Elektrostahl-Erzeugung:
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
Verl. Stahleisen
1997
|
| Ausgabe: | 4., völlig neu bearb. und erw. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXIV, 922 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3514004463 |
Internformat
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| adam_text | Titel: Elektrostahl-Erzeugung
Autor: Heinen, Karl-Heinz
Jahr: 1997
Elektrostahl- Erzeugung 4., völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage Herausgegeben von Karl-Heinz Heinen im Auftrag des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute VDEh STflHl(ir)€IS€N
Inhaltsverzeichnis IX INHALT 1 Einführung in die Elektrostahlerzeugung 1 Karl-Heinz Heinen 1.1 Werkstoff Stahl und seine Entwicklung 1 1.2 Entwicklung der Rohstahlerzeugung und der Stahlherstellungsverfahren 2 1.3 Verfahrenstechnische Entwicklung der Elektrostahlerzeugung 7 1.3.1 Merkmale des elektrischen Energieeinsatzes 7 1.3.2 Lichtbogenofen 8 1.3.2.1 Verfahrenstechnik 9 1.3.2.2 Automatisierung 11 1.3.2.3 Umwelt 11 1.3.2.4 Qualität 12 1.3.2.5 Der subjektive Faktor „Mensch“ 13 1.3.3 Induktionsöfen 14 1.3.4 Plasmaöfen 14 1.3.5 Elektronenstrahlöfen 15 1.3.6 Elektroofen für Umschmelzverfahren 15 1.3.6.1 Vakuumlichtbogenöfen 15 1.3.6.2 Elektroschlacke-Umschmelzöfen 15 1.3.6.3 Elektronenstrahl-Uinschmelzöfen 15 2 Energie und Einsatzstoffe 17 2.1 Betriebliche Energiewirtschaft von Ministahlwerken 17 Horst Michael Aichinger 2.1.1 Einzelziele und -aufgaben der betrieblichen Energiewirtschaft 18 2.1.2 Prämissen bei Energiesparmaßnahmen an Produktionsanlagen 21 2.2 Elektrische Energie 22 Herbert Strohschein 2.2.1 Stromwirtschaft und Stromverträge 22 2.2.1.1 Struktur der Versorgung 22 2.2.1.2 Rechtlicher Ordnungsrahmen 23 2.2.1.3 Anforderungen an die Preisgestaltung 23 2.2.1.4 Gestaltung von Stromlieferverträgen 23 2.2.1.5 Neuordnung der Märkte für leitungsgebundene Energien 27 2.2.2 Qualitätsmerkmale 28 Walter Brandes 2.2.2.1 Struktur der öffentlichen Versorgungsnetze 29 2.2.22 Zuverlässigkeit der öffentlichen Versorgung 29 2.2.2.3 Physikalische Qualitätskriterien der elektrischen Energie 30 2.3 Brennstoffe und Technische Gase 37 Herbert Strohschein 2.3.1 Brennstoffe 37 2.3.2 Technische Gase 39
42 42 42 42 44 45 47 47 48 52 55 56 57 59 59 60 60 60 61 61 61 62 63 63 64 65 65 66 66 67 70 71 72 73 74 76 77 77 77 79 80 81 82 84 85 Inhaltsverzeichnis Einsatzstoff Stahlschrott Rudolf Ewers Allgemeines Einordnung von Metallschrotten Schrottverbrauch Entwicklung des Schrottmarktes Mengenentwicklung Entwicklung für Kreislaufschrott Entwicklung für Neuschrott Entwicklung für Altschrott Einsatz von legierten Schrottsorten Klassierung des Stahlschrotts Schrottaufbereitung und Qualitätssicherung Recycling von Automobilschrott Einsatz von Weißblechschrott Qualitätssicherung Kontrolle des Schrotts für den Einsatz Sortenkontrolle Kontrolle auf Schutt Kontrolle auf unerwünschte Bestandteile Hohl- und Explosivkörper Radioaktive Bestandteile Weitere Aspekte beim Einsatz von Schrott im Lichtbogenofen Einfluß von Begleitelementen Alternative