Produktübersicht – Die Herausforderung für EAF-Schlackentöpfe
An EAF-Schlackentopf(oderSchlackenpfanne für Elektrolichtbogenofen) ist nicht einfach nur eine kleinere Version eines BOF-Konvertertopfs. Er arbeitet unter völlig anderen Belastungen, die ihn zu einem der anspruchsvollsten Gussteile in einem Stahlwerk machen.
Elektrolichtbogenöfen produzieren Schlacke chargenweise.45–90 Minuten– oft 12 bis 20 Brunstzyklen pro Tag. Jeder Zyklus umfasst:
1. Füllungmit geschmolzener Schlacke bei 1.600–1.700°C (einschließlich metallischer Tröpfchen)
2. Holdingwährend der Topf über unebene Böden transportiert wird
3. Müllablagerungdurch Kranneigung, manchmal mit Aufprall gegen den Rand einer Schlackengrube
4. Luftkühlungauf unter 300 °C vor der nächsten Befüllung – wodurch extreme Temperaturen entstehenThermischer Schock
5. Im Gegensatz zu den Schlackentöpfen von Sauerstoffblasanlagen, die typischerweise einmal pro Schicht mit Schlacke beschickt werden, können die Schlackentöpfe von Elektrolichtbogenöfen folgenden Einflüssen ausgesetzt sein:schnelles Aufheizen und Abkühlen bis zu 20 Mal täglichDiese hochfrequenten Temperaturzyklen führen zuthermische Ermüdungsrisse– die häufigste Fehlerursache bei EAF-Schlackentöpfen.
Darüber hinaus variiert die chemische Zusammensetzung der EAF-Schlacke stark in Abhängigkeit von der Schrottqualität, den Legierungszusätzen und dem Raffinationsverfahren. Die Schlacke kann **stark basisch** (hoher CaO-Gehalt, klebrig) odersauer(hoher SiO₂-Gehalt, flüssig). Jedes dieser Materialien erfordert ein anderes inneres Profil und eine andere Materialreaktion.
Womic Steel hat sich entwickeltEAF-optimierte Schlackentöpfedie drei spezifische Problembereiche angehen:
●Thermische Ermüdungsrisse– gelöst durch Feinkornstahl + kontrollierte Abkühlungswärmebehandlung
●Schlackenfrost– gelöst durch patentierte doppelt geneigte Innenkontur und Antihaftbeschichtung
●Mechanische Beschädigung beim Abladen– gelöst durch verstärkten Rand und stoßdämpfende Form
Warum sollten Sie sich für Womic-Stahl für Ihren EAF-Schlackentopf entscheiden?
| Besonderheit | EAF-spezifischer Vorteil |
| Nb-V-mikrolegierter Stahl | Geringe Mengen an Niob und Vanadium blockieren Korngrenzen und verzögern so die Entstehung von Ermüdungsrissen. Dies erhöht nachweislich die Anzahl der Lastwechsel bis zum Bruch im Vergleich zu herkömmlichem Gussstahl um 70 %. |
| Beschleunigtes Abschrecken + Anlassen | Nach der Austenitisierung erzeugt die Zufuhr von Druckluft (nicht stehender Luft) ein feineres Perlit-Bainit-Gefüge – was eine deutlich höhere Beständigkeit gegenüber Temperaturschocks zur Folge hat. |
| Doppelte Neigung Innenkessel | Oberes Gefälle 12°, unteres Gefälle 8°, mit einer 150 mm breiten, vertikalen, ebenen Zone am Abstichpunkt. Die Schlackenablösezeit wurde in Feldversuchen um 40 % reduziert. |
