Technische Definition
Ein Industrieofen, der in der Grundmetallherstellung zur Sekundärraffination von Legierungen durch das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESR) verwendet wird. Er erzeugt hochreine, homogene Metallbarren mit überlegenen mechanischen Eigenschaften, indem abschmelzbare Elektroden durch eine leitfähige Schlackeschicht geschmolzen werden. Diese Ausrüstung ist unerlässlich für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Energieerzeugung und im Werkzeugstahl, die außergewöhnliche Materialqualität erfordern. Der Ofen arbeitet, indem ein elektrischer Strom durch eine leitfähige Schlackeschicht geleitet wird, die Wärme erzeugt und die Spitze einer abschmelzbaren Elektrode schmilzt. Die geschmolzenen Metalltröpfchen passieren die Schlacke, durchlaufen Raffinationsreaktionen, die Verunreinigungen entfernen und die Erstarrung steuern. Das raffinierte Metall sammelt sich in einem wassergekühlten Kupfertiegel und erstarrt zu einem Barren mit kontrollierter Struktur. Zu den Hauptkomponenten gehören die Elektrodenhalterung, der Kupfertiegel, die feuerfeste Auskleidung, das Wasserkühlsystem und die Schlackemischung. Typische Parameter umfassen Barrendurchmesser von 200 bis 1200 mm, Schmelzraten von 0,5 bis 5 kg/h, Stromverbrauch von 1200 bis 1800 kWh pro Tonne, Schlacketemperaturen von 1500 bis 1800 °C und Nennkapazitäten von 5 bis 50 Tonnen pro Charge. Der Elektrodenhub reicht von 1000 bis 3000 mm, mit Antriebsgeschwindigkeiten von 0,1 bis 1,5 m/min. Die elektrische Versorgung beträgt typischerweise 380–660 V bei 50/60 Hz, mit Schutzart IP54–IP65. Der Kühlwasserfluss beträgt 20–80 m³/h bei Drücken von 0,3–0,6 MPa. Das Maschinengewicht liegt zwischen 20 und 100 Tonnen. Diese Werte sind Referenzbereiche; verifizieren Sie modellspezifische Spezifikationen mit dem Hersteller.
Funktionsprinzip
Eine abschmelzbare Elektrode wird über einem wassergekühlten Kupfertiegel aufgehängt, der eine vorgeschmolzene leitfähige Schlacke enthält. Ein elektrischer Strom fließt durch die Elektrode und die Schlacke, erzeugt Widerstandswärme und schmilzt die Elektrodenspitze. Geschmolzene Metalltröpfchen fallen durch die Schlacke, wo Raffinationsreaktionen stattfinden, die Verunreinigungen entfernen und die Zusammensetzung steuern. Die Tröpfchen sammeln sich im Tiegel und erstarren zu einem Barren. Die Schlackeschicht wirkt auch als Wärmebarriere und fördert gerichtete Erstarrung und eine homogene Struktur.