Schrotteinschmelz- und Behandlungsverfahren Ausblick Einsatzstoff Eisenschwamm und Eisencarbid Henning Schliephake, Rolf Steffen und Hans Bodo Längen Einleitung Herstellungsverfahren Allgemeine Grundlagen der Direktreduktion Gasdirektreduktionsverfahren Feststoffdirektreduktionsverfahren Produkteigenschaften von Eisenschwamm/Eisencarbid Lagerung und Transport Reduktionsmittel verbrauch und Kosten Gegenwärtiger Stand der Direktreduktion Ausblick Einsatzstoff Roheisen Klaus Scheidig Ziele des Roheiseneinsatzes Einsatz von flüssigem Roheisen in Elektrostahlwerken Stromverbrauch Tap-to-tap-Zeiten, Elektrodenverbrauch, Sauerstoffverbrauch Metallurgie Wirtschaftlichkeit der Roheisenerzeugung Umweltverträglichkeit der Roheisenerzeugung Ausblick
XI 86 86 87 88 88 89 89 89 90 90 91 91 91 92 93 94 94 95 95 96 97 97 98 98 99 99 100 100 101 102 104 105 105 107 107 107 108 110 111 112 112 113 Inhaltsverzeichnis Legierungen Eckhard Schulz Physikalische Beschaffenheit der Legierungsträger Chemische Zusammensetzung, Vorkommen und Lieferform der Legierungselemente Aluminium Blei Bor Cer Chrom Hafnium Kobalt Kupfer Mangan Molybdän Nickel Niob Phosphor Schwefel Selen Silicium Stickstoff Tellur Titan Vanadium Wolfram Yttrium Zirkon Sonderlegierungen zur Desoxidation Eingangskontrollen der Legierungsträger Korngrößenbereiche genormter Ferrolegierungen nach DIN 17599/85 Einspulen von Fülldraht Zusammenstellung nationaler und internationaler Normbezeichnungen von Rein- und Ferrolegierungen Zuschläge, Schlackenbildner Klaus Dziggel Kalk Flußspat, Bauxit Kohlungsmittel Satzkohle während der Einschmelzphase Schlackenschäumung Aufkohlung Weitere Anwendungsfelder von Kohlenstoffprodukten Stoff- und Energiebilanz Herbert Pfeifer Stoffbilanz Energiebilanz
XII Inhaltsverzeichnis 2.9.2.1 Bewertung von Energiebilanzen 116 2.9.2.2 Energiebilanzen verschiedener Lichtbogenöfen 117 2.9.3 Verfahrenstechnische und anlagentechnische Einflüsse auf die Energiebilanz 119 2.9.3.1 Einfluß der Einsatzstoffe 121 2.9.3.2 Zufuhr von Zusatzenergie 121 2.9.3.3 Optimierung und Nutzung der Rauchgasverluste 123 2.9.3.4 Weitere Verfahrenstechniken 125 2.9.4 Zusammenfassung und Ausblick 126 3 Graphitelektroden 129 Louis Camagna 3.1 Einleitung 129 3.1.1 Geschichte 129 3.1.2 Warum Graphit für Elektroden? 129 3.2 Herstellung von Graphitelektroden für Elektrolichtbogenöfen 1 30 3.2.1 Natürlicher oder künstlicher Graphit 130 3.2.2 Herstellungsprozeß 130 3.2.3 Prozeßdauer / Nippel 132 3.2.4 Normen für Elektroden und Nippel, Abmessungen und Bezeichnungen 132 3.3 Elektrodeneigenschaften und Qualitätssicherung 135 3.3.1 Elektroden-und Nippeleigenschaften 135 3.3.2 Qualitätssicherung 137 3.4 Graphitelektrodenanwendung im Lichtbogenofen 139 3.4.1 Abmessungsauswahl - Durchmesser / Länge / Typ bzw. Eigenschaften 139 3.4.1.1 Elektrodendurchmesser 139 3.4.1.2 Elektrodenlänge 139 3.4.1.3 Elektrodentyp / Eigenschaften 140 3.4.2 Graphitelektrodenverbrauch 140 3.4.2.1 Theoretische Berechnung des Elektrodenverbrauchs 141 3.4.2.2 Kontinuierlicher Verbrauch 141 3.4.2.3 Diskontinuierlicher Verbrauch 142 3.4.3 Schmelzöfen - Wechselstrom / Gleichstrom 142 3.4.4 Pfannenöfen 143 3.4.5 Andere Elektrodenanwendungen - Hohlelektroden 144 3.5 Elektrodeneinsatz / Aufbau 144 3.6 Elektrodenkosten, Preise / Tendenz 147 3.6.1 Maßnahmen zur Elektrodenverbrauchsminderung 147 3.6.1.1 Ummantelte und beschichtete Elektroden 148 3.6.1.2 Wassergekühlte Elektroden 148 3.6.1.3 Direkte Elektrodenkühlung durch Berieselung 148 4 Zustellung von Öfen und Pfannen 151 4.1 Feuerfeste Zustellung von Öfen 151 Manfred Oberbach und Günter Schmeiduch
XIII 151 151 152 153 154 154 156 156 157 158 160 163 163 164 164 166 167 168 168 168 169 170 170 171 172 173 173 174 174 176 176 176 181 188 188 190 191 191 193 195 195 195 Inhaltsverzeichnis Allgemeine Aspekte Herdzustellung Wandzustellung Deckelzustellung Kontrolle der Prozeßschlacke Exzentrischer Bodenabstich (EBT) Syphonabstich Abstichschiebeverschluß Bodenspülelemente Bodenausführung im Gleichstrom-Lichtbogenofen Zustellung von AOD-Konvertern und ähnlichen Verfahren Feuerfeste Zustellung von Pfannen Allgemeine Aspekte Wand-, Schlackenzonen- und Bodenzustellungen Gießpfannen im Normal- und Spülbetrieb Behandlungspfanne für sekundärmetallurgische Zwecke und für Sonderverfahren Formate Aufheizen / Pfannenbehandlung Ökologische Entwicklungen Verschlußsysteme Schlackenfrüherkennung Gasspülen und Gasspülsysteme Allgemeine Aspekte Spülsysteme und -typen Gasdurchflußmenge Feuerfeste Werkstoffe / Verschleißerkennung Sonderausführungen Wechselsysteme und Hilfswerkzeuge Aufbau einer Gasspülstation Wassergekühlte Bauteile Reinhard Scholz und Christian Weichen Wärmedurchgang durch Wände Einschichtige Wand Zweischichtige Wand (Metallwand und Schlackenschicht) Zwangsumlaufkühlungen Grundlagen Ausgeführte Systeme Sprühkühlungen Grundlagen Ausgeführte Systeme Elektrotechnische Grundlagen der Lichtbogenöfen Klaus Timm und Detmar Arlt Elektrotechnische Grundlagen der Drehstrom-Lichtbogenöfen Hochstromkreis Klaus Timm
1 % 196 197 197 197 198 199 201 202 202 202 203 204 206 207 208 209 213 214 218 220 221 221 222 223 224 228 230 232 233 234 234 236 238 241 244 244 246 246 247 249 250 250 250 251 Inhaltsverzeichnis Physik des Wechselstrom-Lichtbogens Plasmatemperatur Lichtbogen-Geometrie Stromdichte Lichtbogenlänge Lichtbogenschub Magnetische Lichtbogenablenkung Eigenschaften elektrischer Lichtbogengrößen Akustische Emission Energieflußbild des Wechselstrom-Lichtbogens Elektrischer Wirkungsgrad Leistungsbilanzen von Wechselstrom-Lichtbögen Maßnahmen zur Verbesserung des Energieübergangs Ersatzschaltbild des Drehstrom-Lichtbogenofens Einphasiges Ersatzschaltbild Dreiphasiges Ersatzschaltbild Kurzschlußreaktanz der Hochstromleitung Die Leistung des Drehstrom-Lichtbogenofens Leistungsortskurve und Leistungsdiagramm Betriebsreaktanz Optimierung der Reaktanz Messung elektrischer Größen Betriebsmeßtechnik Messung der Kurzschlußimpedanzen des Hochstromsystems Regelung elektrischer Größen Struktur und Aufgaben der Elektrodenregelung Optimierung des Arbeitspunktes der Elektrodenregelung Elektromechanische Elektroden-Tragarm-Schwingungen Verhalten der Elektrodenregelung bei Badschwingungen Schnelle