Elektrolichtbogenöfen (EAFs) sind aufgrund ihrer Flexibilität und hohen Produktivität in der modernen Stahlerzeugung weit verbreitet. Allerdings entsteht beim Betrieb von EAFs eine große Menge an feinem, abrasivem und hochtemperiertem Staub, der Metalloxide, Kalk und Kohlenstoffpartikel enthält. Eine effektive Staubabsaugung ist daher unerlässlich – nicht nur für die Einhaltung von Umweltauflagen, sondern auch für die Sicherheit der Mitarbeiter, den Schutz der Anlagen und einen stabilen Anlagenbetrieb.
Diese Fallstudie untersucht eine reale Anwendung zur Staubbekämpfung in der Elektrolichtbogenofenanlage eines Stahlwerks, wobei der Schwerpunkt auf der Auswahl von Filtersäcken und -körben , der Installationsleistung und den Betriebsergebnissen liegt.

Fallhintergrund
Ein mittelständisches Stahlwerk mit einem 120-Tonnen-Elektrolichtbogenofen hatte mit anhaltenden Problemen bei der Staubabsaugung zu kämpfen. Das bestehende Filtersystem wies häufige Filterausfälle, einen hohen Druckabfall und eine ungleichmäßige Luftverteilung auf, was zu erhöhten Wartungskosten und ungeplanten Stillstandszeiten führte.
Die Anlage benötigte eine robuste Filtrationslösung, die Folgendes bewältigen kann:

• Hohe Staubbelastung
• Erhöhte Betriebstemperaturen
• Abrasives und feinpartikuläres Material
• Kontinuierlicher, zyklischer Ofenbetrieb

Staubeigenschaften und Betriebsbedingungen
Das Verständnis der Eigenschaften des Staubs war für die Auswahl der richtigen Filtersäcke und -körbe unerlässlich.

• Staubart: EAF-Rauchstaub (Eisenoxid, Zinkoxid, Kalk, Kohlenstoff)
• Partikelgröße: Überwiegend unter 5 Mikrometer
• Staubbelastung: Hoch und variabel während der Schmelzzyklen
• Gastemperatur: 120–180 °C (mit kurzzeitigen Spitzenwerten)
• Reinigungsmethode: Impulsstrahl-Druckluft

Diese rauen Bedingungen schlossen Standardfiltermedien und leichte Filterkörbe aus.

Filtrationslösung: Auswahl des Filterbeutels
Nach einer technischen Bewertung entschied sich das Stahlwerk für Hochtemperatur-Nadelfilzfiltersäcke, die speziell für die metallurgische Staubabscheidung entwickelt wurden.
Verwendeter Filterbeuteltyp:

• Material: Aramid (Nomex®) Nadelfilz
• Optionale Behandlung: PTFE-Membranlaminierte Oberfläche
• Gewicht: 500–550 g/m²
• Betriebstemperatur: Dauerbetrieb bis zu 200 °C
• Filtrationseffizienz: >99,9 % für feinen EAF-Staub

Warum dieser Filterbeutel ausgewählt wurde

• Aramidfasern bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Hitze und mechanische Belastung
• Die PTFE-Membran verbessert die Abscheidung feinster Partikel und die Oberflächenfiltration.
• Die verringerte Staubdurchdringung verlängert die Lebensdauer des Filterbeutels unter abrasiven Bedingungen.
• Stabile Leistung auch bei häufigen Temperaturschwankungen

In Bereichen mit höherem Feuchtigkeitsrisiko wurde ein mit PTFE beschichteter Aramidfilz verwendet, um das Anhaften von Staub und das Verstopfen der Säcke zu verhindern.

Filtrationslösung: Auswahl des Filterkorbs
Filterkörbe spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Beutelform, der Reinigungseffizienz und der Lebensdauer – insbesondere in Pulsstrahl-Elektrolichtbogenanlagen.
Verwendeter Filterkäfigtyp:

• Material: Kohlenstoffstahldraht
• Drahtdurchmesser: 3,8–4,0 mm (vertikale Drähte)
• Ringabstand: ≤150 mm
• Oberflächenbehandlung: Feuerverzinkung + Epoxidbeschichtung
• Design: Venturi-integrierte Oberseite für optimale Pulseffizienz

Warum dieses Käfigdesign ausgewählt wurde

• Hochleistungsdraht verhindert Verformungen unter hohem Impulsdruck
• Der enge Ringabstand gewährleistet eine gleichmäßige Unterstützung und Reinigung des Beutels.
• Eine Korrosionsschutzbeschichtung schützt die Käfige vor sauren Staubkomponenten.
• Glatte Schweißnähte und eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit reduzieren den Abrieb der Säcke.

