stahl + eisen 06/2021 (Leseprobe)

wird intensiv gearbeitet. Bereits seit Anfang
der 2000er-Jahre hat sich die Direktreduktion
als großtechnisch verfügbare
Alternative zum klassischen Hochofenverfahren
bewährt. Bei der Direktreduktion
durch Erdgas wird Roheisen aus Eisenerzpellets
gewonnen. Dabei entstehen je nach
Technologie die Produkte DRI (Direct Reduced
Iron) und HBI (Hot Briquetted Iron).
Für das Transportieren – also das Abkühlen
und Chargieren – dieser Produkte im
Herstellungsprozess bieten sich den Betreibern
von Direktreduktionsanlagen sehr
innovative Lösungen. Die weltweite Rohstahlproduktion
belief sich 2020 auf 1,864
Mrd. t. Dabei betrug der Anteil an Rohstahl
aus der Direktreduktionstechnologie rund
110 Mio. t bzw. 6 Prozent bei steigender
Tendenz. Bei den Direktreduktionsprodukten
hat DRI einen Anteil von rund 5 Prozent,
1 Prozent entfällt auf HBI.
Erhebliche Produktionssteigerungen
möglich
Anders als bei der klassischen Hochofenroute
mit der Stahlerzeugung im Konverter
kommt bei der Direktreduktion der Elektrolichtbogenofen
zum Einsatz (DR-EAF-Route),
der sowohl DRI als auch HBI verwerten
kann. Bei den eingesetzten Direktreduktionsverfahren
hat sich seit den 1970er-Jahren
die Technologie von Midrex, USA, etabliert.
Dabei werden die Pellets erhitzt und
mit Methan durchgast. Der Sauerstoff wird
reduziert und es entsteht Roheisen in Form
von Eisenschwamm, der in diesem Fall als
DRI bezeichnet wird, und zu qualitativ
hochwertigem und sehr wettbewerbsfähigem
Stahl weiterverarbeitet werden kann.
Einen wichtigen Beitrag dazu leistet die
direkte Verbindung von der Direktreduktionsanlage
zum EAF durch kontinuierliches
Beschicken mit einem Heißgutförderer,
wodurch erhebliche Produktionssteigerungen
und Energieeinsparungen erreicht
werden. Bei der Aumund Hot DRI-Chargierung
wird das heiße DRI vom Midrex-Direktreduktionsschachtofen
durch ein Aumund-Becherzellenband
unter Wärmeisolation
und Inert-Bedingungen direkt in das
Stahlwerk zum EAF transportiert.
Die Herausforderung beim
Hot DRI-Transport
Die wesentlichen Vorteile der Heißchargierung
von DRI in den Lichtbogenofen sind
reduzierter Energieverbrauch und verkürzte
Abstichsequenzen. Temperaturverluste
bei zu transportierenden heißen Materialien
werden am häufigsten an den Transferstellen,
bei der Aufgabe an die Förderanlagen
sowie bei der Materialübergabe an
die Zwischenbehälter zum Schwalltopf
HDRI-Chargieren
Unter gasdichten Bedingungen
Mit dem Aumund-Becherzellenband Typ BZB-HI (HI = für heißes Material in
gasdichter Atmosphäre)
Transport und Kühlung von HBI
und Schmelzgefäß verursacht, jedoch
nicht während des eigentlichen Transportes.
Bei der traditionellen Anwendung mit
großen Körben oder Pfannen gibt es verschiedene
Quellen für den Temperaturverlust:
Die Körbe oder Pfannen werden ohne
Deckel manövriert, was eine erhebliche
Hitzeausstrahlung über die Oberfläche verursacht.
Auch bei der konventionellen
Ofenchargierung durch Öffnen und
Schwenken des Ofendeckels entstehen
hohe Wärmeverluste. Zusätzlich entstehen
Zeitverluste während Öffnungs- und
Schließvorgängen, die zu Lasten des metallurgischen
Betriebs bzw. der Energiezufuhr
gehen. Die Herausforderung beim Transport
von heißem DRI ist nicht nur, dass das
Material heiß ist, sondern, dass in jedem
Zustand ein Kontakt mit der umgebenden
Luft vermieden und deshalb mit Schutzgas
unter inerten Bedingungen gefördert werden
muss.
Abhängig von der Anlagengeometrie,
der Förderlänge und der Förderleistung,
bietet die mechanische Förderung von
heißem Material die adäquateste Lösung
für moderne Anwendungen. Pneumatische
Transportsysteme sind zwar für klei-
Auf einem Aumund-Flachplattenband wird das HBI mit einem Wassernebel
besprüht und produktschonend zum Beispiel von 800 auf 100 °C heruntergekühlt
(HBI-Slow-Cooling).
Grafik: Aumund
Grafik: Aumund
stahlundeisen.de Juni 2021 29