Stromregelung für Drehstrom-Lichtbogenöfen Elektrische Energieversorgung Detmar Arlt Anschluß an das Versorgungsnetz Betriebsverhalten und Auswirkungen im Versorgungsnetz Netzrückwirkungen Maßnahmen zur Begrenzung von Netzrückwirkungen Elektrotechnische Grundlagen der Gleichstrom-Lichtbogenöfen Klaus Timm Hochstromkreis Physik des Gleichstrom-Lichtbogens Optische Beobachtungen Lichtbogenlänge Energieübergang zur Schmelze Temperatur und Zusammensetzung des Plasmas Die Leistung des Gleichstrom-Lichtbogenofens Das Regelkonzept Das Leistungsdiagramm
XV 254 254 255 256 256 257 258 261 264 264 265 267 267 267 269 270 270 272 273 273 275 277 278 279 279 283 284 287 292 292 294 294 296 296 296 301 305 307 Inhaltsverzeichnis Elektrische Phänomene Badbewegung Magnetische Lichtbogenablenkung Elektrische Energieversorgung Detmar Arlt Anschluß an das Versorgungsnetz Betriebsverhalten und Auswirkungen im Versorgungsnetz Netzrückwirkungen Maßnahmen zur Begrenzung von Netzrückwirkungen Vergleich von Drehstrom- und Gleichstrom-Lichtbogenöfen Klaus Timm Elektrische Auslegung Entscheidungskriterien Lichtbogenofen Lutz Becker Stahlwerkslayout Gerd Dikta Das Mini Stahlwerk und seine spezifischen Eigenschaften Die Planung von Ministahlwerken Kriterien der Rentabilität Festlegung des Stahlwerkstyps nach verfahrenstechnischen Gesichtspunkten Kriterien der Layoutgestaltung Elemente eines Stahlwerkslayout Die Schrottversorgung Die Legierungsmittel und Eisenschwammversorgung Der Flüssigstahl-Erzeugungsbereich (Materialflußoptimierung und Kapazitätserweiterung) Sicherheit und Umweltschutz Layoutbeispiele Das kompakte Einofenstahlwerk für Qualitätsstähle Layout mit Erweiterungsmöglichkeit Das Edelstahlwerk für große Anteile hochlegierter Stahlqualitäten Ministahlwerke für Flachprodukte Ofenauslegung - Leistungsgrenzen Horst Smollong und Konrad Fliehe Festlegung elektrischer und mechanischer Größen Arbeitspunkt Gefäßdurchmesser Gefäßhöhe Badoberfläche und -tiefe Berechnungsbeispiel zur Transformatorauslegung Weitergehende Betrachtungen Mechanische Ausrüstung Drehstrom/Gleichstromöfen Konrad Friebe Kippvorrichtung
XVI Inhaltsverzeichnis 6.3.2 Gefäß 311 6.3.3 Abstichsystem 314 6.3.4 Deckel 318 6.3.5 Schwenkvorrichtung 320 6.3.6 Elektrodenführung 324 6.3.7 Tragarme und Sekundärleitung Horst Smollong und Konrad Friebe 327 6.3.8 Bodenelektroden Werner Hofmann 331 6.3.9 Hydraulik Konrad Friebe 336 6.4 Ofenperipherie 341 6.4.1 Zusatzbrenner Werner Hofmann 341 6.4.2 Bodenspülen im Elektrolichtbogenofen 344 6.4.3 Einblasanlagen 346 6.4.4 Probennahme Konrad Friebe 350 6.4.5 Schrottvorwärmung Werner Hofmann 354 6.4.5.1 Entwicklung 354 6.4.5.2 Vorwärmen mit fossiler Energie 355 6.4.5.3 Vorwärmen mit den Ofenabgasen 356 6.4.6 Ofenleitstand Dirk Breker 361 6.5 Elektrische Ausrüstung bei Drehstromöfen Horst Smollong 364 6.5.1 Hochspannungsschaltanlage 364 6.5.2 Lichtbogenofen-Transformator 369 6.5.3 Hochstromleitungsführung 371 6.5.4 Elektrodenregelung 373 6.5.5 Niederspannungsausrüstung 378 6.6 Elektrische Ausrüstung bei Gleichstromöfen Horst Smoilong 380 6.6.1 Hochspannungsschaltanlage 381 6.6.2 Ofentransformator 382 6.6.3 Gleichrichter 382 6.6.4 Hochstromseite 384 6.6.5 Elektrodenregelung 385 6.6.6 Niederspannungsausrüstung 386 6.7 Trends im Lichtbogenofenbau Werner Hofmann und Lutz Becker 387 6.7.1 Einführung 387 6.7.2 Beschreibung der neuen Ofenkonzepte 387 6.7.3 Ziele der neuen Ofenkonzepte 391 6.7.4 Zusammenfassung 394
