Siemens drosselt Emissionen in Hüttenwerk

Beim Finex-Prozess werden gegenüber der heutigen Hochofenverfahrensroute die arbeits- und energieaufwändigen Prozesse Sintern und Verkoken bei der Eisenerzverhüttung überflüssig. Das Resultat ist eine immense Reduzierung des Schadstoffausstoßes und eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit, wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future berichtet. Die erste Großanlage ist bereits in Südkorea in Betrieb. Weitere Werke in Indien und Vietnam folgen.

Das Sintern und Verkoken sind zwei elementare Prozessschritte zur Roheisenherstellung mit dem Hochofenverfahren. Beim Sintern schmelzen wenige Millimeter große Erzteilchen an der Oberfläche auf und bilden feste, stückige Agglomerate. Feinerz kann ungesintert nicht im Hochofen eingesetzt werden, da es die Gaskanäle in der Feststoffschüttung verstopfen würde. Damit könnte das Reduktionsgas Kohlenmonoxid das Eisenoxid im Erz nicht zu Eisen reduzieren. Zum Verkoken wird Kohle unter Luftabschluss erhitzt, wobei als Nebenprodukt Teere entstehen. Reine Kohle ist im Hochofen nicht einsetzbar, da diese im Hochofen auch verkoken würde und die Teerprodukte die Gaskanäle in der Materialschüttung blockieren würden.

Mit dem koreanischen Stahlhersteller Posco entwickelte Siemens VAI Metals Technology ein Roheisenerzeugungsverfahren, in dem Feinerz und Kohle direkt eingesetzt werden. Kernstück bei Finex ist ein mehrstufiges System von Wirbelschichtreaktoren, in dem das Reduktionsgasgemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff das Feinerz aufwirbelt und zu Eisenschwammstücken umwandelt. Diese werden im heißen Zustand mit Walzen zu größeren Stücken verfestigt und danach direkt in den sogenannten Einschmelzvergaser eingebracht. Dort werden sie zu Roheisen aufgeschmolzen, indem die nötige Hitze durch die direkte Vergasung der Kohle mit Sauerstoff erzeugt wird. Durch diese Vergasungsreaktion entsteht zudem das Reduktiongasgesmisch für das Wirbelschichtreaktorsystem. Das verbrauchte Reduktionsgas ist ein wertvolles Nebenprodukt von Finex, mit dem ein Kraftwerk zur Stromerzeugung betrieben wird.

Im April 2007 nahm Posco die erste Großanlage für 1,5 Millionen Tonnen Jahresproduktion in Betrieb. Im Vergleich zur Hochofenroute reduzierten sich die Emissionen von Staub, Schwefel- und Stickoxide um etwa 90 Prozent, bei gleicher Roheisenqualität. Gleichzeitig sind die Finex Produktionskosten um 15 Prozent niedriger und die Investitionskosten um rund 20 Prozent. (IN 2007.10.4)

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Dr. Norbert Aschenbrenner Siemens InnovationNews

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