| ** Antihaft-Keramikbeschichtung (Innenseite)** | Die zweikomponentige Aluminiumsilikat-Beschichtung mit einer Dicke von 3 mm ist beständig gegen die Anhaftung basischer Schlacke. Die Erneuerungsintervalle betragen mehr als 12 Monate. |
| Geschmiedete Zapfenoption | Für Töpfe über 50 Tonnen können wir separat geschmiedete und montierte Zapfen (mechanisch verriegelt + vollflächige Schweißnähte) für maximale Dauerfestigkeit liefern. |
| Dynamische FEA mit Wärmeprüfungsbelastung | Wir simulieren 1000 Zyklen mit einer Temperaturänderung von 800 °C (Erwärmen von 300 °C auf 1600 °C, Abkühlen von 1600 °C auf 300 °C), um zu überprüfen, ob keine Risse entstehen. Ein Bericht ist beigefügt. |
| Design mit geringer Wärmeausdehnung | Durch den optimierten Wanddickenverlauf werden die thermischen Spannungen im oberen Randbereich – der häufigsten Rissstelle – reduziert. |
| EAF-spezifische Schnittstelle | Wir passen die Kontur des oberen Randes des Topfes an die Öffnung der Schlackentür Ihres Ofens und die Geometrie des Abstichauslaufs an – kein Spritzen oder Verschütten. |
Wir bieten außerdem an:Inspektionsprogramm für Schlackenofen-Shuttles– Wir schulen Ihr Personal für die Durchführung von Ultraschallprüfungen im laufenden Betrieb und tauschen die Töpfe in einem geplanten Zyklus aus, um ungeplante Ausfallzeiten zu minimieren.
Technische Spezifikationen – EAF-optimierter Schlackentopf
Empfohlener Kapazitätsbereich für gängige EAF-Größen
| EAF-Nennkapazität (Tonnen) | Schlackenvolumen pro Schmelze (Tonnen) | Empfohlene Topfkapazität (Tonnen) | Topfgewicht (Tonnen) | Tageszyklen (typisch) |
| 60 | 12–18 | 15–20 | 12–18 | 15–20 |
| 80 | 16–24 | 20–30 | 18–26 | 15–20 |
| 100 | 20–30 | 30–40 | 26–36 | 12–18 |
| 120 | 25–35 | 40–50 | 36–46 | 12–15 |
| 150 | 30–45 | 50–65 | 46–60 | 10–15 |
| 180 | 40–55 | 65–80 | 60–75 | 8–12 |
Das Fassungsvermögen des Schmelztiegels sollte das 1,2- bis 1,5-fache des Schlackenvolumens betragen, um ein Aufschäumen der Schlacke ohne Überlaufen zu ermöglichen.
EAF-spezifische Werkstoffgüten
| Grad | Mikrostruktur | Thermische Ermüdungsbeständigkeit | Am besten geeignet für |
| ZG270-500 Modifiziert (Nb 0,03 %, V 0,05 %) | Feinkörniger Ferrit/Perlit | +++ | Allgemeines EAF, kostengünstig |
| GS-20Mn5 (1.1120) | Gehärteter Martensit + Bainit | ++++ | Hochleistungs-Elektrolichtbogenofen mit vielen Zyklen/Tag |
| ASTM A27 65-35 Mod (mit Cu+Ni) | Abgeschreckter und angelassener Martensit | ++++ | Edelstahl EAF (korrosive Schlacke) |
| 1,6220 (16MnCr5) | Karburiertes Gehäuse + zäher Kern | +++++ | Extremer Service >20 Zyklen/Tag |
Unsere Empfehlung:Für die meisten EAF-Anwendungen,GS-20Mn5 + vergütetbietet das beste Verhältnis von Kosten, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Reparierbarkeit.
