TY - THES

T1 - Methodenentwicklung zur Stabilisation des Elektrischen Lichtbogens im Wassersoff-Argon Schmelzreduktionsplasma

AU - Leitner, Eva-Maria

N1 - nicht gesperrt

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Die Eisen- und Stahlindustrie beschäftigt sich schon seit 1990 damit, neben dem Hochofen ein kohlendioxidarmes Verfahren zur Roheisenerzeugung zu entwickeln. Neben den verschiedenen Wirbelschichtverfahren ist dabei die ¿Hydrogen Plasma Smelting Reduction¿ (HPSR) erwähnenswert. Dies ist eine stark veränderte Entwicklung des klassischen Elektrolichtbogenofens. Während dieser heutzutage hauptsächlich als Schmelzaggregat Verwendung findet, ist das Ziel der HPSR die Erzreduktion. Die veränderten Anforderungen an Umweltschutz und Qualität haben auch die Anwendung moderner Technologien, wie zum Beispiel den Gebrauch einer gasdurchspülten Hohlkathode, in der HPSR zur Folge. Ein Problem des Verfahrens ist die Instabilität des Lichtbogens während des Prozesses, was einerseits den Energiebedarf immens in die Höhe treibt, anderseits auch negativen Einfluss auf die umliegende Feuerfestausmauerung und die Prozessstabilität als Ganzes hat. Deshalb ist es ein Ziel dieser Arbeit, mittels passender Literatursuche die Einflüsse auf die Stabilität des Lichtbogens festzustellen. Eine weitere Absicht der Arbeit liegt darin, durch verschiedene Versuche den Einfluss der Gaszusammensetzung, einer kontinuierlichen Erzchargierung und deren kombinierten Einfluss auf die Lichtbogenstabilität unter Berücksichtigung eines variablen Leistungseintrags zu untersuchen. Um dies zu erreichen, wurden je eine Bewertungsmethode in Form von Diagrammen in 2D und 3D mithilfe der Daten aus den vorhergehenden Lichtbogenstabilitätsfeldversuchen von Zarl et al. [1] erstellt.

AB - Die Eisen- und Stahlindustrie beschäftigt sich schon seit 1990 damit, neben dem Hochofen ein kohlendioxidarmes Verfahren zur Roheisenerzeugung zu entwickeln. Neben den verschiedenen Wirbelschichtverfahren ist dabei die ¿Hydrogen Plasma Smelting Reduction¿ (HPSR) erwähnenswert. Dies ist eine stark veränderte Entwicklung des klassischen Elektrolichtbogenofens. Während dieser heutzutage hauptsächlich als Schmelzaggregat Verwendung findet, ist das Ziel der HPSR die Erzreduktion. Die veränderten Anforderungen an Umweltschutz und Qualität haben auch die Anwendung moderner Technologien, wie zum Beispiel den Gebrauch einer gasdurchspülten Hohlkathode, in der HPSR zur Folge. Ein Problem des Verfahrens ist die Instabilität des Lichtbogens während des Prozesses, was einerseits den Energiebedarf immens in die Höhe treibt, anderseits auch negativen Einfluss auf die umliegende Feuerfestausmauerung und die Prozessstabilität als Ganzes hat. Deshalb ist es ein Ziel dieser Arbeit, mittels passender Literatursuche die Einflüsse auf die Stabilität des Lichtbogens festzustellen. Eine weitere Absicht der Arbeit liegt darin, durch verschiedene Versuche den Einfluss der Gaszusammensetzung, einer kontinuierlichen Erzchargierung und deren kombinierten Einfluss auf die Lichtbogenstabilität unter Berücksichtigung eines variablen Leistungseintrags zu untersuchen. Um dies zu erreichen, wurden je eine Bewertungsmethode in Form von Diagrammen in 2D und 3D mithilfe der Daten aus den vorhergehenden Lichtbogenstabilitätsfeldversuchen von Zarl et al. [1] erstellt.

KW - Lichtbogen

KW - Wasserstoff-Argon

KW - Lichtbogenstabilität

KW - Elektrolichtbogenofen

KW - Wasserstoffplasma

KW - HPSR

KW - Schmelzreduktionsplasma

KW - Erzreduktion

KW - Prozessstabilität

KW - Wasserstoff-Argon-Plasma

KW - HPSR

KW - electric arc stability

KW - process stability

KW - gas composition

KW - electric arc

U2 - 10.34901/mul.pub.2023.06

DO - 10.34901/mul.pub.2023.06

M3 - Masterarbeit

ER -