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Stahlwerk

Elektrolichtbogenofen

Herzstück des Stahlwerks der Breitenfeld Edelstahl AG ist ein moderner 65t Elektrolichtbogenofen mit Wechselgefäß. Dieser wird unter Einsatz von Zusatzbrennern und Schaumschlackentechnik als UHP (Ultra High Power) Ofen betrieben, mit dem Ziel den Schrotteinsatz von 2 - 4 Körben möglichst rasch nieder zu schmelzen. An metallurgischer Arbeit werden nur die wesentlichsten Aufgaben - wie die Reduzierung des Kohlenstoffgehalts oder die Einstellung niedrigster Phosphorkonzentrationen - vorgenommen. Andere, wie die Entfernung des im Bad gelösten Schwefels sind in die nachgeschaltete Sekundärmetallurgie (Pfannenofen, Vakuumanlage) verlagert. Nach Erreichen von Zielanalyse und -temperatur folgt der Abstich in die Pfanne und das vollständige Abziehen der sauerstoffreichen Ofenschlacke. Nach einer Desoxidation mit Aluminium und Silizium wird über die Legierungsautomatik vorlegiert und für die noch folgenden Behandlungsschritte eine spezielle Topschlacke aufgebracht.

 

Pfannenofen

Als Hauptaufgaben des Pfannenofens sind das Aufheizen von Stahlschmelzen vor der Vakuumbehandlung und das Homogenisieren der Schmelze hinsichtlich chemischer Zusammensetzung nach der Legierungszugabe zu nennen. Durch das Spülen der Schmelze mit Inertgas (Argon) während der gesamten Behandlungszeit erfolgt die Entschwefelung über die Feinungsschlacke sowie das Verbessern des oxidischen und sulfidischen Reinheitsgrades. Weiters wird beim Pfannenofen die vom Kunden geforderte Sollanalyse sowie die für das Gießen notwendige Temperatur eingestellt.

 

VD

Durch die Behandlung des Stahls unter Vakuum werden mehrere Effekte erzielt. Zum einen werden im Bad gelöste Gase wie Wasserstoff und Stickstoff vermindert und zum anderen wird damit auch die Stahlreinheit verbessert. Weiters wird durch starkes Spülen mit Argon währen der VD (Vacuum Degassing)-Behandlung eine Tiefentschwefelung über Stahl–Schlacke–Reaktionen erreicht. Die Beandlung findet bei einem Unterdruck von <1mbar statt.

VOD-Verfahren

Das VOD (Vacuum Oxygen Decarburisation)-Verfahren kommt bei der Herstellung von hochchromhaltigen Stählen mit niedrigsten Kohlenstoffgehalten zum Einsatz. Dabei wird nach dem Einsetzen der Pfanne in die Vakuumanlage ein Unterdruck von <250mbar erzeugt und über eine wassergekühlte Lanze Sauerstoff auf das Bad aufgeblasen. Im Pfannenboden installierte Spülsteine sorgen für eine Ar-Inertgas Spülung, woraus eine gute Badbewegung resultiert. Im Zuge der Blasphase wird der Druck auf unter 30mbar abgesenkt, wodurch sich der Partialdruck des CO weiter vermindert. Nach dem Sauerstoffblasen folgt eine im Tiefvakuum (<2mbar) durchzuführende VCD (Vacuum Carbon Deoxidation)-Behandlung um die Sauerstoff- und Kohlenstoffkonzentration herabzusetzen.
An die Oxidationsphase angeschlossen, erfolgt eine Reduktion der Schlacke bzw. eine Desoxidation des Stahlbades mit Silizium und Aluminium. Den letzten Schritt stellen, nach der Aufgabe einer Feinungsschlacke, eine Entschwefelung und ein Abscheiden von nichtmetallischen Einschlüssen unter Vakuum dar.

Blockguss

Das Vergießen des in der Sekundärmetallurgie fertig behandelten Stahls in entsprechende Dauerformen (Kokillen) mit quadratischem, rechteckigem, rundem oder polygonalem Querschnitt wird als Blockguss bezeichnet. Dies kann im fallenden Guss oder wie bei der Breitenfeld Edelstahl AG im steigenden Guss erfolgen. Bei zweiterem werden 1 bis 8 Kokillen zu einem Gespann angeordnet. Beim Gießen fließt dann der Stahl nach dem Öffnen des Schieberverschlusses aus der Gießpfanne in einen zentralen Gießtrichter, der mit den Kokillen durch feuerfest ausgemauerte Kanäle (Untergussmaterial) in der Gespannplatte verbunden ist. Die Kokillen werden dabei nach dem Prinzip der „kommunizierenden Gefäße“ gleichzeitig von unten mit flüssigem Stahl gefüllt, der, gegen Reoxidation (Sauerstoffaufnahme aus der Luft) durch Gießpulver geschützt, langsam und ruhig aufsteigt und zu erstarren beginnt. Nach dem Erstarren werden die Kokillen von den Blöcken gezogen (Strippen) und die Blöcke zur Weiterverarbeitung abtransportiert.