Was die Schlacke über den Stahl im Elektrolichtbogenofen verrät

Mehrere Stahlkonzerne erproben aktuell eine Lasermesstechnik, die schnelle Schlackenanalysen ermöglicht – und damit eine bessere Prozesssteuerung. Die Technik kommt wie gerufen und das hat mit dem Abschied vom Hochofen zu tun.

Unten im Ofen kocht der flüssige Stahl, oben schäumt eine Schicht komplexer und veränderlicher Zusammensetzung, die später abgeschöpft werden muss. Phosphor und Schwefel sind häufig enthalten. Aluminium und andere leichte Metalle. Schlacke, sagen sie in der Metallurgie, egal was drin ist. Und diese Schlacke sagt oft mehr über den Stahl aus als der Stahl selber preisgeben würde. Oder besser: Sie würde es aussagen, wenn man sie analysieren würde.

Wegen hoher Strompreise: Keine Zeit für Analyse

In längst nicht allen Stahlwerken ist das der Fall. Und wo die Schlacke analysiert wird, geschieht das meist zu Dokumentationszwecken. Was nur selten passiert: dass Stahlwerke auf Basis der Schlackenmessung korrigierend in den Ofenprozess eingreifen.

Bislang scheitert das häufig an der Zeit. Wenn der Elektrolichtbogenofen den Stahl aufgeschmolzen hat, sind große Mengen Elektrizität nötig, um die Schmelze auf Temperatur zu halten. Jede vergeudete Minute kostet das Stahlwerk viel Geld, sodass eine Schlackenmesstechnik vor allem eins sein muss: schnell.

Physische versus digitale Homogenisierung der Probe

Die Schlackenprobe wird klassischerweise mit einem Rohr entnommen, an dessen Außenwänden sie erstarrt. Daraufhin wird sie ins nahe gelegene Labor transportiert, gebrochen, aufgemahlen und verpresst. Erst dann folgt die Analyse.

Der Spektrometerhersteller Quantolux hat ein alternatives Verfahren entwickelt, das ohne Mahlen und Pressen auskommt. Zwei deutsche Stahlkonzerne und ein italienischer erproben die Technologie derzeit in ihren Elektrolichtbogenöfen. Hinzu kommt ein deutscher Nichteisenmetallproduzent. Keines der Unternehmen will namentlich genannt werden.