Das Elektrostahlverfahren: Ofenbau, Elektrotechnik, Metallurgie und Wirtschaftliches Nach F. T. Sisco “The Manufacture of Electric Steel”

A. Einführende Betrachtungen.- I. Die Entwicklung des Elektrostahl Verfahrens.- Die Anfänge der Elektrostahlerzeugung.- Die gewerbliche Entwicklung der Elektrostahlerzeugung.- Der jetzige Stand.- II. Die Lichtbogenöfen.- Allgemeines.- Die Lichtbogenbeheizung.- Die Besonderheiten der Strahlungsöfen.- Die Bauarten der Strahlungsöfen.- Die Besonderheiten der unmittelbaren Lichtbogenöfen.- Die Bauarten der unmittelbaren Lichtbogenöfen.- Die Besonderheiten der Herdbeheizung.- Die Bauarten der herdbeheizten Öfen.- III. Die Induktionsöfen.- Die Induktionsbeheizung.- Der Ofenaufbau und die Badform der Induktionsöfen.- Die flüssige Beschickung bei Niederfrequenzöfen.- Die elektrische Ausrüstung der Niederfrequenzöfen.- Die feuerfeste Zustellung der Niederfrequenzöfen.- Die Bauarten der Niederfrequenzöfen.- Die Verbreitung der Niederfrequenzöfen.- Der kernlose Induktionsofen bzw. Hochfrequenzofen.- B. Der Lichtbogenofen.- I. Die bauliche Gestaltung der Lichtbogenöfen.- Das Ofengefäß.- Die Abmessungen des lichten Herdraumes.- Das feuerfeste Ofenfutter.- Das Ofengewölbe.- Die Arbeitstüren und die Abstichöffnung.- Die Elektrodenhalter.- Die Elektrodenfassungen.- Die Kühl-und Abdichtungsvorrichtungen.- Die bauliche Gestaltung der großen Lichtbogenöfen.- II. Die elektrische Ausrüstung der Lichtbogenöfen.- Allgemeines.- Die physikalischen Grundlagen der Lichtbogenbeheizung zur Erreichung eines ruhig brennenden Lichtbogens.- Die Zuordnung von Strom und Spannung zur Erreichung einer bestimmten Leistung.- Die Wahl der Ofenspannung.- Die Wirkungsweise der Transformatoren.- Die Bauart der Transformatoren.- Die Wartung der Transformatoren.- Die Bemessung der Transformatoren.- Die Überlastbarkeit der Transformatoren.- Die Elektrodenregler.- Der Einbau von Drosselspulen und der Leistungsfaktor von Lichtbogenöfen.- Die Schaltanlage der Lichtbogenöfen.- Typenbeschränkung für Lichtbogenöfen.- III. Die Elektroden.- Allgemeines.- Die Herstellung und Eigenschaften der amorphen Kohleelektroden.- Die Bemessung der amorphen Kohleelektroden.- Der Elektrodenverbrauch bei Anwendung von Kohleelektroden.- Die Herstellung und Eigenschaften der Grafitelektroden.- Die Bemessung der Grafitelektroden.- Der Elektrodenverbrauch bei Verwendung von Grafitelektroden.- Der Vergleich zwischen Kohle-und Grafitelektroden.- Das Anstücken der Elektroden.- Die Söderberg-Dauerelektrode.- Die eisenummantelten Stückelektroden.- IV. Die Energiewirtschaft der Elektrostahlöfen.- Der Energieverbrauch der Elektrostahlöfen.- Die Bedeutung der Energie Verluste bei der Elektrostahlerzeugung.- Die Transformatorverluste.- Die Stromleitungsverluste.- Die Kühlwasserverluste ?.- Die Wärmeleitungs-und Ausstrahlungsverluste des Ofengefäßes.- Die Verluste durch Öffnungsstrahlung.- Die Verluste durch abziehende Ofengase.- C. Der kernlose Induktionsofen.- Die physikalischen Grundlagen der Beheizung des kernlosen Induktionsofens.- Die elektrische Ausrüstung der Hochfrequenzöfen.- Gleichzeitiger Betrieb zweier Öfen mit einem Generator.- Die bauliche Gestaltung der Hochfrequenzöfen.- Die feuerfeste Zustellung der Hochfrequenzöfen.- Elektrische Versuchsöfen.- D. Verschiedene Öfen.- Der Rohn-Ofen.- Der Grafitstabofen.- E. Gesichtspunkte für den Bau neuer Elektrostahlwerke.- F. Die feuerfesten Baustoffe für den Elektrostahlofen.- Allgemeines.- Schamotte.- Silika.- Sillimanit.- Magnesit.- Chrommagnesit.- Dolomit.- Karborund.- Hochtonerdehaltige Erzeugnisse.- Zirkon und Zirkonoxyd.- Der Einkauf der feuerfesten Erzeugnisse.- G. Die Einsatzstoffe und die Schlackenbildner.- Allgemeines über die Einsatzstoffe.- Gewöhnlicher Schrott.- Ausgesuchter phosphorarmer Elektroofenschrott.- Unlegierte Stahlabfälle.- Legierte Stahlabfälle.- Roheisen.- Manganlegierungen.- Ferrosilizium.- Chromlegierungen.- Wolframlegierungen.- Molybdänlegierungen.- Ferrovanadin.- Nickel.- Kobalt.