Elektrostahlverfahren

Beim Elektrostahlverfahren wird der aus dem Direktreduktionsverfahren gewonnene Eisenschwamm für die Rohstahlherstellung genutzt. In der Regel wird dem Prozess auch Recycling-Schrott hinzugegeben und eventuell Roheisen aus dem Hochofenprozess beigemischt. Diese Komponenten werden dann in einem speziellen Ofen gemischt. Während das Roheisen bereits flüssig ist, muss der Eisenschwamm und der beiliegende Schrott eingeschmolzen werden.

Dies geschieht beim Elektrostahlverfahren mithilfe von Elektroden, die im Ofen einen heißen Lichtbogen zünden (Lichtbogen-Verfahren). Durch drehen des Ofens kann zunächst die anfallende Schlack und durch nochmaliges wenden in die andere Richtung der Rohstahl abgegossen werden [fahre hierzu mit der Maus über die Abbildung]. Für kleinere Mengen an Stahl kann die notwendige Schmelzwärme auch in speziellen Induktions-Öfen erzeugt werden (Induktions-Verfahren). Durch den relativ hohen Sauerstoffanteil im Eisenschrott (oxidiertes Eisen) erfolgt gleichzeitig eine Oxidation der Roheisenbegleiter, sodass die Schmelze in gewisser Weise gefrischt  wird. Zuschläge binden gleichzeitig die unerwünschten Eisenbegleiter in einer Schlacke.

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Abbildung: Lichtbogenofen

Die Elektrostahlverfahren zeichnen sich durch extrem hohe Prozesstemperaturen von über 3000 °C aus. Hierdurch lassen sich auch hochschmelzende Legierungselemente im Schrott wie Wolfram, Molybdän und Niob schmelzen. Mit dem Elektrostahlverfahren können somit im Prinzip alle Stahlsorten hergestellt werden, wobei das Elektrostahlverfahren aufgrund der großen Kosten meist den hochlegierten Stählen (z.B. Werkzeugstähle) vorbehalten ist.

Nachdem mit Hilfe des Elektrostahlverfahrens aus dem festen Eisenschwamm schließlich Rohstahl erhalten wurde, erfolgt die verfeinerte Nachbehandlung ebenfalls mit sekundärmetallurgischen Methoden.