Inhaltsverzeichnis XVII 6.8 Sicherheitsnormung im Lichtbogenofenbau Konrad Friebe 395 7 Induktionsofen Erwin Dötsch und Bernard Nacke 397 7.1 Elektrotechnische Grundlagen 398 7.1.1 Induktive Energieübertragung 398 7.1.2 Feldverlauf und Badbewegung 399 7.1.3 Wirk-, Blind-, Scheinleistung, Wirkungsgrad 402 7.1.4 Netzanschluß 404 7.2 Tiegelofen 408 7.2.1 Aufbau und Betrieb des Tiegelofens 408 7.2.1.1 Chargenbetrieb 410 7.2.1.2 Spezifische Leistung 411 7.2.1.3 Optimierung der Leistungsnutzung 411 7.2.2 Feuerfestzustellung 414 7.2.2.1 Feuerfestbaustoffe 415 1.222 Zustelltechnik 416 1223 Überwachung der Feuerfestzustellung 416 123 Leitsysteme für die Prozeßsteuerung 417 7.2.3.1 Aufgabe für die Leittechnik 417 1232 Prozessor für die Schmelzablaufsteuerung 418 12.4 Gesamtschmelzanlage 420 7.2.5 Umweltverhalten 422 7.2.6 Metallurgische Verfahrenstechnik 422 7.3 Rinnenofen 425 IA Vakuuminduktionsofen Alok Choudhury 426 7.4.1 Einleitung 426 7.4.2 Metallurgie des Vakuuminduktionsofens 426 7.4.2.1 Metall/Schlackereaktionen 428 7.4.2.2 Verdampfungsreaktionen 429 7.4.2.3 Gasreaktionen 430 7.4.2.4 Entkohlungsreaktionen 431 7.4.3 Prozeßtechnologie und Ofenkonzept 431 8 Pfannenofen Manfed Schubert 437 8.1 Layout 437 8.1.1 Pfannenöfen mit schwenkbarem Deckel 438 8.1.2 Feststehender Pfannenofen 438 8.1.3 Sonderkonstruktionen 442 8.2 Auslegung 444 8.3 Schwenkwerk 445 8.4 Deckelkonstruktion 446 8.4.1 Auf Pfannenrand aufgelegter Deckel 446
447 448 449 450 453 453 454 455 455 457 458 458 458 460 460 460 461 461 465 466 469 469 469 471 473 473 473 474 475 476 477 478 484 497 498 499 502 502 Inhaltsverzeichnis Pfannenofen mit frei hängendem Deckel Deckelaufhängungen Kühlung des Deckels Absaugung Elektrodenregelung Dreiphasiger Ofen Einphasiger Ofen Baddurchmischung Spülgaseinleitung Induktive Rührspulen Gleichstrompfannenofen Boden-/Seitenelektrode Hochstromkontakt Elektrodentragarme Einzelarme Drei gemeinsam auf einem Elektrodentragarm montierte Elektrodenhalter Lichtbogenofen als Einschmelzaggregat Karl-Heinz Heinen Einleitung Qualitative Einsatzbedingungen Schrottqualität und Produktanforderungen Maßnahmen für die qualitative Erfüllung des Schmelzprogramms Schrottvorbereitung Gestaltung des Schmelzprogramms Analytische Schrottgattierung Metallurgie bei Schrotteinsatz Karl-Heinz Klein und Jan Erwin Schindler Einsatztechnik Bedeutung der physikalischen und geometrischen Eigenschaften des Schrotts Bedeutung der Korbladeweise Schrottkorbkonstruktion Einschmelztechnik für Drehstromlichtbogenöfen Energetischer Wirkungsgrad Einbringung der elektrischen Energie Einbringung von Sauerstoff und fossilen Brennstoffen Einfluß der Sauerstofftechnologie auf die Produktivität des (Drehstrom-)Lichtbogenofens Einschmelztechnik bei Gleichstromöfen Frank Treppschuh Einbringen der elektrischen Energie bei Gleichstrom-Lichtbogenöfen Netzrückwirkungen Alternative Energien
