines Lichtbogenofens erhöhen, können für Unternehmenskäufer dennoch hilfreich sein. Automatische Beschickungs- und Kühlsysteme, fortschrittliche Datenanalyse und -überwachung sowie andere High-Tech-Mechanismen können es Gießereien erleichtern, effizienter zu arbeiten und Geld zu sparen, indem sie den Gesamtpersonaleinsatz für den Betrieb des Ofens reduzieren. Einige Premiummodelle verfügen sogar über künstliche Intelligenz, die Stahlherstellern helfen, zu wissen, wann Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen und wie die Qualität des hergestellten Stahls verbessert werden kann.
Schließlich müssen die Versandkosten und alle lokalen Einfuhrsteuern berechnet werden, um die geschätzten Gesamtkosten zu erhalten. Wägen Sie die Gesamtentfernung ab, die der Lichtbogenofenlieferant vom Käufer entfernt ist, und ob es möglich ist, ein ähnliches Produkt näher zu Hause zu beziehen.
Es kann Unternehmenskäufern auch helfen, nach Lichtbogenofenkombinationen zu suchen, die mit anderen Arten von Industriemaschinen geliefert werden, die sie gleichzeitig suchen könnten. Rabatte für Großaufträge können beim Kauf mehrerer Arten von Industrieanlagen gleichzeitig erheblich Geld sparen.
F&A
F: Welche Technologien werden verwendet, um den Lichtbogenofen China zu verbessern?
A: Moderne EAFs nutzen Technologien zur Verbesserung der Produktivität, wie z. B. sauerstoffangereicherte EAFs, Dünnwandkonstruktionen und DC-Lichtbogenöfen. Viele neue Lichtbogenöfen China wurden in Stahlherstellungsprozesse integriert, die Nebenprodukte zur Senkung der Inputkosten verwenden, wie z. B. die DRI-EAF-Stahlherstellungskombination.
F: Wie viel Strom verbraucht ein Lichtbogenofen?
A: Ein Lichtbogenofen verbraucht in der Regel etwa 400 Kilowattstunden Strom pro Tonne produzierten Stahls. Effizientere Öfen können weniger verbrauchen, etwa 300 kWh/t, während ältere Modelle über 800 kWh pro Tonne verbrauchen können.
F: Wie viele Lichtbogenöfen gibt es auf der Welt?
A: Es gibt weltweit etwa 2100 Lichtbogenöfen. Etwa 65 % davon befinden sich in Europa und Nordamerika.
F: Was sind die Hauptbestandteile eines Lichtbogenofens?
A: Moderne Lichtbogenöfen bestehen aus folgenden Teilen: einem Ofenmantel, einem Dach, einem Beschickungssystem, einer Elektrodenanordnung, einem Ofenboden, einem Stromversorgungssystem, einem Abgasabsaugsystem und einer hydraulischen oder elektrischen Steuerung.