Plasmaofen

Metallurgie

Schmelzofen mit Plasmabrenner. Das Plasmagas schafft eine Ofenatmosphäre mit günstigen metallurgischen Bedingungen, besonders für das Schmelzen und Umschmelzen von Eisen, Stahl und NE-Metallen mit hohem Reinheitsgrad.

Bei Anwendung von Gleichstromplasmabrennern werden diese seitlich durch die Ofenwand in den Ofen eingeführt. Eine gekühlte Anode ist im Herd angebracht. Bei Öfen mit Drehstromplasmabrennern sind diese durch den Ofendeckel von oben eingeführt, vergleichbar den Graphitelektroden bei Elektrolichtbogenöfen.

Gegenüber Drehstromlichtbogenöfen haben Plasmaöfen eine geringere Lärmentwicklung und Netzrückwirkung. Die Kohlenstoffaufnahme des Schmelzbades aus den Graphitelektroden wird vermieden, und die Argonatmosphäre im Ofen vermindert den Abbrand von Legierungselementen.

Induktionstiegelofen mit Plasmebrenner (nach N. Aleksandrov und N.Bloshko)© GIESSEREI LEXIKON

Außerdem gibt es auch Schmelzöfen mit kombinierter Beheizung, zum Beispiel Induktionsöfen mit zusätzlichem Plasmabrenner. Hier dient der Plasmabrenner vor allem zur Beschleunigung und Intensivierung der Aufheizung beim Erschmelzen und somit der Verbesserung der Leistungskennwerte (Bild).

Im Plasmaofen brennt der Gleichstrom-Lichtbogen zwischen der wassergekühlten Katode des Plasmabrenners und dem metallischen Einsatz beziehungsweise der im Ofenboden eingebauten Anode. Infolge der hohen Leitfähigkeit des Plasmas brennt der Lichtbogen sehr stabil und mit relativ großen Bogenlägen. Beim Anfahren des beschickten Ofens, dessen Deckel dicht geschlossen sein muss, durchschmilzt der Plasmastrahl das Einsatzgut kraterförmig in Richtung auf die Bodenelektrode. Oberhalb der Bodenelektrode (Anode) entsteht ein Schmelzbad, das vom Plasmastrahl überhitzt wird und so den Einsatz auch von unten her weiter aufschmilzt.

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