Der Hauptunterschied zwischen einem Elektrolichtbogenofen und einem Plasmalichtbogenofen liegt in der Art der Wärmeerzeugung und den Eigenschaften der Wärmequelle. Bei Lichtbogenöfen wird ein elektrischer Lichtbogen zwischen den Elektroden und der Charge zur Wärmeerzeugung eingesetzt, während bei Plasmalichtbogenöfen ein Plasmalichtbogen verwendet wird, d. h. ein Strom von hoch ionisiertem Gas bei sehr hohen Temperaturen, der in der Regel von einem Plasmatron erzeugt wird.
Elektrischer Lichtbogenofen:
- Wärmeerzeugung: In einem Elektrolichtbogenofen wird die Wärme durch einen Lichtbogen erzeugt, der zwischen der Elektrode und der Charge gezündet wird. Der Lichtbogenstrom fließt direkt durch die Charge und sorgt sowohl für eine Lichtbogenerwärmung als auch für eine Widerstandserwärmung durch den Strom, der durch das Material fließt.
- Arten: Es gibt zwei Haupttypen von Elektrolichtbogenöfen: Öfen mit direktem Lichtbogen und Öfen mit indirektem Lichtbogen. Bei Öfen mit direktem Lichtbogen erhitzt der Lichtbogen die Charge direkt, was zu einer schnelleren und effizienteren Erwärmung führt.
- Anwendungen: Elektrolichtbogenöfen sind in der Stahlerzeugung weit verbreitet und können unter Vakuumbedingungen zum Schmelzen von Refraktärmetallen und zur Herstellung von Speziallegierungen eingesetzt werden.
Plasma-Lichtbogenofen:
- Wärmeerzeugung: Plasmalichtbogenöfen verwenden einen Plasmalichtbogen, d. h. einen Gasstrahl, der so stark erhitzt wird, dass er ionisiert wird und Elektrizität leitet, wodurch eine sehr hohe Temperatur (zwischen 3.000 und 7.000 Grad Celsius) entsteht. Dieses Plasma wird von einem Plasmatron erzeugt und kann kontrolliert und gezielt auf das zu schmelzende Material gerichtet werden.
- Vorteile: Plasmalichtbogenöfen bieten eine hohe Stabilität und kontinuierliche Temperatureinstellung, die Möglichkeit, in verschiedenen Atmosphären zu arbeiten, eine hohe Effizienz bei Legierungszusätzen und einen geringeren Gehalt an Verunreinigungen. Sie eignen sich besonders für das Schmelzen von kohlenstoffarmen Stählen und nitrierten Stählen.
- Anwendungen: Diese Öfen werden hauptsächlich in der Elektrometallurgie eingesetzt und können in verschiedenen Ausführungen konfiguriert werden, einschließlich horizontaler und vertikaler Aufbauten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass beide Ofentypen zwar Lichtbögen zur Wärmeerzeugung nutzen, der Plasmalichtbogenofen jedoch durch die Verwendung von Plasma als Wärmequelle eine präzisere Temperatursteuerung ermöglicht und spezifische Vorteile bei metallurgischen Prozessen bietet, insbesondere bei der Herstellung hochwertiger, niedrigreiner Metalle und Legierungen.
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