Die verstärkte Käfigkonstruktion reduzierte den vorzeitigen Verschleiß der Beutel an den Kontaktpunkten deutlich.

Systemkonfigurationsdatentabelle

Parameter	Spezifikation
Anwendung	Staubabsaugung für Elektrolichtbogenöfen
Stahlherstellungsprozess	EAF – Schrottschmelzen
Staubart	Eisenoxid, ZnO, Kalk, Kohlenstoff
Filtrationsanlagen	Impulsstrahl-Schlauchsystem
Filterbeutelmaterial	Aramid (Nomex®) Nadelfilz
Oberflächenbehandlung von Säcken	PTFE-Membran / PTFE-Beschichtung
Gewicht der Tasche	500–550 g/m²
Dauerbetriebstemperatur	≤200°C
Filterkäfigmaterial	Kohlenstoffstahl
Oberflächenbehandlung des Käfigs	Verzinkt + epoxidbeschichtet
Drahtdurchmesser des Käfigs	3,8–4,0 mm
Ringabstand	≤150 mm
Reinigungsmethode	Impulsstrahl-Druckluft
Filtrationseffizienz	>99,9 %

Leistungsergebnisse nach der Implementierung
Nach der Installation der modernisierten Filtersäcke und -körbe erzielte das Stahlwerk deutliche Verbesserungen:
Stabiler Druckabfall
Der Differenzdruck im Filterhaus blieb auch während der Phasen maximalen Schmelzens stabil.
Verlängerte Filterbeutellebensdauer
Die durchschnittliche Lebensdauer der Filterbeutel wurde um mehr als 30 % erhöht, wodurch sich die Austauschhäufigkeit verringerte.
Verbesserte Stauberfassung
Sichtbare Emissionen am Schornstein wurden beseitigt, wodurch die Einhaltung der örtlichen Umweltauflagen gewährleistet wurde.
Geringere Wartungskosten
Weniger Sackausfälle und Käfigverformungen führten zu weniger Stillständen und geringeren Arbeitskosten.

Warum die Abstimmung von Filterbeutel und -käfig in Elektrolichtbogenöfen wichtig ist
Dieser Fall verdeutlicht eine wichtige Lektion: Filtersäcke und -körbe müssen als aufeinander abgestimmtes System konzipiert sein . Hochleistungsfiltermedien allein können keine Ergebnisse liefern, wenn sich die Körbe verformen, korrodieren oder die Säcke beschädigen.
Für eine erfolgreiche Staubbekämpfung in Elektrolichtbogenöfen hängt die Filtration von folgenden Faktoren ab:

• Hochtemperatur- und abriebfeste Filterbeutel
• Starre, gut beschichtete Filterkörbe mit glatten Oberflächen
• Geeignete Käfiggeometrie zur Unterstützung einer effektiven Impulsreinigung

FilterWorkshop-Expertise in der Stahlwerksfiltration
Bei FilterWorkshop liefern wir Filtersäcke und -körbe, die speziell für metallurgische Anwendungen, einschließlich Elektrolichtbogenöfen, entwickelt wurden . Unsere Lösungen sind so konstruiert, dass sie folgenden Belastungen standhalten:

• Hohe Temperaturen und thermische Zyklen
• Schleifmittel, feiner Metallstaub
• Langzeit-Impulsstrahlreinigung

Mit konsequenter Qualitätskontrolle und anwendungsorientiertem Design unterstützt FilterWorkshop Stahlwerke bei der Erreichung einer zuverlässigen, normkonformen und kosteneffizienten Staubabsaugung.

Abschluss
Dieser Fall einer Staubabsaugung in einem Elektrolichtbogenofen zeigt, dass die Wahl des richtigen Filtersackmaterials und der passenden Filterkorbkonstruktion entscheidend für eine erfolgreiche Filtration in einem Stahlwerk ist. Durch den Einsatz von Aramid-Nadelfilzfiltersäcken mit PTFE-Beschichtung und robusten, korrosionsbeständigen Filterkörben erzielte das Werk sauberere Emissionen, eine längere Lebensdauer und reduzierte Betriebskosten.
Für Stahlproduzenten, die zuverlässige Lösungen zur Staubbekämpfung suchen, bieten die Filtersäcke und -körbe von FilterWorkshop eine bewährte Grundlage für leistungsstarke EAF-Filtrationssysteme.