Die Kunst einer effizienten Stahlproduktion liegt im einen darin, dass man den Lichtbogenofen, der zur Stahlproduktion genutzt wird, optimal nutzt.
Die Herausforderung bei so einem Ofen ist die Stromversorgung des Hüttenwerks. Die Spannung des Lichtbogenofens muss perfekt geregelt werden, um eine Netzrückwirkung zu verhindern und um eine effiziente Stahlproduktion zu garantieren.
Dabei ist der Ofentransformator essenziell, da dieser eine Hochleistung bereitstellen muss, damit er die Spannung des Ofens optimal abstufen kann.
Um genügend Freiraum zur Regulierung zu haben, wäre es von Vorteil, wenn man einen Stufenschalter im System besitzt, der am besten noch mehrere Schaltstufen zur Verfügung stellt. Damit Stillstände vermieden werden, nutzt man stabile Schalter, die dazu noch wenig Wartungszeit in Anspruch nehmen. Dazu kommen wartungsarme Transformatorkomponenten, die ebenso für Effizienz sorgen. Dazu kommen individuell angepasste Kompensationsanlagen gepaart mit Filteranlagen, die die optimale Netzspannung garantieren. Hier wird oft ein Vakuumschalter eingesetzt, da dieser 600000 Schaltungen überlebt und erst danach gewartet werden muss. Zudem benötigt er erst nach der doppelten Anzahl einen Lastumschaltereinsatz.
Damit wird eine kontinuierlich Produktqualität garantiert, während man Stillstand spart und Betriebskosten minimiert. Transformatorzubehör ist dabei auch sehr wichtig, da dieses den Betrieb des Ofentransformators überwacht. Heutzutage wird grüner Wasserstoff in der Stahlproduktion genutzt, um die CO2-Emissionen erheblich zu reduzieren.
In Deutschland wird der Stahl überwiegend durch Kohle- und Koksprozesse gewonnen. Dabei kommt es oft zu einem hohen Ausschuss an CO2.
Deshalb nutzt man schon heute Wasserstoff zur Stahlverarbeitung, den man aus Erdgas-Dampfreformierung gewinnt. Längerfristig betrachtet kann man dafür aber grünen Wasserstoff verwenden, der nicht aus Ressourcen unserer Erde besteht. Damit entfallen zudem aufwändige LKW-Transporte. Die effiziente Stahlproduktion hat darüber hinaus einen positiven Effekt, den man sich von Nutzen machen kann. Durch die Rohstahlerzeugung oder die Schmiedeprozesse wird konstant Wärme und damit Energie benötigt. Das Ziel ist daher so wenig Energie wie möglich einzusetzen. Bei diesen Prozessen entsteht eine enorm große Menge an Abwärme. Diese Abwärme nutzen viele Werke entweder für die eigene Produktion oder speisen die überschüssige Wärme in Fernwärmenetze, damit nichts verloren geht.
Die Wissenschaft macht sich natürlich auch Gedanken über das Material, wie es am besten wiederverwendbar ist.Eine Idee für die effizientere Stahlproduktion wäre zum Beispiel, dass man für die Herstellung von Stahlprodukten einfach Stahlschrott nimmt und diesen wieder einschmilzt. Das könnte man in einem Elektrolichtbogenofen realisieren. Dabei wird elektrische Energie, die man sogar durch Turbinen im eigenen Kraftwerk durch die eigene produzierte Wärme gewinnt, durch einen Lichtbogen in sehr stabile Schmelzenergie überführt. Der Lichtbogen besitzt dabei einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Energiedichte. Ein Problem bleibt allerdings: Diese Produktion eignet sich allerdings nur begrenzt für Flachstahlprodukte. Badische Stahl-Engineering GmbH ist ein Spezialist für effiziente Stahlproduktion.