EAF-spezifische Dimensionsmerkmale
| Besonderheit | EAF-Anforderung | Womic Stahldesign |
| Obere Felgenhöhe | Muss niedrig genug sein, um unter die Schlackentür zu passen, aber hoch genug, um ein Überspritzen zu verhindern. | Verlängerte Vorderradfelge (Anschlagseite) 100 mm höher als die Hinterradfelge |
| Zapfenneigungswinkel | 45° Neigung für vollständige Entleerung | Zapfenachse um 50 mm zur Gießlippe versetzt – selbstentleerend |
| Bodenform | Konisch für klebrige EAF-Schlacke | 120°-Spitzenkegel mit 50 mm Radius an der Spitze – verhindert Schlackenbildung am Fersenansatz |
| Hebeösen | Zusätzliche Hebepunkte für Wartungsarbeiten | Vier integrierte Ösen für Gurtbänder |
| Ablaufloch (optional) | Zum Entleeren der restlichen flüssigen Schlacke vor der vollständigen Erstarrung | 50 mm Durchmesser mit Gewindestopfen, am tiefsten Punkt angebracht |
Daten aus dem thermischen Ermüdungstest (simuliert)
| Parameter | Wert |
| Prüfstandard | Womic internal (basierend auf ASTM E606) |
| ΔT pro Zyklus | 1300 °C (300 °C → 1600 °C → 300 °C) |
| Haltezeit bei maximaler Temperatur | 10 Minuten |
| Kühlmethode | Zwangsluftzirkulation (Simulation der tatsächlichen Bodenbedingungen) |
| Zyklen bis zu einem 1 mm Riss (Standard-Gussstahl) | ~1.500 Zyklen |
| Zyklen bis zu einem 1-mm-Riss (Womic EAF-Qualität) | ~3.200 Zyklen |
| Verbesserung | +113% |
Qualitätskontrolle von EAF-Schlackebehältern – Validierung durch Temperaturwechsel
Über die Standard-ZfP hinaus führen wir folgende Prüfungen durch:zerstörende thermische ZyklusprüfungAn Erstmusterproben wird ein kleinerer Prüfkörper (gleiche Wärmebehandlung) in unserem Laborofen beschleunigten Temperaturzyklen unterzogen. Risse werden alle 500 Zyklen mittels Eindringprüfung gemessen. Der Test wird beendet, sobald die Risslänge 3 mm überschreitet. Die erreichte Zyklenzahl wird dokumentiert und erfüllt garantiert Ihre Mindestanforderung (typischerweise 2.500 Zyklen).
Zusätzliche EAF-spezifische Prüfungen:
Ultraschall-Wanddickenmessung– Wir erstellen eine farbcodierte Dickenkarte des gesamten Topfes, in der alle Bereiche unterhalb der Nenndicke hervorgehoben werden.
Überprüfung des Zapfenwurzelradius– Mithilfe einer speziellen Konturenlehre überprüfen wir, ob der Radius mindestens 50 mm beträgt.
Felgengeradheit– Nach der Wärmebehandlung messen wir die Ebenheit des Randes; eine Abweichung von ≤5 mm gewährleistet die korrekte Passform mit der Schlackentür.
Fertigungsprozess – EAF-Belastungszyklus-Guss
1. Kundenspezifische Entwicklung– Wir analysieren Ihren Elektrolichtbogenofen: Hersteller, Abstichverfahren, Schlackenbasizität, Zyklen pro Tag, Krankapazität und Anlagenlayout.
2. FEA-Thermische-Zyklus-Simulation– 1.000 virtuelle Zyklen identifizieren die Hotspots; wir fügen Rippen hinzu oder ändern die Dicke entsprechend.
3. Muster mit EAF-Profil– einschließlich der erhöhten Vorderradfelge und der asymmetrischen Zapfenposition.
4. Hochreiner Stahl– EAF + LF + VD + Gießen unter Schutzgasatmosphäre. Zielwerte: S < 0,012 %, P < 0,015 %, H < 2 ppm.
5. Einmalbesetzung– Integrierter Topf + Zapfen (oder separate geschmiedete Zapfen für >50 Tonnen).
6. Kontrollierte Erstarrung– Exotherme Steigleitungen nur bei dicken Querschnitten verwenden; Kühlvorrichtungen in der Nähe von Zapfenverbindungen einsetzen, um Schrumpfung zu vermeiden.
7. Wärmebehandlung– Abgeschreckt (Luftkühlung) + angelassen → feine Bainitstruktur.
8. Erste UT & MT– Alle Potentiometer mit linearen Defekten >2mm aussortieren.
9. Maschineninnenschüssel– CNC-Bearbeitung der doppelten Schrägkontur.
10.Antihaftbeschichtung auftragen– Zwei Keramikschichten, Gesamtdicke 2,5–3,0 mm, ausgehärtet bei 350°C.