Inhaltsverzeichnis XIX 9.4 Metallurgie bei Eisenschwammeinsatz 503 Klaus Waiden 9.4.1 Chemische und physikalische Eigenschaften von Eisenschwamm 503 9.4.1.1 Eisenschwamm/DRI 503 9.4.1.2 Eisenschwammbriketts/HBI 504 9.4.1.3 Metallisierungsgrad 504 9.4.1.4 Gangart 504 9.4.2 Einsatztechnik 505 9.4.2.1 Korbchargierung von Eisenschwamm 505 9.4.2.2 Korbchargierung von Eisenschwammbriketts 506 9.4.2.3 Kontinuierliches Einschmelzen von Eisenschwamm 506 9.4.2.4 Kontinuierliches Einschmelzen von Eisenschwammbriketts 507 9.4.2.5 Heißchargierung von Eisenschwamm 508 9.4.2.6 Eisenschwammfeinmaterial 508 9.4.3 Einschmelztechnik 508 9.2.3.1 Korbchargierung 508 9.4.3.2 Kontinuierliches Schmelzen 509 9.4.3.3 Schmelzstrombedarf 509 9.4.3.4 Äquivalente Metallisierung 510 9.4.3.5 Spurengehalte 511 9.4.3.6 Gasgehalte 511 10 Sekundärmetallurgie 513 Karl-Heinz Heinen, Bernd Stejfes und Heinz Zürcher 10.1 Unlegierte bis mittellegierte Stähle 513 10.1.1 Anlagentechnik 514 10.1.2 Anordnung einer sekundärmetallurgischen Behandlungslinie 514 10.1.3 Sekundärmetallurgische Verfahrenstechnik 517 10.1.3.1 Abstichtechniken an Eletrolichtbogenöfen 517 10.1.3.2 Die Pfanne als metallurgischer Reaktor 523 10.1.3.3 Pfannenofenbehandlung 527 10.1.3.4 Vakuumbehandlung 536 10.1.3.5 Abschlußbehandlung 543 10.1.4 Schlußbetrachtung 550 10.2 Sekundärmetallurgie für hochlegierte Stähle 551 10.2.1 Zeitliche Entwicklung der Schmelztechnik nichtrostender Stähle 551 10.2.2 Definition und Einteilung der nichtrostenden Stähle 553 10.2.3 Metallurgische Grundlagen für die Erzeugung nichtrostender Stähle 555 10.2.3.1 Thermodynamik 555 10.2.3.2 Kinetik der Entkohlung 558 10.2.3.3 Reduktion 559 10.2.3.4 Entschwefelung 560 10.2.3.5 Sauerstoffgehalte 561 10.2.3.6 Stickstoff-und Wasserstoffgehalte 561 10.2.4 Anlagen-und Verfahrenstechnik 562 10.2.4.1 Verfahren zur Herstellung hochlegierter Stähle 563 10.2.4.2 Vakuumfrischverfahren 567
569 573 573 573 575 575 577 578 578 579 579 580 580 580 582 582 583 584 585 585 586 586 586 586 588 589 590 591 591 592 593 594 595 595 596 596 596 598 599 599 600 Inhal ts verzeichn is Verfahrenskombinationen, Weiterentwicklungen sowie Sonderverfahren Vergießen des Stahls Dieter Rubensdörffer Vertikalstranggießen von Knüppeln und Vorblöcken Auslegung der Anlagen Anlagenaufbau und Verfahrenstechnik Verteilerrinne Kokille Gießspiegelregulierung Strangführung Strangkühlung Ausbringen und Verarbeitungskosten Stranggießen von Dünnbrammen Günter Flemming Entwicklung Anforderungen an den Flüssigstahl Auslegungskriterien Anlagenkonzept und -leistung Tauchrohr Kokille Kokillenoszillation Strangstützung Sekundärkühlung Automation Qualitätssicherung Anlagenkonzepte Verarbeitungskosten Horizontalstranggießen von Stahl Peter Stadler Mechanismus der Strangschalenbildung Strangbewegung Oberfläche und Heißeinsatz Qualitätsergebnisse Neue Entwicklungen Schlußbemerkung Blockguß Jürgen Eisenkolb Blockformate Kokillen Blockgießverfahren Unterguß Oberguß Abkühlen und Strippen Stehzeiten Strippen