- Ferrotitan.- Aluminium.- Weniger wichtige Legierungselemente.- Der Reinheitsgrad der Ferrolegierungen.- Allgemeines über die Schlackenbildner.- Kalkstein und Kalk.- Flußspat.- Erz und Sinter.- Koks.- Sand.- H. Die Metallurgie des Lichtbogenofens.- I. Die allgemeine Schmelzungsführung bei festem Einsatz.- Allgemeines.- Das Ofenflicken.- Das Einsetzen.- Das Einschmelzen.- Die Verwendung von Sauerstoff zur Beschleunigung des Einschmelzens.- Das Entphosphoren und das Kochen.- Das Abschlacken.- Das Aufkohlen.- Das Entschwefeln und Desoxydieren.- Das Legieren.- Die Regelung der chemischen Zusammensetzung.- Die Regelung der Stahlhitze.- Das Abstechen.- II. Die Kochvorgänge beim basischen Verfahren.- Allgemeines.- Das Verhalten des Siliziums.- Das Verhalten des Mangans.- Die Zusammensetzung der Einschmelzschlacke.- Die Entschwefelung während des Kochens.- Die Entphosphorung.- Das Mangangleichgewicht.- Die Kochvorgänge.- Die Entgasung während des Kochens.- Die praktische Durchführung des Kochens.- Die Durchführung des Kochens mittels Sauerstoff.- Die metallurgischen Grundlagen der Legierungsrückgewinnung im basischen Lichtbogenofen.- III. Die Feinungsvorgänge beim basischen Verfahren.- Allgemeines über die Feinungsvorgänge.- Die Aufkohlung.- Die Desoxydationsschlacken im Elektroofen.- Die weiße Kalkschlacke als Desoxydationsschlacke.- Die weiße Kalkschlacke als Entschwefelungsschlacke.- Die äußeren Kennzeichen der weißen Kalkschlacke.- Die allgemeinen Kennzeichen der Karbidschlacke.- Die Kalziumkarbidschlacke als Desoxydationsschlacke.- Die Rolle der Diffusion beim Desoxydationsvorgang.- Die Ka-lziumkarbidschlacke als Entschwefelungsschlacke.- Die metallurgischen Grundlagen der Desoxydationsvorgänge.- Die Störungen der Schlackenarbeit während der Feinung.- Das Frischen fertiger Schmelzungen.- Die Rolle des Flußspates in der Fertigschlacke.- Kennzeichnende Zusammensetzung von Feinungsschlacken.- Das „Abstehenlassen“ des Stahlbades.- IV. Die Abarten des Einschmelzens.- Allgemeines.- Das Schmelzen mit vollständiger Oxydation.- Das Schmelzen mit beschränkter Oxydation.- Das Schmelzen ohne Oxydation.- V. Die Abarten des Kochens.- Schmelzführung ähnlich dem Tiegelverfahren.- Schmelzführung mit geringem Kochen und geringer Entphosphorung.- Schmelzführung mit vollem Kochprozeß und voller Entphosphorung.- VI. Der Betrieb bei flüssigem Einsatz.- Allgemeines.- Das Einfüllen.- Die Beschaffenheit des flüssigen Einsatzes.- Das Kochen und Abschlacken.- Das Aufkohlen, Entschwefeln und Desoxydieren.- Das Feinen von Bessemerstahl im Elektroofen.- Die verschiedenen Duplexverfahren.- Das Elektrostahlmischverfahren.- Das Halbduplexverfahren.- Das Mischstahlverfahren.- Die Anwendung des Perrin-und ähnlicher Verfahren für das Duplizieren.- VII. Die Besonderheiten bei der Herstellung einzelner Stahlsorten.- Allgemeines.- Die Kohlenstoffwerkzeugstähle.- Die Schnelldrehstähle.- Die rostsicheren Stähle.- Die legierten Baustähle.- Sehniger und faseriger Stahl.- „Flockiger“ Stahl..- Stahl für Transformatorenbleche.- VIII. Saurer Elektrostahl.- Allgemeines.- Die metallurgischen Grundlagen des sauren Schmelzens.- Die Zustellung.- Der Einsatz.- Die Vorgänge beim Einschmelzen und Kochen.- Die „Normalisierung“ des Einschmelzverlaufes.- Die Grundlagen der Desoxydation.- Beispiel für den Schmelzungsgang.- Anwendungsgebiete des sauren Verfahrens.- J. Die Metallurgie des kernlosen Induktionsofens.- Das Einschmelzen.- Die metallurgischen Grundlagen.- Das saure Verfahren.- Das basische Verfahren.- K. Gegenüberstellung des Betriebes der Liehtbogenöfen und der kernlosen Induktionsöfen. Weitere Entwicklung.- Die AbbrandVerhältnisse der Elektroofen.- Anwendungsgebiete des Lichtbogenofens und des kernlosen Induktionsofens.- Heutiger Stand im Ausland.- Weiterentwicklung der Elektrostahlverfahren.- L. Selbstkostenwesen im Elektrostahlbetrieb.- Allgemeines.- Die Einsatzkosten.- Die Verarbeitungskosten.- Die Verwaltungskosten und der Kapitaldienst.- Die Sortenberechnung.