Hochspannung bei greentec steel 3 Minuten Lesezeit
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Hochspannung bei greentec steel

Volkmar Held
Als freier Autor berichtet Volkmar Held für voestalpine über Themen, die bewegen. Die inhaltlichen Schwerpunkte seiner Storys reichen von der Archäometallurgie bis zu Zukunftstechnologien.

Megawattstunden anstelle von Koks-Tonnagen könnten künftig die Energieversorgung in der Stahlproduktion bestimmen. Denn dann spielen Elektrolichtbogenöfen bei greentec steel, der Dekarbonisierungsstrategie der voestalpine, eine zentrale Rolle.

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Ein mit grünem Strom betriebener Elektrolichtbogenofen wird in absehbarer Zeit das Herzstück der voestalpine-Stahlproduktion bilden. Da „Elektrolichtbogenofen“ ein recht langer Begriff ist und sich auch seine englische Entsprechung „Electric Arc Furnace“ nicht viel einfacher spricht, hat sich im täglichen Gebrauch das Kürzel „EAF“ durchgesetzt.

Was passiert im EAF?

EAF schmelzen im Wesentlichen die Einsatzstoffe zur weiteren Verarbeitung ein und leisten grundlegende metallurgische Arbeit. Zum Einschmelzen wird, wie der Name besagt, mit Hilfe von elektrischer Energie im Ofen ein Lichtbogen erzeugt: Ist das Ofengefäß beladen („chargiert“), wird der Ofendeckel geschlossen und die drei ca. 70 cm starken Graphitelektroden herabgesenkt. Durch sie fließt mit der Zündung ca. 80.000 Ampere starker Strom und bildet einen Lichtbogen.

Electric Arc Furnace

Seine Temperatur von mehr als 3.000 °C erhitzt, unterstützt von Brennern im Ofengefäß, den Ofeninhalt und schmilzt ihn innerhalb von ca. 48-50 min. ein. Abschließend wird die Schlacke entfernt, der Stahl abgestochen – und in das noch heiße Ofengefäß wieder chargiert. Unterstützung beim Einschmelzen von Einsatzstoffen und bei weiteren metallurgischen Aufgaben (z. B. Abbau unerwünschter Begleitelemente) leistet eingeblasener Sauerstoff; die Schlackenbildung wird durch die Zugabe von Branntkalk bzw. Dolomit verbessert.

Die Ausgangsstoffe

Für die Rohstahlerzeugung werden im EAF

• sortierter Stahlschrott,
• brikettierter (HBI) Eisenschwamm und
• flüssiges Roheisen als Eisenlieferanten sowie
• Branntkalk bzw. Dolomit als Schlackenbildner eingesetzt.

Je nach Stahlsorte, die zu produzieren ist, werden die drei eisenliefernden Einsatzstoffe im EAF anteilig chargiert, z. B. 50 % Schrott und zu je einem Viertel HBI und Roheisen.

Die voestalpine-Standorte Donawitz und Linz sehen als bauliche Besonderheit direkte Zuführungen von flüssigem Roheisen zum Elektrolichtbogenofen vor, da in der Hybridphase von greentec steel der Hochofenbetrieb mit weniger Aggregaten aufrechterhalten wird.

Den Betrieb des EAF sichern

Das Abstichgewicht der Linzer EAF, d. h. das Gewicht einer Charge Stahl, wird ca. 180 t betragen. EAF, , entwickeln also einen gewaltigen Hunger. Fast 900.000 t Schrott und 400.000 t HBI werden dann am Standort Linz jährlich mehr benötigt. „Um das umsetzen zu können, organisieren wir den Materialfluss vom Schrottplatz zu den Verbrauchsstellen neu und errichten für das HBI ein überdachtes Lager“, teilen die Programmleiter Kurt Satzinger und Bernhard Kaiser mit. „Die Errichtung von EAF und der zugehörigen Logistik stellt eine bauliche Herausforderung dar, auf die wir uns bereits umfassend vorbereiten.“

Electric Arc Furnace

Das Personal für die Bedienung der neuen Aggregate wird bereits ab dem kommenden Jahr herangebildet: Dann machen sich die ersten Lehrlinge mit den Grundlagen der Elektrolichtbogenöfen vertraut. Mit der fortschreitenden Transformation der Stahlerzeugung werden sich auch erfahrene Fachkräfte vom Hoch- zum Elektroöfner qualifizieren: Ein unerlässlicher Prozess auf dem Weg zu greentec steel.