XXI 600 600 601 601 602 602 603 604 607 607 611 611 611 612 613 616 618 618 618 620 622 624 624 626 626 627 628 628 628 630 630 631 634 634 635 636 637 639 639 639 641 642 643 645 Inhalts verzeichn is Blockübergabe Gießhilfsmittel Gießpulver Blockkopfbehandlung Feuerfestmaterial Blockqualität Blockoberflächenfehler Blockinnenfehler Automatisierung und Prozeßführung Siegfried Kohle Struktur der Automatisierung Komponenten der Prozeßführung Bilanzierende Prozeßbeobachtung Stoffbilanz und Badzusammensetzung Energiebilanz und Badtemperatur Nachverbrennung und Entkohlung Berechnung von Legierungszusätzen Prozeßführung des Lichtbogenofens Thermische Prozeßführung Prozeßbeobachtung Prozeßsteuerung Metallurgische Prozeßführung Prozeßführung der Sekundärmetallurgie Grundlagen für Prozeßmodelle der Entkohlung Pfannenofen Thermische Prozeßführung Metallurgische Prozeßführung Pfannenstandentgasungsanlage Prozeßführung Prozeßmodell der Entkohlung Umlaufentgasungsanlage Prozeßführung Prozeßmodell der Entkohlung Vakuumfrischanlage Prozeßbeobachtung Prozeßmodell der Entkohlung Korrektur der Kohlenstoffbilanz Prozeßsteuerung Konverter Prozeßführung Prozeßmodell der Entkohlung Prozeßführung der Stranggießanlage Koordinierung der Prozesse Produktionsplanung und -Steuerung Steuerung des Energiebezugs
647 647 649 651 651 651 652 652 652 652 653 653 654 654 655 655 655 655 655 656 656 656 657 658 658 659 659 661 661 661 662 663 664 665 666 666 691 699 704 710 710 Inhaltsverzeichnis Qualitätsmanagement Rudolf Speith Einführung des Qualitätsmanagements in Elektrostahlwerken Voraussetzungen im Unternehmen Qualitätsmanagement-Elemente Verantwortung der Leitung - Organisation Qualitätsmanagement-System Vertragsprüfung Lenkung der Dokumente und Daten Standardmäßige Festlegungen Auftragsbezogene Dokumente und Daten Beschaffung Allgemeines Legierungsmetalle und Ferrolegierungen Schrott Feuerfeststoffe, Gießereihilfsstoffe, Elektroden Thermoelemente Kokillen für Block-, Brammen- oder Strangguß Identifizierbarkeit - Lagerung - Freigabe Lohnarbeiten Lenkung der vom Kunden beigestellten Produkte Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit von Produkten Prozeßlenkung Prüfungen Prüfmittelüberwachung Prüfstatus Lenkung fehlerhafter Produkte Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen Handhabung, Lagerung, Verpackung, Konservierung und Versand Lenkung von Qualitätsaufzeichnungen Interne Qualitätsaudits Schulung Statistische Methoden Sonstige Qualitätsmanagement-Elemente Qualitätskosten Umwelt und Elektrostahlerzeugung Jürgen A. Philipp und Werner Theobald Vorschriften zum Umweltschutz in der Bundesrepublik Deutschland Immissionsschutz Kreislaufwirtschaft und Abfallbeseitigung Gewässerschutz Internationale und supranationale Regelungen Technische Maßnahmen Dirk S. Marchand Staub und Abgas
