Ofenwanne

Eine Schmelzwanne ist der tiefste Bereich eines Schmelzofens, der unter die Sohle abgesenkt ist und in dem sich geschmolzenes Metall sammelt und absetzt, bevor es abgezogen wird. Bei Lichtbogenöfen, Induktionsöfen und Tiegelöfen arbeitet die Schwerkraft: Das flüssige Metall fließt beim Schmelzen nach unten, und die Wanne fungiert als Vorratsbehälter, der die Schmelze stabil hält und den Bedienern Zeit gibt, Schlacke abzuschöpfen und die Temperatur vor dem Abstich zu regeln.

Tiefe und Volumen der Wanne müssen zur Ofenkonstruktion und zur geplanten Chargengröße passen. Ein kleiner Tiegelofen könnte eine Wanne haben, die nur wenige Zentimeter tief ist, während ein großer Lichtbogenofen zur Stahlherstellung eine Wanne haben kann, die mehrere Tonnen Metall fasst. Der Wannenboden fällt sanft zum Abstichzapfen hin ab, um vollständige Entleerung zu gewährleisten; Totzonen oder scharfe Kanten führen dazu, dass Metall erkaltet und erstarrt, was den Abfluss blockiert und teure Sanierungsarbeiten erzwingt.

Das Feuerfestmaterial, das die Wanne auskleidet, muss wiederholtem Temperaturschock und chemischem Angriff durch die Schlackenschicht standhalten, die auf der Metalloberfläche schwimmt. Basische Auskleidungen (Magnesit oder Dolomit) eignen sich für die Stahlproduktion, da sie säurehaltige Schlacken widerstehen; saure Auskleidungen (Kieselsäure) funktionieren für Kupfer und Aluminium. Die Wannenauskleidung verschleißt schneller als der Rest des Ofens, weil sie gleichzeitig mit dem heißesten Metall und der korrosiven Schlacke in Kontakt kommt.

Häufige Probleme und Bezeichnungen

Metall kann in der Wanne erstarren, wenn der Ofen zu schnell abkühlt oder wenn der Abstichzapfen durch Schlacke blockiert wird. Überhitzung der Wanne durch zu große Chargen oder zu lange Verhüttungszyklen führt dazu, dass das Feuerfestmaterial abplatzt und ausfällt. Der Begriff "Wanne" stammt einfach aus der Gießereipraxis: alte Schachtöfen hatten buchstäblich eine ausgehobene Wanne am Boden, in der sich Metall sammelte, und der Name blieb, als sich die Ofenkonstruktion weiterentwickelte.

Die Unterscheidung zwischen Wanne und Sohle ist betriebstechnisch wichtig. Die Sohle ist die Hauptarbeitsfläche, auf der Metall und Schlacke während des Verhüttens sitzen; die Wanne ist die Sammelgrube darunter. Einige Ofenkonstruktionen haben mehrere Sohlen, die in eine einzige Wanne führen, oder eine Wanne, die in Abschnitte unterteilt ist, um verschiedene Metallchargen während der Verarbeitung getrennt zu halten.