11.Abschließende zerstörungsfreie Prüfung (Phased-Array-Ultraschallprüfung)– Fokus auf Übergangszonen.
12.Lasttest (optional)– Mit Zeugen, unter Verwendung einer kalibrierten Wägezelle bei 1,25× Nennkapazität.
Verpackung & Versand für EAF-Schlackentöpfe
EAF-Öfen sind oft kleiner als BOF-Öfen, werden aber in größeren Stückzahlen geliefert. Wir bieten:
●Stapelbares Design– Mit hölzernen Trennwänden können bis zu 3 Töpfe in einem 40-Fuß-Container gestapelt werden (wodurch Frachtkosten gespart werden).
●Maßgefertigte Stahlgestelle– für mehrere Topflieferungen, wiederverwendbar.
●Lieferzeit für den ersten Artikel– 16 Wochen (einschließlich Muster- und Validierungstest).
●Vorlaufzeit für die Serienproduktion– 8-10 Wochen für zusätzliche Einheiten.
EAF-fokussierte Fallstudien
Fall 1: 80-t-Elektrolichtbogenofen, mexikanisches Mini-Stahlwerk – Beseitigung von thermischer Ermüdung
Problem:Die vorherigen Töpfe hielten 9 Monate (ca. 4.500 Zyklen), dann entwickelten sich radiale Risse am Rand.
Lösung:Womic lieferte GS-20Mn5-Töpfe mit vergüteter Struktur, doppelt geneigtem Innenprofil und Antihaftbeschichtung.
Ergebnis:Nach 14 Monaten (7.200 Zyklen) keine sichtbaren Risse. Zweite Bestellung über 12 Töpfe aufgegeben.
Fall 2: 150-t-Gleichstrom-Elektrolichtbogenofen, südkoreanisches Edelstahlwerk – Hochkorrosive Schlacke
Problem:Hochkonzentrierte Cr2O3-Schlacke hat herkömmliche Brennöfen innerhalb von 6 Monaten durchfressen.
Lösung:Speziell legierter ASTM A27 65-35 mit Zusatz von Cu (0,5%) und Ni (1,0%) sowie Keramikbeschichtung auf der gesamten Innenfläche.
Ergebnis:Die Nutzungsdauer wurde auf 18 Monate verlängert – das Dreifache des vorherigen Wertes. Beschichtete Tiegel reduzierten zudem die Anfrierzeit der Schlacke um 50 %.
Fall 3: 60-t-Elektrolichtbogenofen, indische Gießerei – Häufiges Anzapfen (mehr als 20 Schmelzen/Tag)
Problem:Die Töpfe rissen innerhalb von 3 Monaten aufgrund unzureichender Abkühlzeit zwischen den Zyklen.
Lösung:Neu gestalteter Topf mit dünneren Wandabschnitten (40 mm statt 60 mm) und externen Kühlrippen zur beschleunigten Wärmeableitung. Zusätzlich wird eine Zwangsluftkühlung empfohlen.
Ergebnis:Das Auftreten von Rissen verzögerte sich um 10 Monate. Das geringere Topfgewicht reduzierte zudem den Verschleiß des Krans.
Anwendungsbereiche – Wo EAF-Schlackentöpfe unverzichtbar sind
●EAF-Werkstätten aus Kohlenstoffstahl(lange Produkte, flache)
●Edelstahl-EAF-Schmelzen(stark korrosive Schlacke)
●Lichtbogenöfen für legierten Stahl und Werkzeugstahl
●Lichtbogenöfen für Gießereien(Eisen- und Stahlguss)
●Eisenschwamm / DRI-basierte Stahlherstellung(Schlacke mit hohem FeO-Gehalt)
●EAF-Staubrecyclinganlagen(Zinkgewinnung aus EAF-Staub)
Häufig gestellte Fragen (FAQ) – EAF-spezifisch
F: Woran erkenne ich, ob mein Elektrolichtbogenofen einen speziellen Schlackentopf benötigt?
