Untersuchungen zur Erhöhung der Bogenspannung in Elektrolichtbogenöfen durch Einblasen mehratomiger Gase bei möglichst geringer Veränderung der Stahlanalyse

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Ziel des Vorhabens ist die Spannungssteigerung von Lichtbögen - etwa in Elektrolichtbogenöfen der Stahlindustrie - durch Einblasen von drei- und mehratomigen Gasen in das Bogenplasma bei möglichst geringer Veränderung der Stahlanalyse. Als mehratomige Gase sind CH4, C3H8 und CO2 sowie ihre Mischungen vorgesehen. Mehratomige Gase erhöhen bei konstanter Stromstärke die Spannung eines Bogens, weil sie im Plasma thermisch in die atomaren Bestandteile dissoziiert und teilweise ionisiert werden. Im Erfolgsfall lassen sich höhere Heizleistungen ohne Steigerung der Stromstärke realisieren oder - bei konstanter Heizleistung - die Stromstärken und damit der spezifische Verbrauch an Elektrodengraphit senken. Geplant sind grundlegende Untersuchungen in einem 200-kg-Lichtbogenofen, der zunächst mit Plasmabrennern bestückt ist, die im Verlauf des 2. Jahres gegen gebohrte Graphitelektroden ausgetauscht werden. Spannungserhöhungen und metallurgische Effekte sollen unter Variation der Anteile an Zusatzgasen, der Zugabemethode, der Bogenpolarität und der Schlackenschichtdicke gemessen und im Hinblick auf betriebliche Anwendbarkeit diskutiert werden.