Elektrolichtbogenöfen

Der Elektrolichtbogenofen, auch Elektro-Lichtbogenofen (ELBO) genannt, ist ein metallurgischer Schmelzofen, der seine Wärme durch einen oder mehrere Lichtbogen zwischen Kohle- bzw. Graphitelektroden und dem Schmelzgut erzeugt. Typische Einsatzbereiche sind die Stahlerzeugung aus Stahlschrott sowie die Legierung und Verfeinerung von Eisenmetallen. Im Gegensatz zu Brennöfen nutzt der Elektrolichtbogenofen überwiegend elektrische Energie und zeichnet sich durch hohe Flexibilität bei der Rohstoffzusammenstellung aus.

Aufbau und Arbeitsprinzip: Der Ofen besteht aus einem feuerfest ausgekleideten Behälter aus Stahl, einer feuerfesten Decke und mehreren wassergekühlten Graphitelektroden, die durch eine Öffnung an der Ofenspitze eingeführt werden. Das Schmelzgut wird auf dem Ofenboden erhitzt; Schlacke bildet sich an der Oberfläche. Durch das Anlegen der Lichtbogen wird die Schmelze rasch erhitzt und schmilzt, sodass eine flüssige Eisenphase entsteht, die über ein Tapping-Loch abgeführt wird. Während des Schmelzprozesses können Sauerstofflanzen eingesetzt werden, um Dekarburierung und Verfeinerung zu unterstützen.

Varianten und Leistungsweise: Es gibt AC- und DC-Betrieb sowie drei- oder vierelektrodige Systeme. Moderne Anlagen setzen oft mehrere Elektroden gleichzeitig ein, um eine gleichmäßigere Schmelze zu erzielen. Die Energiezufuhr erfolgt über Hochspannungsnetze mit sehr hohen Strömen; der Energieverbrauch liegt typischerweise im Bereich mehrerer Hundert Kilowattstunden pro Tonne Stahl, abhängig von Charge, Rohstoffqualität und Prozessführung.

Historische Einordnung und Bedeutung: Der Elektrolichtbogenofen hat die Stahlerzeugung im 20. Jahrhundert stark verändert, insbesondere durch die verstärkte Nutzung von Recyclingrohstoffen. Heute ist er weltweit ein wichtiger Bestandteil der Stahlerzeugung, vor allem in Elektrostahl- und Edelstahlwerken. Umweltaspekte werden durch Rauchgasreinigung, Staubabscheidung und Optimierung des Energieeinsatzes adressiert.