Das Elektrostahlverfahren (2° Éd., 2. Aufl. 1951. Softcover reprint of the original 2nd ed. 1951) Ofenbau, Elektrotechnik, Metallurgie und Wirtschaftliches Nach F. T. Sisco “The Manufacture of Electric Steel”

VI Siemens-Halske sei fur ihr bereitwilliges Entgegenkommen an diesel' Stelle bestens gedankt. Einige Abschnitte des fertigbearbeiteten Konzepts del' vorliegenden Auflage habe ich Sonderfachleuten zur kritischen Durchsicht vorgelegt, um die Gewiihr zu haben, daB auch die Gebiete, fur die ich selbst nicht ureigenster Fachmann bin, einwandfrei dargestellt sind. Es ist mir dahel' eine schone PIlicht, allen diesen Herren an dieser Stelle meinen ver­ bindlichen Dank fUr ihr Interesse und ihre Muhewaltung auszuspl'echen, und zwar Herrn Dipl.-Ing. A. Driller, Mulheim, fur den elektrotechni­ schen Teil des Lichtbogenofens, den Herren Dipl.-Ing. O. Kaufmann und Obering. F. Linnhof fur den elektrischen Teil des Hochfrequenz­ of ens, Herrn Direktor Dr. Kuhlmann, Meitingen, fur den Elektroden­ Abschnitt und Herrn Direktor E. Muller, Weisweiler, und Herrn Dr. G. Volkert, Sollingen, fur die Beschreibung der Ferrolegierungen. Dusseldorf-Oberkassel, im Dezember 1950. H. Siegel. Inhaltsverzeichnis. Seite A. Einfiihrende Betrachtun~cn 1 T. Die Entwicklung des ElektrostahlYerfa,hrens 1 Einleitung .................. . 1 Die Anfange del' Elektrostahlerzeugung . . . . . . 2 Die gewerbliche Entwicklung del' Elektrostahlerzeugung . 4 6 Del' jetzige Stand . . .

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.