Inhaltsverzeichnis XXIII 14.3.1.1 Primärabgase und Sekundäremissionen 711 14.3.1.2 Abgaserfassung und Staubabscheidung 715 14.3.2 Geräusche 723 Hans-Ulrich Haering 14.3.2.1 Geräuschquellen 723 14.3.2.2 Lärmminderung 730 14.4 Nebenprodukte und Reststoffe 734 Jürgen Geiseier 14.4.1 Ofenschlacken aus der Herstellung von un- bis mittellegierten Stählen 734 14.4.1.1 Kennzeichnung 734 14.4.1.2 Nutzung 738 14.4.2 Schlacken aus der Sekundärmetallurgie 740 14.4.3 Schlacken aus der Herstellung hochlegierter Stähle 740 14.4.4 Reststoffe 742 14.4.5 Stäube 742 14.4.5.1 Stäube aus der Herstellung von un- bis mittellegierten Stählen 742 14.4.5.2 Stäube aus der Herstellung hochlegierter Stähle 743 15 Wirtschaftliche Gesichtspunkte beim Einsatz des Lichtbogenofens 745 Rudolf Ewers 15.1 Allgemeines 745 15.2 Das betriebliche Rechnungswesen in der Eisen- und Stahlindustrie 747 15.2.1 Betriebsvergleiche 747 15.2.2 Betriebsvergleich Elektrostahlwerke 751 15.3 Kostenvergleich Elektrostahlerzeugung - Blasstahlerzeugung 752 15.3.1 Werksselbstkosten 752 15.3.2 Verarbeitungskosten 753 15.3.3 Werkstoffkosten 755 15.3.4 Die Kostensituation im internationalen Vergleich 756 15.4 Verbesserung der Kostensituation durch Flexibilität 759 15.5 Kostensenkungen durch anlagen- und verfahrenstechnische Verbesserungen 7 61 15.6 Ausblick 762 16 Umschmelzverfahren 763 Robert Hentrich 16.1 Allgemeine Betrachtung 763 16.1.1 Verfahrensbeschreibung 763 16.1.2 Einsatzbereiche der Umschmelzverfahren 764 16.1.2.1 Allgemeine Aufgaben des Umschmelzens 764 16.1.2.2 Spezielle Anwendungen der Umschmelzverfahren 765 16.1.3 Übersicht über Umschmelzverfahren 767 16.2 Vakuumlichtbogenöfen 768 16.2.1 Anlagenaufbau und Verfahrenstechnik 768 16.2.2 Schmelzbetrieb 770 16.2.3 Metallurgie 772
775 776 776 779 782 785 785 789 790 793 793 793 794 795 795 797 800 800 800 803 804 805 805 806 809 809 811 813 814 815 817 817 819 821 823 824 826 828 833 895 Inhaltsverzeichnis Doppelelektroden-Vakuumlichtbogenofen (VADER) Elektroschlacke-Umschmelzverfahren Wilfried Meyer und Friedrich Koch Anlagenaufbau und Verfahrenstechnik Metallurgie des Umschmelzprozesses Schmelzbetrieb Elektronenstrahl-Umschmelzöfen Robert Hentrich Anlagenaufbau und Verfahrenstechnik Schmelzbetrieb Metallurgie Alternative Verfahren zum Einschmelzen von Schrott mit Primärenergie Franz Oeters und Rolf Steffen Physikalisch-chemische Grundlagen Thermodynamische Betrachtungen: Energieausnutzung und Nachverbrennung Kinetische Betrachtungen: Schmelzvorgang und Schmelzdauer Abschätzung der Einschmelzdauer Aufschmelzen in heißer Gasatmosphäre Einschmelzen in der eigenen Schmelze Verfahrenstechnische Entwicklungen Schrottschmelzen mit Koks/Kohle in Schachtöfen Kupolofen-Verfahren SIFF-Hochofen-Verfahren PRISM-Verfahren Schrottschmelzen mit Erdgas/Öl in Schachtöfen KYS-Verfahren KVA-Verfahren und EVA-Konzept Schrottschmelzen in Konverterverfahren KS-Verfahren Tula-und EFK-Verfahren Z-BOP-Verfahren C-FFOX-Verfahren ASLUC-Verfahren SMP-Verfahren Schrottschmelzen im Daido-Verfahren Schrottschmelzen im EOF-Verfahren Neues Konzept mit stufenweiser Nachverbrennung Thermodynamik der stufenweisen Nachverbrennung Ergebnisse zur Schrottvorwärmung und zur Oxidation Kopplung von Vorheiz- und Einschmelzstufe Schlußfolgerungen Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis
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