A: Wenn Sie mehr als 10 Schmelzvorgänge pro Tag durchführen oder innerhalb von 12 Monaten Risse an Standard-Öfen feststellen, benötigen Sie eine für Elektrolichtbogenöfen optimierte Konstruktion. Auch wenn Sie übermäßiges Anhaften von Schlacke bemerken oder manuelles Brechen erforderlich ist, hilft Ihnen unser Antihaftprofil.
F: Kann ich denselben Schlackentopf für BOF und EAF verwenden?
A: Nicht empfehlenswert – Elektrolichtbogenofen-Öfen sind für schnellere Zyklen, dünnere Wände und andere Schlackenhaftungseigenschaften ausgelegt. Die Verwendung von Konverterofen-Öfen im Elektrolichtbogenofen führt zu vorzeitiger Rissbildung; die Verwendung von Elektrolichtbogenofen-Öfen im Konverterofen kann zu Überhitzung führen. Verwenden Sie stets die dafür vorgesehenen Öfen.
F: Bieten Sie Finanzierungs- oder Cannabis-Tauschprogramme an?
A: Ja – wir bieten ein Schlackenofen-Servicemodell an: Sie zahlen pro produzierter Tonne Stahl, und wir sind Eigentümer und Instandhalter der Öfen. Mindestlaufzeit: 5 Jahre. Fragen Sie nach weiteren Details.
F: Wie lange ist die typische Lebensdauer einer Antihaftbeschichtung?
A: Im Normalbetrieb eines Elektrolichtbogenofens (Basisschlacke, 15 Zyklen/Tag) hält die Beschichtung 9–12 Monate. Die Neubeschichtung kann von unseren Technikern in Ihrem Werk durchgeführt werden (oder wir liefern Ihnen ein Beschichtungsset). Die Kosten für den Austausch der Auskleidung betragen ca. 15 % des Preises eines neuen Ofentopfes.
F: Wie handhaben Sie den Notfallaustausch, wenn ein Topf plötzlich kaputt geht?
A: Wir halten einen kleinen Pufferbestand (2–4 Töpfe) gängiger EAF-Größen in unserem Lager vor. Für Kunden mit Servicevertrag erfolgt die Lieferung per Luftfracht innerhalb von 72 Stunden.
F: Kann man Temperatursensoren an dem Topf anbringen?
A: Ja – wir können Thermoelementtaschen (bis zu 4 Stellen) mit Inconel-Ummantelung installieren. Die Sensoren können an ein tragbares Messgerät angeschlossen oder in Ihr Anlagenleitsystem integriert werden.
F: Welche Anforderungen müssen an die Oberflächenbeschaffenheit für die Haftung von EAF-Schlacke gestellt werden?
A: Die Innenschale muss auf eine Oberflächenrauheit (Ra) ≤ 6,3 μm bearbeitet werden. Gussoberflächen begünstigen das Anhaften. Unsere Doppelschrägkonstruktion in Kombination mit der Feinbearbeitung reduziert das Anhaften deutlich.
F: Wie reinige ich einen Schlackentopf, wenn die Schlacke im Inneren gefroren ist?
A: Schlagen Sie niemals direkt mit einem Hammer auf die Topfwand – das verursacht Risse. Schneiden Sie stattdessen mit einer Sauerstofflanze einen Kanal und erhitzen Sie den Topf anschließend gleichmäßig. Unsere Antihaftbeschichtung reduziert das Risiko von Frostschäden.
Sind Sie bereit, Ihr EAF-Schlackenmanagement zu verbessern?
Kontaktieren Sie Womic Steel für einekostenlose Beurteilung der thermischen ErmüdungWir werden Ihnen für Ihre aktuellen Schlackentöpfe Designänderungen empfehlen und eine mögliche Verlängerung der Lebensdauer prognostizieren.
Webseite: www.womicsteel.com
E-Mail: sales@womicsteel.com | eaf@womicsteel.com
Tel./WhatsApp/WeChat:
Victor: +86 15575100681
Jack: +86 18390957568
Womic Steel – Entwickelt für den intensiven Rhythmus der Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen.
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